Ministero della Pubblica Istruzione ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE PER I SERVIZI SOCIALI “Mariagrazia Mamoli” Istituto Professionale per i Servizi Socio-Sanitari - Liceo delle Scienze Umane - Sede : Via Brembilla 3 – 24129 BERGAMO – 035 260525 - 035 2650858 - sito: www.isismamolibergamo.it email uffici: [email protected] PIANO DI LAVORO A. S. 2012 -2013 di SCIENZE NATURALI CLASSI: - 4^ sez. D, logos - 4^ sez. E, logos INSEGNANTE: - prof.ssa ARENA CATERINA FINALITÀ E OBIETTIVI DIDATTICI DISCIPLINARI (se presentata una programmazione di materia a livello di dipartimento, è sufficiente segnalare scostamenti da detta programmazione e/o eventuali integrazioni): FINALITÀ Finalità delle discipline scientifiche è educare all’acquisizione di una mentalità critica e all’operare inteso come sviluppo della dimensione progettuale della persona attraverso: - L’acquisizione del metodo scientifico - La comprensione e l’uso del linguaggio scientifico - Lo sviluppo delle capacità di osservazione critica e comprensione dei fenomeni scientifici. OBIETTIVI GENERALI: Il percorso didattico viene definito sulla base degli obiettivi di apprendimento trasversali. Alla fine del percorso l’alunno dovrà essere in grado di: Saper utilizzare il linguaggio specifico in modo chiaro e rigoroso Conoscere definizioni e concetti relativi ai contenuti proposti Descrivere ed interpretare fenomeni e processi naturali Saper distinguere all’interno di ciascun modulo i passaggi più significativi e le informazioni essenziali Acquisire consapevolezza della continua evoluzione delle problematiche e delle conoscenze scientifiche Riconoscere le principali relazioni tra gli argomenti trattati e la propria realtà personale e territoriale Di ogni modulo verranno presentati alla classe i contenuti, gli obiettivi, le attività atte a sviluppare determinate capacità. I tempi di svolgimento saranno adattati ai ritmi di apprendimento degli allievi. I moduli saranno integrati da argomenti di Educazione Ambientale e di Educazione alla Salute per collegare i contenuti didattici alla vita quotidiana e stimolare il senso di responsabilità degli alunni. 1 Ministero della Pubblica Istruzione ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE PER I SERVIZI SOCIALI “Mariagrazia Mamoli” Istituto Professionale per i Servizi Socio-Sanitari - Liceo delle Scienze Umane - Sede : Via Brembilla 3 – 24129 BERGAMO – 035 260525 - 035 2650858 - sito: www.isismamolibergamo.it email uffici: [email protected] PARTIZIONE DEL PROGRAMMA (scaletta dei contenuti articolata su base quadrimestrale, che si presta a facilitare agli allievi il raggiungimento degli obiettivi comuni individuati dal consiglio di classe) UNITÀ 1: LE SOLUZIONI Settembre Conoscenze Definire il concetto di solubilità Conoscere il meccanismo di solubilità delle sostanze Conoscere i fattori (temperatura e pressione) che influenzano la solubilità Definire che cosa si intende per concentrazione di una soluzione Osmosi e pressione osmotica I colloidi Competenze Saper utilizzare una curva di solubilità Capacità Saper comprendere le cause che provocano l’embolia Saper spiegare il fenomeno dell’osmosi Fare esempi di colloidi OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Definire il concetto di solubilità Conoscere i fattori (temperatura e pressione) che influenzano la solubilità Definire che cosa si intende per concentrazione di una soluzione Competenze/ Capacità Utilizzare una curva di solubilità CONTENUTI Le soluzioni Solubilità e temperatura Fattori che influenzano la solubilità dei gas Concentrazione di una soluzione UNITÀ 2: L’energia delle reazioni chimiche e la velocità delle reazioni chimiche Ottobre Conoscenze Definire il calore di reazione e la grandezza energia interna Acquisire il concetto di velocità di reazione e conoscere i fattori che possono modificarla Conoscere il concetto di energia di attivazione Conoscere la funzione di un catalizzatore Competenze Saper fare semplici esempi di reazioni esotermiche ed endotermiche Saper interpretare un grafico della variazione di concentrazione dei reagenti Saper interpretare un grafico che rappresenta la variazione di energia