I.S.I.S.S. Istituto Statale Istruzione Secondaria Superiore PIETRO GIORDANI Via Lazio, 3 - 43122 Parma - Tel. 0521272405/272418 Fax 0521272435 e-mail: [email protected] sito: www.ipsgiordani.it Codice Fiscale 80011950344 PROGRAMMAZIONE di SCIENZE INTEGRATE: SCIENZE DELLA TERRA E BIOLOGIA anno scolastico 2015/2016 DOCENTI CLASSI Prof. Castellano Salvatore Mario Prof.ssa Palmieri Daniela CLASSI SECONDE corso professionale diurno servizi commerciali e servizi sociosanitari OBIETTIVI TRASVERSALI DI BASE – PRIMO BIENNIO (condivise dal Collegio dei Docenti e dai Dipartimenti Disciplinari) Per gli obiettivi sia didattici sia educativi-comportamentali, trasversali per tutte le classi del biennio si fa riferimento al relativo documento. FINALITÀ FORMATIVE DELLA DISCIPLINA A LIVELLO MINISTERIALE (ricavate dalle linee guida ministeriali ed elaborate dal Dipartimento Disciplinare) Risultati di apprendimento di riferimento per la disciplina: utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati; utilizzare gli strumenti culturali e metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale, critico, creativo e responsabile nei confronti della realtà, dei suoi fenomeni e dei suoi problemi, anche ai fini dell’apprendimento permanente; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; utilizzare i concetti e i fondamentali strumenti delle diverse discipline per comprendere la realtà ed operare in campi applicativi. FINALITÀ FORMATIVE DELLA DISCIPLINA A LIVELLO D'ISTITUTO (ricavate dal quadro delle competenze d’Istituto ed elaborate dal Dip. Disciplinare) COMPETENZE DI BASE A CONCLUSIONE DELL’OBBLIGO DI ISTRUZIONE ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di materia e di energia a partire dall’esperienza Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. ABILITA’ DI BASE A CONCLUSIONE DELL’OBBLIGO DI ISTRUZIONE SVILUPPATE NELLE SCIENZE INTEGRATE (BIOLOGIA) Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei fenomeni naturali (fisici, chimici, biologici, geologici..) o di oggetti artificiali o consultazione di testi e manuali o media Organizzare e rappresentare dati Individuare, con la guida del docente, una possibile interpretazione dei dati in base a semplici modelli Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere il modello di riferimento Essere consapevoli del ruolo che i processi tecnologici giocano nella modifica dell’ambiente che ci circonda considerato come sistema Analizzare in maniera sistematica un determinato ambiente al fine di valutarne i rischi per i suoi fruitori Interpretare un fenomeno naturale dal punto di vista energetico Riconoscere il ruolo della tecnologia nella vita quotidiana e nell’economia della società Riconoscere e definire i principali aspetti di un ecosistema. Avere la consapevolezza dei possibili impatti sull’ambiente naturale dei modi di produzione e di utilizzazione dell’energia nell’ambito quotidiano. Saper cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici. N.B. Si precisa che le abilità di base riportate in sottolineato corsivo sono abilità riferite al primo anno di corso, ma vengono ritenute essenziali al fine dell’acquisizione delle abilità essenziali dell’intero corso di scienze integrate (Scienze della Terra e Biologia). Pagina di 11 2 ABILITA’ DI BASE A CONCLUSIONE DELL’OBBLIGO DI ISTRUZIONE SVILUPPATE NELLE SCIENZE INTEGRATE (BIOLOGIA) E CONDIVISE CON SCIENZE INTEGRATE (CHIMICA) Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei fenomeni naturali (fisici, chimici, biologici, geologici..) o di oggetti artificiali o consultazione di testi e manuali o media Organizzare e rappresentare dati Individuare, con la guida del docente, una possibile interpretazione dei dati in base a semplici modelli Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere il modello di riferimento Essere consapevoli del ruolo che i processi tecnologici giocano nella modifica dell’ambiente che ci circonda considerato come sistema Analizzare in maniera sistematica un determinato ambiente