ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE «E.FERMI»
Via S. Croce n°14 – Tel 0424.525.318 – 0424.220.271 –
Fax: 0424.220271-C.F.: 82002530242 –www.fermibassano.it
email: [email protected] - [email protected]
36061 BASSANO DEL GRAPPA
DIPARTIMENTO DI : SCIENZE INTEGRATE
PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE DI: BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA, TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE
La disciplina, nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi
all’indirizzo, espressi in termini di competenza:
CD
A1
A2
A6
COMPETENZE IN
ESITO
(2° BIENNIO)
ABILITA’
CONOSCENZE
Acquisire i dati ed
esprimere
qualitativamente e
quantitativamente i
risultati delle
osservazioni di un
fenomeno.
Acquisire le abilità metodologiche necessarie
per la crescita e l’identificazione dei
microrganismi
Conoscenza della chimica, della biologia e della
ecologia dei microorganismi procarotici ed
eucariotici.
Individuare e gestire le
informazioni per
organizzare le attività
sperimentali.
Saper caratterizzare i microrganismi mediante
microscopio, terreni di coltura, colorazioni dei
Kit di identificazione.
Saper gestire le apparecchiature del
laboratorio di microbiologia.
Saper interpretare i dati raccolti e pianificare
gli opportuni metodi d’indagine.
Saper stilare una relazione tecnica.
Conoscenza della chimica, della biologia e della
ecologia dei microrganismi procariotici ed
eucariotici.
Redigere relazioni
tecniche e documentare
le attività individuali e di
gruppo relative a
situazioni professionali.
DISCIPLINE
CONCORRENTI
Chimica organica
Chimica analitica
strumentale
Chimica organica
PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA
CLASSE TERZA
UDA
COMPETEN
ZE UDA
(sigla)
UDA n.1
Il laboratorio di
microbiologia
e il rischio
biologico
Conoscere ed applicare le norme di sicurezza in
laboratorio.
UDA n.1/a
Strumentazioni e
attrezzature del
laboratorio
microbiologico
UDA n.2
La vita e gli esseri
viventi.
La chimica dei
viventi
Settembre Ottobre
ABILITA’ UDA
A6
DISCIPLINE
CONCORRENTI
Definizione di agente biologico e relativa
classificazione DL 81/2008 Titolo X.
Norme generali di comportamento in laboratorio
secondo la Buona Prassi Microbiologica.
Rischi di esposizione al contagio e misure di
prevenzione. Sistemi di protezione. (pag.88-93
Testo B)
Saper utilizzare le attrezzature necessarie allo
svolgimento delle esperienze di laboratorio
previste per la classe terza
Conoscere le principali attrezzature e strumenti in
uso nel laboratorio di microbiologia. (pag. 42-52 e
pag. 98-104 del Testo B)
Saper riconoscere un organismo vivente da un
corpo non vivente; saper riconoscere l'origine
comune di tutti gli esseri viventi.
Conoscere le caratteristiche qualificanti del
fenomeno vita e le caratteristiche qualificanti di un
organismo vivente.
Conoscere i punti qualificanti della teoria cellulare
moderna
Saper distinguere le sostanze inorganiche da
quelle organiche/ biomolecole. Saper descrivere
le principali caratteristiche dell'acqua. Conoscere
e descrivere le principali caratteristiche chimiche
e funzionali delle biomolecole.
Componenti chimici della materia vivente: acqua,
sostanze inorganiche, carboidrati, lipidi, proteine,
acidi nucleici.
A1
A2
CONOSCENZE UDA
LABORATORIO
Identificazione di carboidrati, lipidi, proteine
Chimica organica
UDA n.3
La cellula
eucariotica
Ottobre-Novembre
A1
A2
A6
UDA n.4
Il metabolismo
energetico
A1
Dicembre
Gennaio
A2
A6
Descrivere la struttura e la morfologia della
cellula eucariotica.
Rilevare le differenze tra cellula procariote ed
eucariote, animale e vegetale.
Descrivere il modello di membrana cellulare a
mosaico fluido.