nel corso di una reazione chimica 2 Capacità Saper descrivere l’andamento energetico e la velocità di semplicissime reazioni chimiche OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Definire il calore di reazione e la grandezza energia libera Acquisire il concetto di velocità di reazione Conoscere la funzione di un catalizzatore Competenze Saper fare semplici esempi di reazioni esotermiche ed endotermiche UNITÀ 3: ACIDI E BASI Ottobre - Novembre Conoscenze Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e la teoria di Brönsted e Lowry Identificare una coppia acido-base Illustrare il processo di ionizzazione e il prodotto ionico dell’acqua Definire il pH Distinguere gli acidi e le basi secondo la loro forza Competenze Valutare se una soluzione è acida o basica dal valore del pH Contenuti Acidi e basi La teoria di Arrhenius e la teoria di Brönsted Il pH e la forza degli acidi e delle basi Acidi monoprotici e poliprotici Composti anfoteri UNITÀ 4: CHIMICA ORGANICA Conoscenze Comprendere cosa studia la chimica organica Riconoscere i composti organici Competenze Riconoscere i gruppi funzionali Contenuti Riconoscimento dei gruppi funzionali Novembre UNITÀ 5: LA BIOCHIMICA Novembre-Dicembre Conoscenze Conoscere i diversi carboidrati e le loro proprietà Classificare le proteine Riconoscere la struttura del DNA e dell’RNA Classificare gli enzimi e le vitamine Riconoscere la struttura dei lipidi Competenze Definire i diversi carboidrati e le loro proprietà Illustrare la struttura del DNA e dell’RNA Riconoscere le funzioni degli enzimi nelle reazioni biologiche Capacità Saper descrivere l’azione catalitica degli enzimi Saper mettere in relazione la funzione delle vitamine con il metabolismo cellulare Contenuti Significato di macromolecola e di monomero Carboidrati: aspetto strutturale e funzionale. Importanza della fotosintesi. Significato di funzione energetica e riserva energetica Proteine: aspetto strutturale e funzionale. 3 Denaturazione delle proteine. Enzimi: catalizzatori delle reazioni chimiche ed energia di attivazione. Controllo allosterico. Fattori che influenzano l'attività enzimatica. Emoglobina: un esempio struttura quaternaria e anemia falciforme Lipidi: aspetto strutturale e funzionale. Acidi nucleici: aspetto strutturale e funzionale. Scoperta del DNA: esperimento di Griffith e esperimento sui batteriofagi. Rapporto di complementarietà e struttura della doppia elica di Watson e Crick. Duplicazione del DNA e meccanismi di riparazione. Significato di trascrizione. UNITÀ 6: LA CELLULA Dicembre Conoscenze Evoluzione delle conoscenze sulla cellula: dall'esperienza di Hooke, a Van Leeuwenhoek, alla Teoria cellulare Forma e dimensioni della cellula Conoscere analogie e differenze tra cellula procariote e cellula eucariote Conoscere analogie e differenze tra cellule animali e cellule vegetali Conoscere la struttura interna della cellula e le funzioni degli organuli Competenze Saper descrivere la struttura della cellula procariote Saper descrivere la struttura della cellula animale e della cellula vegetale Saper descrivere la struttura degli organuli cellulari e le rispettive funzioni Capacità Saper spiegare le funzioni del reticolo endoplasmatico in relazione alla demolizione dei farmaci e di altre sostanze nocive Saper spiegare l’origine delle malattie lisosomiali Saper spiegare la funzione dei macrofagi OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Forma e dimensioni della cellula Conoscere analogie e differenze tra cellula procariote e cellula eucariote Conoscere analogie e differenze tra cellule animali e cellule vegetali Conoscere la struttura interna della cellula e le funzioni degli organuli Competenze Saper descrivere la struttura della cellula procariote Saper descrivere la struttura della cellula animale e della cellula vegetale Saper descrivere la struttura degli organuli cellulari Capacità Saper spiegare le funzioni del reticolo endoplasmatico in relazione alla demolizione dei farmaci e di altre sostanze nocive Saper spiegare la funzione dei macrofagi Contenuti Evoluzione delle conoscenze sulla cellula: dall'esperienza di Hooke, a Van Leeuwenhoek, alla Teoria cellulare