PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE Indirizzo: LS SECONDO BIENNIO Anno scolastico Materia Classi 2013/2014 SCIENZE NATURALI 3° e 4° Competenze al termine del percorso di studi: Al termine del percorso liceale lo studente possiede le conoscenze disciplinari e le metodologie tipiche delle scienze della natura, in particolare delle scienze della Terra, della chimica e della biologia. Queste diverse aree disciplinari sono caratterizzate da concetti e da metodi di indagine propri, ma si basano tutte sulla stessa strategia dell’indagine scientifica che fa riferimento anche alla dimensione di «osservazione e sperimentazione». L’acquisizione di questo metodo costituisce l’aspetto formativo e orientativo dell’apprendimento/insegnamento delle scienze. Questo è il contributo specifico che il sapere scientifico può dare all’acquisizione di “strumenti culturali e metodologici per una comprensione approfondita della realtà”. Lo studente acquisisce la consapevolezza critica dei rapporti tra lo sviluppo delle conoscenze all’interno delle aree disciplinari oggetto di studio e il contesto storico, filosofico e tecnologico, nonché dei nessi reciproci e con l’ambito scientifico più in generale. In tale percorso riveste un’importanza fondamentale la dimensione sperimentale per educarlo a porre domande, a raccogliere dati e a interpretarli. Tale dimensione rimane un aspetto irrinunciabile della formazione scientifica e una guida per tutto il percorso formativo, anche quando non siano possibili attività di laboratorio in senso stretto, ad esempio attraverso la presentazione, discussione ed elaborazione di dati sperimentali, l’utilizzo di filmati, simulazioni, modelli ed esperimenti virtuali, la presentazione – anche attraverso brani originali di scienziati – di esperimenti cruciali nello sviluppo del sapere scientifico. Le tappe di un percorso di apprendimento delle scienze non seguono una logica lineare, ma piuttosto ricorsiva. Così, a livello liceale, accanto a temi e argomenti nuovi si possono approfondire concetti già acquisiti negli anni precedenti, introducendo per essi nuove chiavi interpretative. Inoltre, in termini metodologici, da un approccio iniziale di tipo prevalentemente fenomenologico e descrittivo si può passare a un approccio che ponga l’attenzione sulle leggi, sui modelli, sulla formalizzazione, sulle relazioni tra i vari fattori di uno stesso fenomeno e tra fenomeni differenti. Al termine del percorso lo studente avrà perciò acquisito le seguenti competenze: sapere effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni, classificare, formulare ipotesi in base ai dati forniti, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate, risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici, applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole di fronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale. Approfondimenti di carattere disciplinare e multidisciplinare, scientifico e tecnologico, avranno anche valore orientativo al proseguimento degli studi. Nel secondo biennio, in particolare, si ampliano, si consolidano e si pongono in relazione contenuti disciplinari, introducendo in modo graduale, ma sistematico i concetti, i modelli e il formalismo che sono propri delle discipline oggetto di studio e che consentono una spiegazione più approfondita dei fenomeni. CLASSE TERZA Obiettivi di apprendimento Competenze/ Abilità Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue 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. Effettuare osservazioni dei fenomeni naturali, sapendone riconoscere, leggere e interpretare gli aspetti caratteristici Stabilire possibili relazioni di causa ed effetto nell’ambito delle grandezze coinvolte in un fenomeno Prendere appunti durante l’esposizione verbale dell’insegnante e/o dei compagni cogliendo gli aspetti essenziali Comprendere e rielaborare quanto ascoltato in classe durante le attività didattiche (lezione, dialogo, comunicazione,…): o rispondere a domande specifiche o costruire uno schema o stendere una relazione scritta o orale o risolvere esercizi Comprendere