PROGRAMMAZIONE 2015/2016
CLASSE: I LICEO SPORTIVO
MATERIA: SCIENZE
PROF: RUSTIONI MARCO, PORCIATTI ELENA
La Terra come pianeta vivente: la ripartizione delle scienze geologiche e l'affermazione del metodo
scientifico. Osservare e misurare i fenomeni. La biosfera come somma della lito-, idro- e atmosfera terrestri.
La definizione della biosfera secondo l'ipotesi di Gaia. Biosfera come somma complessiva dei diversi
ecosistemi terrestri. La posizione della Terra nel cosmo. Dalla struttura delle stelle, alle galassie fino alle
nebulose: la struttura dell'Universo. Le interazioni tra le sfere terrestri e la struttura interna del nostro
pianeta: dalla crosta al nucleo.
La Terra e il Cosmo: l'universo visibile. Osservazione delle stelle e viaggio nel tempo. Le dimensioni
dell'Universo e i limiti dell'osservazione eseguita dalla Terra. Oggetti celesti particolari ai limiti dell'Universo
visibile: i quasar. Struttura e vita delle stelle. Costellazioni e volta celeste. L'universo e le sue dimensioni.
L'inizio del cosmo e la teoria del Big Bang: prove a sostegno, red shift e radiazione fossile. Il futuro
dell'Universo: il Big Crunch. Storia di una stella: dall'aggregazione di gas e polveri fino alla scomparsa (morte
di un stella) attraverso la fase di equilibrio governata dalla fusione termonucleare. Corpi celesti particolari: i
buchi neri e il trionfo della gravità. Materia ordinaria, oscura e energia oscura del cosmo. Approfondimento
sulla classificazione delle stelle e sulla loro storia: dalla classificazione di Ipparco a quella di Harvard: classi
spettrali e diagramma H-R. storia finale di una stella in base alle caratteristiche inziali. Stelle particolari:
nane, stelle di neutroni, giganti e supergiganti.
Il sistema solare: origine. Pianeti e loro classificazione. La legge di Titius-Bode e distanza dei pianeti dal Sole.
Il moto dei pianeti e le leggi di Keplero. Approfondimento su Venere. Approfondimento sulle caratteristiche
di Marte (canali, presenza di acqua, argille ossidate e mateorite), degli esopianeti (presenza accertata con il
metodo del transito) e diffusione dei mattoni della vita negli spazi siderali. Il Sole: dal nucleo ai getti
coronali: struttura a strati. Il ruolo della zona radiativa, convettiva e della fotosfera. Ritmi solari e macchie
solari. Attività solare e influenze sulla Terra: il caso del minimo di Maunder. Pianeti e planetologia:
principali caratteri dei pianeti terrestri e gioviani con particolare riferimento a Venere, a Marte, a Giove e
Saturno. Approfondimento sulle particolarità dei loro moti. Corpi minori del Sistema Solare: dalle meteore
alle comete attraverso i meteoriti e le condriti. Fascia di Kuiper e nube di Oort. Corpi minori e storia della
Terra: l’esempio della catastrofe di Tunguska del 1908.
Introduzione alle caratteristiche della Terra e ai moti terrestri: il moto di rotazione terrestre: le esperienze
storiche. Cause ed effetti della rotazione terrestre: alternanza del dì e della notte, forza di Coriolis,
differente forza di gravità e schiacciamento polare. Il moto apparente del Sole: orientamento e punti
cardinali. Approfondimento sulla rosa dei venti. Le esperienze storiche sulla rotazione della Terra:
Guglielmini e Foucault. La Terra nello spazio: stelle e bussola. Il campo magnetico terrestre e differenze tra
poli geografici e magnetici. La genesi del campo magnetico. La posizione di un punto sulla superficie
terrestre: il reticolato geografico. Latitudine e longitudine. Il trascorrere del tempo e i fusi orari: ora solare e
civile. Approfondimento sul tempo: tempo vero e civile. La linea del cambiamento di data. Giorno solare
medio e siderale. Introduzione alle stagioni astronomiche e meteorologiche: equinozi e solstizi come tappe
di un ciclo astronomico continuo. Il moto di rivoluzione terrestre e le sue conseguenze: moto apparente del
Sole e segni zodiacali; l'alternanza delle stagioni, astronomiche e meteorologiche. Solstizi e equinozi. I moti
millenari della Terra, moto doppio conico dell'asse terrestre, variazione dell'eccentricità dell'orbita e
dell'inclinazione dell'asse terrestre: conseguenze: eventi glaciali e interglaciali. I climi terrestri: temperatura
e umidità. Approfondimento sulle caratteristiche delle foreste equatoriali, dei climi caldo-umidi e dei
deserti: deserti arido-caldi e arido freddi. Climi terrestri e distribuzione dei viventi. Cause naturali ed
antropiche che hanno condizionato la distribuzione delle specie biologiche. La biogeografia: dalla regione
olartica a quella australiana attraverso quella neotropica, etiopica e orientale.
Il sistema Terra - Luna: caratteristiche geologiche della Luna e teorie sulla origine. Luna e Terra come
sistema biplanetario. Sole, Terra e Luna: gli effetti dei moti lunari: fasi lunari e condizioni per le eclissi.
Eclissi di Sole e di Luna: video di approfondimento. La conquista dello spazio da parte dell’umanità.
Implicazioni scientifiche durante la guerra fredda.