Illustrare le diverse modalità di trasporto di
sostanze attraverso la membrana cellulare
Descrivere le funzioni di ciascun componente
cellulare.
Conoscere le parti che costituiscono il
microscopio ottico.
Padroneggiare la procedura di utilizzo del
microscopio ottico, il ruolo dei principali elementi
e le modalità di manutenzione.
Realizzare un preparato microscopico con o
senza colorazione.
Eseguire
in
autonomia
un’osservazione
microscopica qualitativa e quantitativa.
Osservare ed interpretare preparati di cellule
animali e vegetali.
Identificare i diversi organelli cellulari a partire
da un’osservazione al microscopio ottico e da
una microfotografia al microscopio elettronico.
Saper definire il metabolismo cellulare.
Riconoscere
l’importanza
del
processo
fotosintetico per tutti i viventi.
Descrivere le tappe del processo di respirazione
cellulare.
Descrivere le fasi della fotosintesi clorofilliana.
Mettere in relazione il processo fotosintetico con
la respirazione e con la fermentazione.
Organizzazione generale della cellula procariote.
Struttura ed organizzazione della cellula eucariote:
animale e vegetale.
Funzioni delle strutture cellulari.
Il passaggio di sostanze attraverso la membrana.
LABORATORIO
Il microscopio ottico
Allestimento e osservazioni di preparati a fresco (
cellule vegetali, animali, microrganismi).
L’ATP
Gli enzimi: meccanismo di azione.
La glicolisi
La respirazione cellulare
La fermentazione
Bilancio energetico
La fotosintesi clorofilliana
Piante C3 e C4
LABORATORIO
Esperienze sulla fotosintesi clorofilliana
Le sostanze coloranti.
Le sostanze mordenzanti
Allestimento e osservazione di preparati colorati:
colorazione semplice, colorazione di Gram
UDA n.5
La divisione
cellulare
A1
Gennaio
A2
Saper descrivere il meccanismo di riproduzione
dei procarioti.
Saper descrivere le diverse fasi della mitosi e
della meiosi.
La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti
Il ciclo cellulare
La mitosi e la meiosi
La riproduzione sessuata e asessuata, i cicli vitali
LABORATORIO
Osservazioni al microscopio di cellule in mitosi
L’autoclave: procedimento per la sterilizzazione in
autoclave.
Procedura di lavoro in sterilità
Descrivere le modalità di trasmissione dei
caratteri
Risolvere semplici problemi di ereditarietà
mendeliana
Esporre i nuclei fondanti della teoria evolutiva di
Darwin
Le leggi di Mendel e la genetica
Le mutazioni
L’eredità legata al sesso
La teoria evolutiva di Darwin
La teoria sull’origine della vita
LABORATORIO
Procedura di lavoro in sterilità.
I terreni di coltura: ingredienti
Preparazione, sterilizzazione e piastramento dei
terreni di coltura.
Metodi della classificazione biologica: cenni.
La classificazione degli esseri viventi di Whittaker e
Woese: cenni.
Protozoi
Alghe
Miceti
A6
UDA n.6
L’ereditarietà e
l’evoluzione
Febbraio
A1
A2
A6
UDA n.7
Microrganismi
eucariotici
Conoscere le basi della classificazione degli
esseri viventi.
Saper descrivere le caratteristiche distintive dei
microrganismi eucariotici di interesse
ambientale.
Aprile
A1
A2
A6
LABORATORIO
Osservazione al microscopio di protozoi, alghe,
miceti.
Tecniche di semina e mantenimento delle condizioni
di sterilità
Allestimento di colture batteriche, incubazione
Aspetti della crescita microbica in terreno liquido e
solido
UDA n.8
Nascita ed
evoluzione della
microbiologia
Maggio
UDA n.10
Morfologia e
struttura dei
Procarioti
A1
A2
A6
A1
A2
Maggio
A6
UDA n.11
Coltivazione dei
microrganismi
A1
A2
Maggio-Giugno
A6
Descrivere le caratteristiche dei microrganismi.
Descrivere le tappe fondamentali che hanno
caratterizzato la nascita della microbiologia.