testi di vario tipo: o consegna, test vero/falso o manuale o rappresentazioni grafiche o ecc…. Individuare le parole chiave di un testo orale o scritto Leggere e comprendere un linguaggio formalizzato Distinguere le trasformazioni fisiche dalle trasformazioni chimiche Descrivere la natura delle particelle elementari che compongono l’atomo Descrivere le regole di riempimento degli orbitali e rappresentare la configurazione elettronica di un elemento Individuare gli aspetti quantitativi delle trasformazioni (stechiometria) Raccogliere, analizzare ed elaborare dati raccolti, in relazione a fenomeni fisici e/o chimici Scrivere una equazione chimica bilanciata Individuare le modalità per studiare e correlare le caratteristiche fondamentali della materia Spiegare le caratteristiche macroscopiche delle trasformazioni fisiche mediante il modello cinetico-molecolare della materia Scegliere la strategia risolutiva di un problema, decidendo l’ordine delle operazioni da seguire nella risoluzione Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina Trasporre/convertire un linguaggio formalizzato specifico in linguaggio naturale e viceversa Rappresentare la geometria delle molecole Usare la tavola periodica Definire e utilizzare le leggi ponderali Comprendere le potenzialità e i limiti delle conoscenze scientifiche attraverso esperimenti o deduzioni teoriche Riconoscimento dei principali tipi di rocce Conoscenze ANALISI DEI FENOMENI CHIMICI o Concetto di fenomeno chimico o Formule ed equazioni chimiche o Caratteristiche e proprietà delle soluzioni o Modelli atomici o Numeri quantici e orbitali o Proprietà periodiche in relazione alla configurazione elettronica o La tavola periodica o I legami chimici o Nomenclatura e classificazione dei composti o Equazioni chimiche e loro bilanciamento PERCHE’ AVVENGONO LE REAZIONI CHIMICHE ○ La spontaneità delle reazioni chimiche ○ La velocità e l’equilibrio delle reazioni chimiche ○ Acidi e basi ○ Elettrochimica (cenni) SCIENZE DELLA TERRA ○ Differenza tra minerali e rocce ○ Formazione delle rocce e loro classificazione Obiettivi minimi Competenze/Abilità Distinguere le trasformazioni fisiche dalle trasformazioni chimiche Descrivere la natura delle particelle elementari che compongono l’atomo Descrivere le regole di riempimento degli orbitali e rappresentare la configurazione elettronica di un elemento Scrivere una equazione chimica bilanciata Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina Usare la tavola periodica Conoscenze Concetto di fenomeno chimico Formule ed equazioni chimiche Caratteristiche e proprietà delle soluzioni Modelli atomici Numeri quantici e orbitali La tavola periodica I legami chimici Classificazione dei composti Equazioni chimiche e loro bilanciamento La velocità e l’equilibrio delle reazioni chimiche Acidi e basi CLASSE QUARTA Obiettivi di apprendimento Competenze/abilità Distinguere le reazioni esotermiche da quelle endotermiche Individuare i fattori che influenzano una reazione chimica Saper spiegare il concetto di equilibrio chimico Calcolare il pH per soluzioni di acidi e basi forti, Mettere in relazione il livello di organizzazione delle proteine con le rispettive funzioni Ricavare da ogni macromolecola (polisaccaridi, lipidi, proteine, acidi nucleici) i monomeri che la costituiscono Specificare le subunità che costituiscono i nucleotidi Mettere in relazioni la struttura dei singoli organuli con la loro funzione Mettere a confronto un movimento di molecole «secondo gradiente» con uno «contro gradiente» Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto Spiegare il ruolo di esocitosi ed endocitosi nelle cellule Scrivere l’equazione generale del processo di fotosintesi Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno Riassumere il processo della glicolisi nelle sue linee generali Sottolineare le relazioni tra fotosintesi e respirazione cellulare Calcolare il guadagno energetico complessivo che si ottiene al termine dalla demolizione completa di una mole di glucosio Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in evidenza la funzione dell’RNA messaggero