al fine di valutarne i rischi per i suoi fruitori Interpretare un fenomeno dal punto di vista energetico Riconoscere il ruolo della tecnologia nella vita quotidiana e nell’economia della società. N.B. in sede dipartimentale sono state condivise le competenze e le abilità di base delle scienze integrate; si potrà eventualmente procedere alla verifica di tali competenze mediante lo svolgimento di prove comuni per chimica e biologia, relativamente ai contenuti comuni ed affini. RISULTATI MINIMI ACCETTABILI SCIENZE INTEGRATE-BIOLOGIA (ricavate dalle linee guida ministeriali ed elaborate dal Dip. Disciplinare) Conoscere i principi base della teoria cellulare. Conoscere le strutture cellulari fondamentali e il loro ruolo. Conoscere il significato di fotosintesi e respirazione cellulare Conoscere le caratteristiche dei viventi. Conoscere i livelli di organizzazione gerarchica delle strutture viventi. Conoscere le molecole biologiche e il loro ruolo. Individuare criteri di classificazione utili per definire l’appartenenza ai domini e ai regni. Descrivere le caratteristiche principali dei regni del mondo vivente. Individuare analogie e differenze tra cellule animali e vegetali. Riconoscere il ruolo di batteri e funghi nell’ambiente. Conoscere il ruolo dei microrganismi nelle produzioni alimentari. Conoscere la differenza tra riproduzione sessuata e asessuata. Conoscere il significato di mitosi e meiosi. Riconoscere i cromosomi sessuali e la determinazione del sesso. Conoscere il significato del codice genetico. Conoscere i livelli di organizzazione del corpo umano Descrivere la struttura ed elencare le funzioni svolte da ciascun organo e apparato Elencare i principi su cui si deve basare una corretta alimentazione Individuare le principali cause delle malattie cardiovascolari Conoscere i principali metodi contraccettivi Elencare le modalità di trasmissione dell’HIV. Individuare le relazioni funzionali tra i processi di digestione, trasporto e respirazione Descrivere le varie fasi del ciclo riproduttivo femminile Valutare i diversi metodi anticoncezionali Orientare in modo consapevole le proprie scelte in merito all’alimentazione al problema del fumo e in merito ai comportamenti a rischio malattie a trasmissione sessuale per creare le condizioni favorevoli allo stato di salute. Pagina di 11 3 Solo per le sezioni ad indirizzo sociosanitario Conoscere il significato di gene ed allele Conoscere il ruolo di Mendel nella storia della genetica. Conoscere semplici nozioni di genetica umana. Distinguere le modalità di trasmissione tra una malattia genetica ed altri tipi di malattie. Elencare alcuni esempi di malattie genetiche. SOMMARIO DELLA PROGRAMMAZIONE MODULARE Num. Modulo TITOLO 1 GLI ESSERI VIVENTI E LE CELLULE 2 LA GENETICA E L’EREDITARIETA’ 3 IL CORPO UMANO CLASSI PRIME Num. ore Periodo di svolgimento Settembrenovembre Dicembregennaio Febbraiogiugno Monte ore previsto: 2 ore settimanali per un totale di 66 ore annue METODOLOGIE E MODALITA’ DIDATTICHE Si adotterà una metodologia varia al fine di stimolare la curiosità, la partecipazione e il coinvolgimento degli studenti. Le strategie didattiche adottate tenderanno a favorire l’inclusione di alunni con BES. Ci si avvarrà delle seguenti strategie: Gli argomenti trattati verranno proposti in forma problematica utilizzando una didattica sia di tipo deduttivo che induttivo al fine di favorire la ricerca di un metodo di lavoro scientifico (gli obiettivi del modulo verranno sempre esplicitati) Nello svolgimento dei contenuti si farà costante riferimento alla realtà quotidiana; verrà effettuata attività di laboratorio di ricerca attraverso raccolta di articoli da quotidiani/riviste riguardanti eventi che potranno accadere in corso di anno scolastico, semplici esperienze con materiali di facile reperibilità e nel rispetto delle norme di sicurezza. L’attualizzazione delle conoscenze permetterà di costruire un percorso parallelo al corso disciplinare. Le lezioni frontali si alterneranno a