LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI» Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750 35030 SELVAZZANO DENTRO (PD) ANNO SCOLASTICO 2012/2013 PIANO ANNUALE DI LAVORO Prof. Paolo Camporese CL. 2 SEZ. C MATERIA: Scienze LICEO SCIENTIFICO STATALE “GALILEO GALILEI” Programmazione di Biologia Classi 2° A.S. 2012/2013 Testo adottato: Curtis, Barnes Invito alla biologia blu multimediale. Dagli organismi alle cellule © Zanichelli editore 2011 LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE E DEI SINGOLI ALUNNI ALL’INIZIO DELL’ANNO a) Interesse e partecipazione: la classe si dimostra interessata al dialogo educativo e dall’inizio dell’anno segue con continuità il programma di scienze proposto. OBIETTIVI DIDATTICI (conoscenze, capacità, competenze): La biologia è la scienza della vita Competenze • Comprendere il valore della biologia quale componente culturale per interpretare la realtà • Comprendere il metodo utilizzato dagli scienziati per spiegare i fenomeni naturali e formulare previsioni applicando le conoscenze acquisite • Acquisire la consapevolezza che una teoria scientifica viene formulata dopo essere stata sottoposta a verifiche e può essere confutata Paragrafi La vita dipende dalle proprietà dell’acqua Conoscenze • La struttura della molecola d’acqua • Le proprietà dell’acqua: densità, calore specifico, coesione e adesione Abilità • Mettere in relazione la struttura molecolare dell’acqua con le sue proprietà • Distinguere una sostanza idrofila da una OBIETTIVI MINIMI Conoscere le proprietà dell’acqua e dei principali composti organici. • • Le soluzioni La scala del pH Le biomolecole presentano proprietà specifiche • Monomeri e polimeri • Gli idrocarburi • I gruppi funzionali • Gli isomeri • Condensazione e idrolisi dei polimeri La struttura e le funzioni dei carboidrati • Caratteristiche dei carboidrati • Il legame glicosidico • Polisaccaridi di riserva e di struttura La struttura e le funzioni delle proteine • Caratteristiche delle proteine • Gli amminoacidi • Il legame peptidico • Le quattro strutture delle proteine • Denaturazione delle proteine idrofobica • Spiegare le proprietà delle sostanze acide e di quelle basiche • Interpretare la scala del pH • Descrivere le caratteristiche delle molecole organiche • Identificare i gruppi funzionali • Distinguere i monomeri dai polimeri • Spiegare che cosa sono gli isomeri • Descrivere la reazione di condensazione e quella di idrolisi • Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti • Evidenziare le differenze tra glucosio e fruttosio • Distinguere tra zuccheri di riserva e di struttura, collegando alle due tipologie i relativi polisaccaridi • Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi • Descrivere la struttura degli amminoacidi • Spiegare come si forma il legame peptidico • Descrivere i quattro livelli della La struttura e le funzioni dei lipidi • Caratteristiche dei lipidi • I grassi e gli oli • I fosfolipidi • Steroidi, cere, carotenoidi La struttura e le funzioni degli acidi nucleici • Caratteristiche degli acidi nucleici • I nucleotidi • DNA, RNA e ATP struttura di una proteina • Spiegare come le variazioni di temperatura e di pH possono far variare la forma e la funzione di una proteina • Descrivere la struttura e le funzioni dei trigliceridi, distinguendo fra trigliceridi saturi e insaturi • Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con l’acqua • Definire il ruolo svolto da steroidi, cere, carotenoidi e vitamine negli esseri viventi • Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici • Descrivere la struttura dei nucleotidi • Distinguere le basi puriniche da quelle pirimidiniche • Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il ruolo energetico svolto dall’ATP Osserviamo la cellula Competenze • Saper individuare la sostanziale unitarietà dei viventi riconoscendo nella cellula l’unità costitutiva fondamentale di tutti gli organismi • Comprendere che i meccanismi che governano le funzioni della cellula sono simili in tutti viventi LABORATORIO:1) La scheda di laboratorio. 