Utilizzare la tabella del codice genetico per mettere in correlazione i codoni dell’mRNA con i rispettivi amminoacidi Essere in grado di descrivere le strutture anatomiche dei diversi sistemi , la fisiologia degli stessi e di metterli in relazione tra loro. Conoscenze CHIMICA Reazioni endotermiche ed esotermiche Cinetica chimica: velocità di reazione ed unità di misura; fattori che influenzano la velocità e teoria delle collisioni. Equilibrio chimico pH: definizioni di acido e base, concetto di pH ed indicatori BIOLOGIA Le biomolecole La cellula procariote ed eucariote Trasporto passivo e attivo Il metabolismo cellulare: respirazione cellulare e fotosintesi DNA: il modello di Watson e Crick La duplicazione del DNA Il codice genetico La sintesi proteica ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA I sistemi scheletrico e muscolare Il sistema cardiovascolare Il sistema respiratorio Il sistema digerente Il sistema escretore e la termoregolazione I sistemi linfatico ed immunitario Il sistema nervoso e gli organi di senso Il sistema endocrino Il sistema riproduttore Obiettivi minimi Competenze/Abilità Individuare i fattori che influenzano una reazione chimica Saper spiegare il concetto di equilibrio chimico Calcolare il ph per soluzioni di acidi forti e basi forti Distinguere tra zuccheri di riserva e di struttura, collegando alle due tipologie i relativi polisaccaridi Distinguere tra acidi grassi saturi e insaturi Spiegare la funzione degli enzimi Specificare le subunità che costituiscono i nucleotidi Descrivere i ruoli biologici del DNA e dell’RNA Descrivere la struttura delle cellule batteriche Descrivere la struttura della cellula eucariote Definire il fenomeno della diffusione Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto Distinguere i diversi processi di endocitosi ed esocitosi Scrivere l’equazione generale del processo di fotosintesi Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno Sottolineare le relazioni tra fotosintesi e respirazione cellulare Distinguere tra anabolismo e catabolismo Descrivere il processo di duplicazione del DNA Confrontare i DNA e RNA Descrivere il processo di trascrizione del DNA Conoscere il concetto di codice genetico Saper spiegare il significato della traduzione Essere in grado di descrivere schematicamente le strutture anatomiche dei diversi sistemi , la fisiologia degli stessi e di metterli in relazione tra loro. Conoscenze Reazioni endotermiche ed esotermiche Cinetica chimica: velocità di reazione ed unità di misura; fattori che influenzano la velocità e teoria delle collisioni. Equilibrio chimico pH: definizioni di acido e base, concetto di pH ed indicatori Le biomolecole La cellula procariote ed eucariote Meccanismi di trasporto attraverso la membrana Aspetti principali di respirazione cellulare e fotosintesi Struttura del DNA e sua duplicazione Il codice genetico Aspetti generali della sintesi proteica Aspetti principali degli apparati trattati in anatomia umana Metodologia Per l’acquisizione dei contenuti si utilizzeranno: lezioni frontali interattive, presentazioni in power point, discussione guidata su argomenti disciplinari, attività di laboratorio. Per il recupero di eventuali carenze evidenziate dagli alunni si prevedono: -recupero in itinere con eventuale svolgimento di esercizi di difficoltà graduata -eventuali sportelli Per la promozione delle eccellenze si prevedono: -ideazione di attività di laboratorio -approfondimento individuali Strumenti Sarà fatto ampio uso di sussidi audiovisivi ed informatici e di strumenti di laboratorio. Verifiche Criteri di valutazione Le verifiche saranno il più possibile frequenti, distanziate nel tempo e variate nella loro formulazione: interrogazioni formali, interventi spontanei, questionari scritti elaborati in diverso modo relazioni di laboratorio. La valutazione terrà conto dell'acquisizione da parte dell'alunno di determinati contenuti essenziali specifici per le varie discipline, nonché‚ della sua capacità di collegare e di rielaborare tali contenuti e di esporli con un linguaggio adeguato e con una terminologia appropriata.