Forma e dimensioni della cellula Cellula eucariote e procariote: significato di compartimentazione cellulare La membrana cellulare: struttura e funzione Struttura e funzione (reazioni di sintesi o demolitive) degli organulì della cellula eucariote animale: nucleo, ribosomi, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, lisosomi, perossisomi, mitocondri. Citoscheletro. Ciglia e flagelli. UNITÀ 7: LA CELLULA AL LAVORO Gennaio Conoscenze Conoscere le modalità di scambio di energia e di materia con l’ambiente. Conoscere il ruolo dell’ATP Conoscere il ruolo degli enzimi 4 Conoscere la funzione della membrana cellulare negli scambi di sostanze Competenze/Capacità Saper spiegare perché la cellula ha bisogno di energia Saper spiegare il meccanismo d’azione degli enzimi Saper spiegare le funzioni degli enzimi in relazione in relazione alle reazioni catalizzate Saper spiegare l’applicazione degli enzimi nelle biotecnologie e nell’industria Contenuti Energia nella cellula e principi della termodinamica L’ATP Gli enzimi Le membrane biologiche Diffusione, osmosi, diffusione facilitata, trasporto attivo, esocitosi ed endocitosi. UNITÀ 8: LA DIVISIONE CELLULARE Febbraio Conoscenze Conoscere la divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti Conoscere il ciclo cellulare Conoscere le fasi di mitosi e meiosi Competenze Saper descrivere la divisione dei procarioti Saper descrivere il ciclo cellulare Saper descrivere la fasi di mitosi e meiosi Capacità Saper mettere in relazione gli errori della mitosi con formule cromosomiche anomale Saper spiegare la relazione tra ciclo cellulare e cancro Saper spiegare la probabile causa della Sindrome di Down OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Conoscere la divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti Conoscere il ciclo cellulare Conoscere le fasi di mitosi e meiosi Competenze Saper descrivere la divisione dei procarioti Saper descrivere il ciclo cellulare Saper descrivere la fasi di mitosi e meiosi Capacità Saper mettere in relazione gli errori della mitosi con formule cromosomiche anomale Contenuti Riproduzione asessuata e sessuata a confronto: vantaggi e svantaggi. Significato da un punto di vista evolutivo. Cellule somatiche e sessuali. Struttura dei cromosomi Ciclo cellulare e mitosi: finalità e fasi con cui si suddivide Meiosi: finalità, eventi che garantiscono la maggiore variabilità rispetto alla riproduzione asessuata (crossing- over rimescolamento casuale dei cromosomi omologhi). Fasi con cui di suddivide. Differenze tra meiosi maschile e femminile. UNITÀ 9: GENETICA Conoscenze Conoscere le leggi di Mendel Conoscere le conseguenze delle leggi di Mendel Conoscere gli studi di Morgan Competenze Saper spiegare le leggi di Mendel Saper utilizzare il quadrato di Punnett Saper spiegare le interazioni tra alleli e tra geni Capacità Spiegare i gruppi sanguigni Aprile 5 Saper spiegare l'importanza della variabilità per la teoria darwiniana e le cause della sua origine Saper spiegare gli effetti dei geni che si trovano fuori dal nucleo Saper spiegare alcune malattie legate ad anomalie cromosomiche OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Conoscere le leggi di Mendel Conoscere le conseguenze delle leggi di Mendel Competenze Saper spiegare le leggi di Mendel Saper utilizzare il quadrato di Punnett Capacità Spiegare i gruppi sanguigni Saper spiegare alcune malattie legate ad anomalie cromosomiche Contenuti Le conoscenze di genetica precedenti gli studi di Mendel. Importanza degli studi di Mendel: meriti sia da un punto di vista del metodo seguito che della scelte operative. Le due leggi di Mendel: la legge della segregazione dei caratteri e dell'assortimento indipendente. Significato di carattere dominante e recessivo: la dominanza completa studiata da Mendel. Test cross. Quadrato di Punnett. Deduzioni di Mendel che anticipano le conoscenze del secolo successivo Terminologia della genetica moderna: omozigote, eterozigote, allele, genotipo, fenotipo, locus Dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia. Caratteri definiti da più coppie di geni. Effetto dell'ambiente sul fenotipo UNITÀ 10: LA SINTESI PROTEICA