2) L’uso del microscopio ottico.3) osservazione al M.O. di cellule animali e vegetali Paragrafi La cellula è l’unità elementare della vita Conoscenze • Le dimensioni delle cellule • Microscopio ottico e microscopio elettronico • Potere di risoluzione Le cellule procariotiche sono più semplici di quelle eucariotiche • Caratteristiche generali delle cellule procariotiche • Strutture specializzate delle cellule procariotiche Paragrafi Le caratteristiche delle cellule eucariotiche Conoscenze • Caratteristiche generali delle cellule eucariotiche • Gli organuli cellulari • La cellula animale e la cellula vegetale Abilità • Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono essere molto limitate • Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli strumenti utilizzati per osservarle • Distinguere il microscopio ottico da quello elettronico • Definire il potere di risoluzione di un microscopio • Descrivere la struttura delle cellule procariotiche • Confrontare le dimensioni delle cellule procariotiche con quelle delle cellule eucariotiche • Evidenziare alcune strutture (parete cellulare, capsula, pili e flagelli) tipiche delle cellule procariotiche OBIETTIVI MINIMI Conoscere le principali strutture e e funzioni cellulari. Abilità • Descrivere la struttura generale delle cellule eucariotiche • Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni • Distinguere la cellula animale da quella OBIETTIVI MINIMI Il nucleo e i ribosomi elaborano l’informazione genetica • Il nucleo e il nucleolo • I ribosomi Il sistema delle membrane interne • Il reticolo endoplasmatico ruvido (RER) • Il reticolo endoplasmatico liscio (REL) • L’apparato di Golgi • I lisosomi • Perossisomi e vacuoli Gli organuli che trasformano l’energia • • Le cellule si muovono: il citoscheletro, le ciglia e i flagelli • I componenti essenziali del citoscheletro • Le ciglia e i flagelli I mitocondri I cloroplasti vegetale • Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo e dei ribosomi • Spiegare il ruolo dei ribosomi • Descrivere la struttura e la funzione dei reticoli endoplasmatici, distinguendo tra ruvido e liscio • Descrivere la struttura e la funzione dell’apparato di Golgi, dei lisosomi, dei perossisomi e dei vacuoli specificando le differenze tra cellula animale e vegetale • Descrivere la struttura dei mitocondri mettendoli in relazione con la produzione dell’ATP • Descrivere la struttura e la funzione dei cloroplasti nelle cellule vegetali • Descrivere le strutture di microfilamenti, microtubuli e filamenti intermedi mettendole in relazione con la funzione del citoscheletro • Evidenziare analogie e differenze tra ciglia e flagelli, mettendole i relazione con il movimento cellulare Le strutture extracellulari e l’adesione tra le cellule • La parete delle cellule vegetali • La matrice extracellulare • Le giunzioni occludenti • I desmosomi La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti • La riproduzione sessuata e quella asessuata • I quattro eventi della divisione cellulare • La scissione binaria nei procarioti Il ciclo cellulare La mitosi produce due nuclei identici • Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la fase mitotica • L’interfase è divisa in sottofasi • La preparazione del nucleo alla mitosi • Strutture coinvolte nella mitosi • Le fasi della mitosi: profase, prometafase, metafase, • Descrivere la struttura e la funzione della parete delle cellule vegetali • Elencare i componenti della matrice cellulare e descriverne le funzioni • Distinguere le giunzioni occludenti dai desmosomi • Distinguere la riproduzione sessuata da quella asessuata • Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella crescita degli organismi • Elencare i quattro eventi che devono verificarsi affinché avvenga la divisione cellulare • Descrivere la scissione binaria dei procarioti • Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase dalla fase mitotica e dalla