Struttura generale della crosta terrestre; le rocce. Classificazione delle rocce sulla base della loro genesi:
ignee (magmatiche), sedimentarie e metamorfiche. Lo studio del passato a partire dalle rocce sedimentarie
e dai fossili: il paesaggio che cambia. Le interazioni tra le sfere: fenomeni endogeni e esogeni alla radice dei
cambiamenti del nostro pianeta. Il ciclo dell'acqua e la degradazione delle rocce: da quella fisico-meccanica
a quella chimica. Il vento come fattore di degradazione e accumulo. Fattori che influenzano la
degradazione: clima, tipologia di roccia sedimento e tempo di esposizione.
Introduzione all'atmosfera terrestre: composizione chimica e ruoli. Il bilancio termico terrestre e il ruolo
dell'anidride carbonica e dell'affetto serra. La trasformazione dell'anergia solare in chimica: il senso della
fotosintesi. Struttura a strati dell'atmosfera con particolare riferimento alla troposfera e alla stratosfera: il
ruolo dell'ozonosfera. L'atmosfera primordiale e l'esordio della vita sulla Terra. Comparsa dell'ossigeno:
fotodissociazione dell'acqua e fotosintesi. Gli ingredienti per la vita: dal pianeta che la ospita all'acqua
attraverso il donatore di energia e le biomolecole. I requisiti che definiscono un vivente: metabolismo,
movimento, ciclo vitale, riproduzione e irritabilità (capacità di percepire i cambiamenti esterni ed interni).
La gerarchia dei viventi: dagli atomi alla biosfera: definizioni. Il ruolo della biologia nello studio della natura:
aumentate conoscenze e specializzazioni. Il mondo micro: l'uso e le caratteristiche del microscopio ottico e
quello elettronico (TEM e SEM).
Cellule e informazioni ereditarie: il ruolo del DNA e dell'RNA. Basi azotate, geni e genoma. Cellule come
macchine termiche: nutrienti e produzione di energia biologica. Le interazioni tra i viventi: il ruolo
dell'ecoetologia. La diversità dei viventi come frutto del meccanismo evolutivo. La necessità di creare
ordine: la classificazione dei viventi: domini e regni. La classificazione dei viventi: dai domini alla specie.
Definizione di specie vivente e ibridi. I virus: entità biologiche in cerca di casa. Il virus VMT e la
classificazione die virus: vegetali, animali e fagi. Approfondimento sui virus: a DNA e retrovirus. Il caso della
spagnola e del virus H1N1.
La conoscenza della realtà e della materia: il metodo scientifico. Dalla raccolta dei dati alla verifica
sperimentale attraverso l'ipotesi. Metodo scientifico e previsione. Il metodo scientifico: osservare e
misurare: dati quali- e quantitativi. La costruzione delle ipotesi: metodo induttivo e deduttivo. Dagli
esperimenti di controllo a quelli comparativi: variabili indipendenti e dipendenti. Generalizzazione e nascita
delle teorie scientifiche.
L'ecologia e le relazioni tra i viventi e il mondo abiotico. Biomi ed ecosistemi terrestri. La tundra, la taiga, la
prateria e la steppa: assetto vegetazionale e fauna. La foresta temperata eurasiatica. Approfondimento
sulla fauna e la flora della macchia mediterranea. Gli ecosistemi terrestri: dagli ambienti temperati fino alle
foreste equatoriali e la savana passando attraverso i deserti freddi e caldi. Comparsa di un deserto e
comunità umane che si sono adattate. I biomi acquatici: lezione di approfondimento su quelli costieri
palustri: la migrazione degli uccelli e il significato ecologico delle paludi. Il bioma marino/oceanico: dal
plancton al necton attraverso il bentos. Dalla fascia costiera litoranea fino a quella del dominio pelagico:
zona fotica e afotica. Le sorgenti idrotermali.
La storia dei mammiferi italiani: da quelli estinti a quelli oggi viventi: principali caratteristiche e diffusioneSpecie accidentali e alloctone. Climi e ambienti italiani: dalla bioregione alpina a quella calabro-insulare.
Dettagli climatici, floristici e faunistici di quella alpina. Termine assetto biogeografico italiano: la bioregione
padana, adriatica, tirrenica, alpina, appenninica e calabro-insulare.
Le regioni oceaniche: le specie del bioma marino-oceanico e il ruolo della zona fotica e quella afotica. I
biomi di acqua dolce: dai fiumi ai laghi fino all'importanza delle zone umide con particolare riferimento a
quelle costiere: la convenzione RAMSAR del 1971 e la protezione delle zone umide. Ecosistemi e
componente abiotica: dal "significato" della luce fino a quello della temperatura, della disponibilità idrica e
di ossigeno. Le reti trofiche negli ecosistemi: dai produttori ai superpredatori. Confronto tra ecosistema
acquatico e terrestre. Il flusso di energia: dai produttori ai decompositori: "riuso" e "riciclo" in natura.
Energia e materia negli ecosistemi: il flusso energetico e piramidi. L'analisi qualiquantitativa degli
ecosistemi: specie, individui, biomassa ed energia. Il concetto di impronta ecologica: rapporto tra risorse e
sfruttamento. Concetto di risorsa esauribile: prelievo e tasso di rigenerazione.
Colle val d’Elsa, 08/06/2016
F.to Marco Rustioni