Conoscere i diversi campi d’indagine della
microbiologia
Descrivere il ruolo che i microrganismi rivestono
in natura.
Peculiarità dei microorganismi e loro importanza
Scoperta dei microrganismi e nascita della
microbiologia
Settori della microbiologia
Ruolo dei microrganismi in natura e loro
utilizzazione da parte dell’uomo
LABORATORIO
Verifica dell’effetto di fattori ambientali ( ossigeno,
pH, temperatura) sullo sviluppo microbico
Conoscere e descrivere la forma dei batteri
Descrivere le principali strutture della cellula
batterica e le rispettive funzioni
Mettere in relazione il risultato della colorazione
di Gram con la struttura della parete.
Forme e dimensioni dei batteri
Caratteristiche strutturali e funzionali delle cellule
procariotiche.
LABORATORIO
Tecniche di sterilizzazione e mantenimento delle
condizioni di sterilità
Verifica dell’effetto di fattori ambientali sullo
sviluppo microbico: sperimentare ed analizzare
l’azione del pH, della temperatura e dell’ossigeno
sulle colture microbiche
Metodo per la colorazione delle spore batteriche
Individuare i principali fattori che influenzano la
crescita microbica.
Bisogni nutrizionali ed energetici delle cellule.
La coltivazione dei microrganismi
I terreni di coltura
Condizioni di coltura dei microrganismi eterotrofi
Influenza dei principali parametri ambientali sulle
colture microbiche
LABORATORIO
I terreni di coltura:classificazione.
Preparazione, sterilizzazione e conservazione dei
terreni di coltura.
Tecniche di semina e valutazione della crescita
METODOLOGIA
L’avvicinamento ai temi della disciplina e l’apprendimento dei suoi fondamenti si realizzano attraverso l’integrazione di più momenti fondamentali:
Lezione frontale con eventuale impiego della LIM e/o di computer.
L’effettuazione di esperimenti in cui gli allievi dovranno avere parte attiva;
L’applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi.
L’esperienza concreta ha il duplice scopo di esercitare le abilità cognitive e pratiche; tali abilità permettono di arrivare al complesso attraverso l’elemento e portano a
discernere , in un oggetto o in un fenomeno, gli elementi che lo costituiscono.
L’esecuzione degli esperimenti in laboratorio viene realizzata singolarmente o a piccoli gruppi dagli alunni, se possibile. Verrà richiesta l’elaborazione di una relazione.
STRATEGIE DA ATTIVARE
Al fine di raggiungere le competenze e le abilità indicate, l’insegnante:
userà sempre il linguaggio specifico disciplinare;
spiegherà significati e derivazioni dei termini utilizzati e chiederà ai ragazzi di essere altrettanto precisi nel lessico, sia nelle comunicazioni scritte che orali;
offrirà agli alunni i “modelli” di analisi, i criteri e gli strumenti di sintesi, indicando come vanno applicati e utilizzati all’interno dell’area disciplinare propria e non;
insisterà sull’acquisizione di una certa autonomia, da parte degli studenti, nell’uso degli strumenti formativi;
osserverà in maniera sistematica le abilità dell’allievo e l’esecuzione del lavoro assegnato.
L’insegnante, inoltre, si impegna a sostituire il più possibile la lezione-informazione con un’analisi problematizzante dei contenuti, in modo che l’apprendimento
dell’alunno sia il risultato della soluzione di problemi posti o individuati e di una didattica operativa e laboratoriale, scandita nei momenti del metodo scientifico. Infine ,
l’insegnante cercherà di far acquisire comportamenti atti a rafforzare e migliorare lo spirito di collaborazione interpersonale e di gruppo.
MEZZI E STRUMENTI
Libri di testo:
Sadava Biologia La scienza della vita- Zanichelli
Maria Grazia Fiorin Biologia e microbiologia ambientale e sanitaria - ZANICHELLI
Schede operative delle esperienze a cura dei docenti.
Altri strumenti quali fotocopie, sussidi audiovisivi ed informatici, verranno utilizzati ad integrazione del testo e delle attività di laboratorio.