citodieresi • Descrivere le sottofasi G1, S e G2 • Distinguere cromatina e cromosomi • Spiegare perché ciascun cromosoma è formato da due cromatidi fratelli • Spiegare la anafase, telofase • La citodieresi nelle cellule animali e vegetali • Mitosi e riproduzione asessuata La riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione • I cicli biologici degli eucarioti • Riproduzione sessuata e variabilità genetica • Il cariotipo La meiosi produce quattro cellule aploidi diverse tra loro • La prima divisione meiotica • La seconda divisione meiotica • Mitosi e meiosi a confronto • Meiosi e variabilità genetica struttura e la funzione del fuso mitotico e dei centrioli • Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase • Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule vegetali • Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata • Distinguere i cicli biologici degli eucarioti in aplonti, aplodiplonti e diplonti • Differenziare il gametofito dallo sporofito • Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica • Spiegare in che modo si costruisce un cariotipo • Spiegare la prima divisione meiotica • Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla variabilità genetica • Spiegare la seconda divisione meiotica • Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e differenze • Evidenziare il contributo della meiosi alla variabilità genetica delle specie Da Mendel ai modelli di ereditarietà Competenze • Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina • Acquisire i concetti di base per comprendere la trasmissione dei caratteri ereditari • Essere in grado di costruire, leggere e interpretare grafici rappresentativi della trasmissione dei caratteri ereditari Paragrafi La prima e la seconda legge di Mendel Conoscenze • Le conoscenze sull’ereditarietà dei caratteri ai tempi di Gregor Mendel • La legge della dominanza • La legge della segregazione dei caratteri Le conseguenze della seconda legge di Mendel • Il quadrato di Punnett • Le basi molecolari dell’ereditarietà • Il testcross Abilità • Identificare il periodo storico e le conoscenze scientifiche in cui si inquadrano gli studi di Mendel • Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel • Distinguere un carattere dominante da uno recessivo, un gene da un allele • Enunciare le leggi della dominanza e della segregazione • Distinguere omozigote da eterozigote, fenotipo da genotipo • Prevedere le combinazioni alleliche risultanti da un incrocio costruendo il quadrato di Punnet • Applicare il test cross per determinare il genotipo di un individuo a fenotipo dominante La terza legge di Mendel 1. Le prime leggi della chimica • La legge dell’assortimento indipendente dei caratteri • Gli alberi genealogici • Le malattie genetiche La legge di Lavoisier La legge di Proust. La teoria atomica di Dalton. La legge di Dalton . La legge di Gay-Lussac. Il principio di Avogadro. Interpretare i fenomeni chimici attraverso le leggi chimiche e la teoria atomica. Identificare gli elementi attraverso il loro numero atomico e mediante le • Mettere in relazione il rapporto fenotipico 9:3:3:1 con la terza legge di Mendel • Collegare la meiosi alla legge dell’assortimento indipendente dei caratteri • Costruire un albero genealogico • Spiegare la differenza tra una malattia genetica determinata da un allele recessivo e quella determinata da un allele dominante Definire le tre leggi ponderali della chimica. Descrivere il modello atomico di Dalton. Calcolare la massa atomica relativa di un composto. Discutere lo sviluppo Esercizi di fine capitolo N.1 Verifica sperimentale della legge di Lavoisier. . Enunciare e rappresentare le leggi delle combinazioni e la teoria atomica. Indicare le differenze tra gruppi, periodi e blocchi della tavola periodica. 