Maggio- Giugno Conoscenze Conoscere l’esperimento di Avery Conoscere la struttura del DNA Conoscere la duplicazione del DNA Conoscere i processi di trascrizione e di traduzione del messaggio genetico Conoscere alcuni meccanismi di mutazioni Competenze/ capacità Saper spiegare la relazione tra codice genetico e la sintesi proteica Saper spiegare i meccanismi della regolazione Saper spiegare come le mutazioni possono modificare il significato di geni OBIETTIVI MINIMI Conoscenze Conoscere la struttura del DNA Conoscere la duplicazione del DNA Conoscere i processi di trascrizione e di traduzione del messaggio genetico Conoscere alcuni meccanismi di mutazioni Competenze/ capacità Saper spiegare la relazione tra codice genetico e la sintesi proteica Saper spiegare come le mutazioni possono modificare il significato di geni Contenuti I nucleotidi, la struttura del DNA, la duplicazione, il codice genetico, la trascrizione e la traduzione, le mutazioni. 6 Ministero della Pubblica Istruzione ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE PER I SERVIZI SOCIALI “Mariagrazia Mamoli” Istituto Professionale per i Servizi Socio-Sanitari - Liceo delle Scienze Umane - Sede : Via Brembilla 3 – 24129 BERGAMO – 035 260525 - 035 2650858 - sito: www.isismamolibergamo.it email uffici: [email protected] METODOLOGIA E STRUMENTI DIDATTICI (modalità di conduzione delle lezioni e delle esercitazioni, strumenti e sussidi che si intendono utilizzare per il raggiungimento degli obiettivi individuati dal Consiglio di classe) Metodo induttivo attraverso una discussione guidata per rilevare i prerequisiti e le conoscenze pregresse. Lezione frontale per definire gli obiettivi, inquadrare l’argomento, fornire dati, concetti, esempi e terminologia Lavoro di gruppo per approfondire l’argomento, scambiare informazioni, abituarsi all’esposizione orale, esercitarsi, costruire schemi ed elaborare mappe concettuali Visione di audiovisivi STRUMENTI Libro di testo Audiovisivi Appunti Mappe concettuali Materiali di laboratorio Microscopi CRITERI DI VALUTAZIONE E MODALITÀ DI VERIFICA (con riferimento a quanto stabilito a livello di dipartimenti): - dei tempi di massima in cui si intendono collocare le prove di verifica - degli strumenti che si intendono utilizzare per acquisire gli elementi di valutazione) Relativamente alla valutazione periodica i docenti di scienze naturali, preso atto che la disciplina non prevede da ordinamento l’obbligo di svolgere prove scritte , ma tenuto conto dell’opportunità di garantire un congruo numero di prove di valutazione per ciascun quadrimestre, ritengono adeguato prevedere almeno 2 prove per ciascun quadrimestre che, se si ritiene utile, possono anche essere di natura scritta. L’oggettività della valutazione verrà garantita dal docente attraverso una corretta interpretazione della risposte fornite dagli allievi nelle prove orali in ordine al raggiungimento degli obiettivi come indicati nella 7 programmazione annuale (valutazione sufficiente) alla complessità della risposta fornita alla ricchezza degli approfondimenti e dei collegamenti effettuati ed all’uso corretto e puntuale della terminologia scientifica (valutazione superiore alla sufficienza). Il mancato raggiungimento degli obiettivi minimi comporterà una valutazione non sufficiente. La valutazione si esprime con voti numerici Da uno a dieci. Per le prove scritte verrà usata la griglia di valutazione come di seguito descritta: Voti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 % 1-19 20- 30- 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-96 97- 29 39 100 Descritto Grav Grav Grav Insufficien Insufficien Sufficien Buon Discret Distint Ottim ri . Insuf Insuf te te te o o o o Insuf f f f Per i voti da 1 a 3 si considera una valutazione gravemente insufficiente con obiettivi non raggiunti Per i voti da 4 a 5 si considera una valutazione insufficiente con obiettivi parzialmente raggiunti Per i voti da 6 a 7 si considera una valutazione sufficiente con obiettivi raggiunti Per i voti da 8 a 10 si considera una valutazione soddisfacente con obiettivi pienamente raggiunti DATA_____________________ FIRMA ________________________________________ 8