L’uso del laboratorio costituisce un momento fondamentale della metodologia adottata. La frequentazione dello stesso sarà quanto più possibile sistematica e regolare.
ATTIVITA’ DI RECUPERO
Alla fine di ogni UDA, e in relazione alle esigenze del gruppo classe, saranno proposte lezioni di recupero in itinere.
Ciascun docente, valutato il profilo delle classi e considerate le programmazioni dei rispettivi CdC, avrà cura di
a. intervenire con particolare attenzione negli ambiti di debolezza della classe;
b. agire in modo flessibile sul percorso didattico generale, salvaguardando il raggiungimento delle abilità minime disciplinari per il conseguimento delle competenze del
secondo biennio.
VERIFICA E VALUTAZIONE
Gli elementi di verifica “in itinere” saranno costituiti da: test, questionari aperti e colloqui orali. Sono previste due o tre verifiche sommative al quadrimestre costituite da
prove scritte e/o colloqui orali. Le verifiche di laboratorio saranno effettuate tramite relazioni o questionari con domande riguardanti gli aspetti salienti dell’attività
sperimentale.
La valutazione, in via prioritaria, avrà come riferimento di base il raggiungimento delle minime abilità per le competenze d’asse.
Si considereranno, inoltre, la partecipazione alle attività proposte sia individuali che di gruppo, l’impegno profuso nel lavoro personale scolastico e domestico, e
l’interesse dimostrato.
Le prove di verifica saranno valutate con apposite griglie predisposte in funzione della tipologia e della complessità dei quesiti; nella valutazione intermedia e finale, gli
insegnanti fanno propria la griglia condivisa dai rispettivi CdC e indicata nel P.O.F..
LABORATORIO
Si prevede lo svolgimento di esperienze connesse con i contenuti teorici sviluppati nelle UDA suindicate.
L’attività di laboratorio si propone il raggiungimento dei seguenti obiettivi (*contenuti e abilità da conseguire per il livello base):
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Conoscere e applicare le norme di sicurezza nel laboratorio;*
Conoscere e saper utilizzare strumenti di laboratorio e vetreria;*
Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali;*
Elaborare ed interpretare i dati delle esperienze proposte;*
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali;*
Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza.
OBIETTIVI MINIMI
Descrivere la struttura e le funzioni delle biomolecole
Descrivere la struttura della cellula eucariote
Descrivere le funzioni svolte da ogni organulo/struttura cellulare
Descrivere i meccanismi di trasporto cellulare
Descrivere le leggi di Mendel e risolvere semplici esercizi applicativi
Descrivere le tappe fondamentali della respirazione cellulare e del processo di sintesi dell’ATP
Descrivere le fasi della fotosintesi clorofilliana
Descrivere i meccanismi molecolari che intervengono nella duplicazione del DNA, nella trascrizione e nella traduzione.
Conoscere le diverse fasi del processo di sintesi proteica
Saper descrivere le principali fasi della mitosi e della meiosi.
Conoscere la classificazione degli esseri viventi nei 5 Regni e nei 3 Domini
Conoscere le peculiarità delle alghe, dei protozoi e dei funghi.
Descrivere la struttura e la morfologia della cellula procariote
Conoscere le condizioni di crescita batterica
Conoscere i principali fattori che influenzano la crescita microbica
Essere in grado di operare in laboratorio con comportamenti consoni alle norme di sicurezza.
Conoscere i terreni di coltura e realizzarne la preparazione.
Conoscere le tecniche di sterilizzazione ed attuare le modalità di lavoro in sterilità.
Conoscere e realizzare le tecniche di semina
Saper utilizzare il microscopio ottico, conoscere il ruolo dei componenti e le modalità di manutenzione.
Condurre in autonomia un’osservazione microscopica qualitativa e quantitativa
Conoscere e realizzare le principali tecniche di colorazione in microbiologia.
Partecipare alla gestione dei rifiuti prodotti in laboratorio.
Bassano del Grappa, 24/09/16
Anno scolastico 2016/17