2. Formule ed equazioni chimiche Cannizzaro: la differenza tra atomo e molecola Mendeleev: la tavola periodica degli elementi. La tavola attuale:ancora proprietà periodiche loro proprietà intensive. storico del concetto di periodicità. Spiegare la relazione fra struttura elettronica e posizione degli elementi sulla tavola periodica. Descrivere le principali proprietà periodiche. Le equazioni chimiche. Massa atomica e massa molecolare. La mole. La massa molare. Il volume molare dei gas. Formula e composizione di un composto. . Conoscere le quantità delle sostanze, calcolando e misurando il numero di moli di una determinata sostanza. Scrivere e bilanciare semplici equazioni chimiche. Determinare la quantità chimica in un campione di una sostanza ed usare la costante di Avogadro. Ricavare la formula di un composto conoscendo la percentuale di ogni suo elemento. Esercizi di fine capitolo N.1 Tipi di reazioni chimiche. Enunciare il concetto di mole e utilizzarlo in esercizi stechiometrici. Obiettivi minimi che l'allievo deve aver acquisito per il passaggio alla classe successiva: Conoscenza delle basi che governano il fenomeno della vita: conoscenza delle principali macromolecole morfologia cellulare La riproduzione cellulare: mitosi e meiosi Chimica: La teoria atomica di Dalton Le leggi ponderali La mole e i calcoli stechiometrici SCANSIONE DEI CONTENUTI : Programmazione dell’attività didattica in base ai periodi valutativi deliberati dal collegio dei docenti (trimestre e pentamestre). Primo trimestre: biologia Secondo pentamestre: biologia e chimica. METODI E STRUMENTI 4.1 Metodologia di lavoro: lezione frontale, eventuali esperienze di laboratorio 4.2 Strumenti e materiali didattici: libro di testo, laboratorio, lavagna luminosa, eventuale uso della Lim. 6. VERIFICA E VALUTAZIONE 6.1 Tipologie di prove e loro numero (distinto per trimestre e pentamestre) Verifiche orali e scritte. Primo trimestre: una valutazione orale e due scritte se possibile. Secondo periodo: due prove orali e due scritte se possibile 6.2. Criteri e griglie di valutazione (possono essere allegate) A) CONOSCENZA B) COMPETENZA C) CAPACITA’ Pertinenza della risposta Conoscenza contenuti Chiarezza e correttezza espressiva Proprietà lessicale ed argomentativa Di sintesi,di collegamento ed integrazione delle conoscenze Rielaborazione personale NULLO 1 Nessuna Nessuna Nessuna NEGATIVO 2-3 Nessuna conoscenza delle più elementari nozioni Commette gravi errori di comprensione e non coglie il senso globale Non è in grado di effettuare l’analisi e la sintesi delle conoscenze e di affrontare una situazione comunicativa Conoscenza parziale e/o gravemente lacunosa in un quadro confuso e disorganico Commette numerosi errori di comprensione e nell’applicazione di argomenti fondamentali Effettua analisi e sintesi imprecise e parziali Non effettua valutazioni autonome Conosce in modo frammentario e lacunoso Sa applicare le conoscenze in compiti semplici, ma commette errori, avendo difficoltà a cogliere il senso specifico Utilizza in modo frammentario le conoscenze e le competenze acquisite Conosce in modo essenzialmente corretto gli argomenti fondamentali Sa applicare le conoscenze in compiti semplici senza errori, cogliendo il senso globale Utilizza in modo elementare ma corretto le conoscenze e le competenze SCARSO 4 INSUFFICIENTE 5 SUFFICIENTE 6 DISCRETO 7 BUONO 8 OTTIMO 9-10 Selvazzano Dentro, 30 ottobre 2012 Il docente Conosce in modo completo gli argomenti fondamentali Coglie il senso globale e gli aspetti particolari dei fenomeni, svolgendo compiti complessi con qualche imprecisione Sa utilizzare le conoscenze e le competenze in modo corretto e preciso Conosce in modo chiaro e dettagliato gli argomenti fondamentali, dimostrando scioltezza e sicurezza Coglie perfettamente il senso complessivo e, autonomamente, gli aspetti particolari, svolgendo compiti senza errori Utilizza le conoscenze in modo preciso e completo e le sa rielaborare Conosce e approfondisce in modo personale e autonomo tutti gli argomenti Comprende in maniera completa e approfondita e si appropria delle conoscenze in modo personale e critico Utilizza le conoscenze in modo autonomo e completo, rielaborandole in altri contesti