lezioni in forma di conversazione guidata con particolare attenzione al coinvolgimento dell’intera classe al dibattito. Gli alunni verranno invitati ad avviare un percorso di autovalutazione al fine di potenziare la consapevolezza del proprio apprendimento. Al termine di ogni unità didattica si effettuerà in classe un ripasso generale degli argomenti trattati al fine di preparare gli alunni alla verifica sommativa. MODALITA’ DI VERIFICA DEI MODULI Le verifiche formative si baseranno su: Correzione di esercizi e questionari assegnati a casa. Interventi di commento o di chiarimento durante le lezioni. Pagina di 11 4 Per accertare l’acquisizione dei contenuti e il possesso delle competenze e abilità, al termine di una o più unità didattiche, si effettueranno le valutazioni sommative sulla base di: Interrogazioni orali. Questionari scritti. Prove semistrutturate. Lavori di gruppo e lavori di ricerca (valutazione con peso diverso). Le verifiche verranno strutturate secondo modalità e contenuti in linea a quanto svolto durante le lezioni. Le competenze e le abilità di base vengono articolate nella programmazione modulare che segue. Modulo 1 GLI ESSERI VIVENTI E LE CELLULE tipologia disciplinare OBIETTIVI UNITA’ 1: LA CELLULA COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE La teoria cellulare. Cellula procariote ed eucariote. Le dimensioni delle cellule. La struttura della cellula eucariote. Gli organuli cellulari. I livelli di organizzazione nei viventi. ABILITA’ Individuare le caratteristiche che permettono di distinguere gli organismi viventi dal mondo non vivente Comprendere che la cellula è la struttura di base di tutti i viventi. Conoscere le unità di misura del mondo microscopico e gli ordini di grandezza delle cellule e delle loro strutture. Saper descrivere un modello semplificato di cellula. Riconoscere somiglianze e differenze tra i diversi tipi di cellule: procariote-eucariote, animale-vegetale. Conoscere il ruolo dei vari organuli cellulari. Riconoscere la complessità dei viventi dalla cellula all’organismo. Confrontare i diversi tipi di tessuto e le loro funzioni Pagina di 11 5 UNITA’ 2: L’EVOLUZIONE E LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE L’origine della vita e l’evoluzione I criteri di classificazione dei viventi I virus I domini dei procarioti I regni degli eucarioti ABILITA’ Comprendere le modalità secondo le quali agiscono i meccanismi evolutivi dei viventi Indicare le caratteristiche comuni e le principali differenze che fanno parte dei tre domini della natura Spiegare il significato della classificazione, indicando gli elementi più frequentemente utilizzati per classificare gli organismi Riconoscere e distinguere le caratteristiche dei virus Riconoscere e distinguere le caratteristiche dei procarioti Distinguere i batteri eterotrofi in parassiti e saprofiti e i batteri autotrofi Riconoscere nella loro diversità e complessità gli organismi eucarioti Conoscere le principali malattie da patogeni e comprendere il significato di prevenzione UNITA’ 3: I MATERIALI DELLA VITA COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. CONOSCENZE L’acqua e la vita. Il carbonio. I carboidrati. Le proteine. Gli acidi nucleici. I grassi. ABILITA’ Comprendere l’importanza dell’acqua nei processi vitali. Capire le caratteristiche peculiari delle molecole organiche in confronto a quelle inorganiche. Capire il ruolo del carbonio nella struttura delle molecole organiche. Comprendere in che modo vengono assemblate e demolite le macromolecole. Conoscere la classificazione delle biomolecole fondamentali in base alle caratteristiche chimiche e al ruolo svolto nella cellula. Saper spiegare il modello a doppia elica del DNA. Pagina di 11 6 UNITA’ 4: LA CELLULA IN AZIONE COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE Il trasporto attraverso la membrana cellulare: diffusione, osmosi e trasporto attivo. Il lavoro degli enzimi e il metabolismo cellulare (cenni). Le necessità energetiche della cellula e gli scambi energetici. La respirazione cellulare. La fotosintesi. Le fermentazioni. ABILITA’ Conoscere la struttura della membrana cellulare. Comprendere come le sostanze possono attraversare la membrana cellulare. Saper spiegare dal punto di vista energetico la differenza tra diffusione, osmosi e trasporto attivo. Conoscere la natura chimica degli enzimi, il loro ruolo e le modalità d’azione. Conoscere l’importanza dell’energia chimica per la cellula e comprendere la funzione energetica dell’ATP. Saper descrivere per sommi capi la respirazione cellulare e comprenderne l’importanza per la cellula e per l’intero organismo. Saper descrivere per sommi capi la fotosintesi e comprenderne l’importanza per la cellula, l’organismo e l’ambiente. Comprendere l’importanza della fermentazione nelle produzioni alimentari. OBIETTIVI MINIMI Conoscere i principi base della teoria cellulare. Conoscere le strutture cellulari fondamentali e il loro ruolo. Conoscere il significato di fotosintesi e respirazione cellulare Conoscere le caratteristiche dei viventi. Indicare le caratteristiche comuni e le principali differenze che fanno parte dei tre domini della natura Conoscere i livelli di organizzazione gerarchica delle strutture viventi. Conoscere le molecole biologiche e il loro ruolo. Individuare criteri di classificazione utili per definire l’appartenenza ai domini e ai regni. Descrivere le caratteristiche principali dei regni del mondo vivente. Individuare analogie e differenze tra cellule animali e vegetali. Riconoscere il ruolo di batteri e funghi nell’ambiente. Conoscere il ruolo dei microrganismi nelle produzioni alimentari. Pagina di 11 7 Modulo 2 LA GENETICA E L’EREDITARIETA’ tipologia disciplinare OBIETTIVI UNITA’ 5:LE INFORMAZIONI EREDITARIE E LA DIVISIONE CELLULARE COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE Tutte le classi Gli acidi nucleici e il codice genetico Cromatina, cromosomi Duplicazione del DNA , la sintesi proteica Riproduzione sessuata e asessuata. La mitosi e la meiosi La determinazione del sesso. Le biotecnologie. Solo per le sezioni ad indirizzo sociosanitario Geni e alleli. La trasmissione dei caratteri Le leggi di Mendel: dominante/recessivo, fenotipo/genotipo e omozigote/eterozigote. Le mutazioni genetiche Gli alberi genealogici e la trasmissione delle malattie ereditarie. Le mutazioni. I geni e l’evoluzione. ABILITA’ Tutte le classi Descrivere il meccanismo di duplicazione del DNA e di sintesi delle proteine. Conoscere le differenze tra cromatina, cromosomi e cromatidi. Conoscere le tappe della duplicazione cellulare. Capire la differenza tra riproduzione sessuata e asessuata Conoscere il significato della meiosi e della mitosi e saper individuare gli aspetti distintivi dei due processi. Conoscere il ruolo dei cromosomi sessuali nella determinazione del sesso. Conoscere il significato di OGM e avere consapevolezza dell’impatto delle biotecnologie sulla nostra vita. Solo per le sezioni ad indirizzo sociosanitario Conoscere la definizione di gene e di allele e saper utilizzare il linguaggio della genetica. Conoscere i meccanismi di base della trasmissione dei caratteri ereditari. Saper distinguere tra genotipo e fenotipo, tra omozigote ed eterozigote e saper risolvere semplici problemi di genetica. Comprendere l’importanza delle condizioni ambientali nella determinazione del fenotipo. Conoscere alcune malattie genetiche. Conoscere i criteri di lettura degli alberi genealogici. Pagina di 11 8 Sapere che i caratteri genetici dipendono dal funzionamento di proteine. Sapere com’è fatto il codice genetico e capirne l’importanza per la sintesi proteica. Conoscere i meccanismi della sintesi delle proteine. Sapere che cosa sono e quali effetti possono avere le mutazioni e il loro ruolo nell’evoluzione. OBIETTIVI MINIMI Conoscere la differenza tra riproduzione sessuata e asessuata. Conoscere il significato di mitosi e meiosi. Riconoscere i cromosomi sessuali e la determinazione del sesso. Conoscere il significato del codice genetico. Solo per le sezioni ad indirizzo sociosanitario Conoscere il significato di gene ed allele Conoscere il ruolo di Mendel nella storia della genetica. Conoscere semplici nozioni di genetica umana. Distinguere le modalità di trasmissione tra una malattia genetica ed altri tipi di malattie. Elencare alcuni esempi di malattie genetiche. Modulo 3 IL CORPO UMANO tipologia disciplinare OBIETTIVI UNITA’ 6: RIPRODUZIONE E SVILUPPO COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE Tutte le classi I gameti e gli apparati riproduttori. L’ovulazione e il ciclo mestruale La fecondazione. Lo sviluppo dell’embrione. La contraccezione e le malattie a trasmissione sessuale ABILITA’ Conoscere gli organi degli apparati riproduttori. Conoscere le differenze strutturali e funzionali dei gameti maschili e femminili. Sapere quando avviene l’ovulazione e come avviene la fecondazione. Conoscere le fasi dello sviluppo embrionale. Pagina di 11 9 Saper effettuare scelte consapevoli per mantenere il proprio stato di salute. Comprendere l’importanza della prevenzione delle malattie a trasmissione sessuale. Conoscere i metodi per il controllo delle nascite UNITA’ 7: L’ALIMENTAZIONE E LA RESPIRAZIONE COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. CONOSCENZE Le vitamine. L’energia. Il metabolismo e omoestasi. Gli organi dell’apparato digerente. Le tappe della digestione e gli enzimi digestivi. L’assorbimento. Le principali ghiandole annesse. La respirazione cellulare e la ventilazione polmonare. L’apparato respiratorio. Disturbi della respirazione ABILITA’ Sapere quali sono i principi nutritivi. Conoscere il ruolo delle vitamine. Conoscere il valore energetico dei cibi. Conoscere la struttura e il funzionamento dell’apparato digerente. Saper distinguere tra digestione meccanica e digestione chimica. Conoscere la funzione dell’assorbimento. Comprendere il concetto di omeostati e saper fare qualche esempio. Sapere che cos’è il metabolismo. Conoscere il ruolo delle principali ghiandole. Sapere come nutrirsi correttamente applicando le conoscenze acquisite. Sapere distinguere tra respirazione cellulare e polmonare. Conoscere la struttura e il funzionamento dell’apparato respiratorio e spiegare come avvengono gli scambi gassosi. Orientare in modo consapevole le proprie scelte in merito all’alimentazione e all’esercizio fisico e al problema del fumo per creare le condizioni favorevoli allo stato di salute UNITA’ 8: LA CIRCOLAZIONE DEL SANGUE E LE DIFESE DEL CORPO COMPETENZE Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Pagina di 11 10 CONOSCENZE Il sangue. Il cuore e la circolazione. I vasi sanguigni. Il sistema linfatico. Malattie cardiovascolari Le difese del corpo: risposta infiammatoria e immunitaria (cenni). ABILITA’ Conoscere la composizione del sangue. Descrivere forma e funzione del sistema cardiocircolatorio ed immunitario. Conoscere i meccanismi di difesa del corpo nelle sue essenzialità. Distinguere le diverse modalità di azione di vaccinazione e sieroterapia Orientare in modo consapevole le proprie scelte in merito all’alimentazione e stili di vita corretti per creare le condizioni favorevoli allo stato di salute OBIETTIVI MINIMI Conoscere i livelli di organizzazione del corpo umano Descrivere la struttura ed elencare le funzioni svolte da ciascun organo e apparato Elencare i principi su cui si deve basare una corretta alimentazione Individuare le principali cause delle malattie cardiovascolari Conoscere i principali metodi contraccettivi Elencare le modalità di trasmissione dell’HIV. Individuare le relazioni funzionali tra i processi di digestione, trasporto e respirazione Descrivere le varie fasi del ciclo riproduttivo femminile Valutare i diversi metodi anticoncezionali Orientare in modo consapevole le proprie scelte in merito all’alimentazione al problema del fumo e in merito ai comportamenti a rischio malattie a trasmissione sessuale per creare le condizioni favorevoli allo stato di salute. Pagina di 11 11