LICEO SCIENTIFICO VITO VOLTERRA – CIAMPINO PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI SCIENZE NATURALI SECONDO BIENNIO indirizzo SCIENZE APPLICATE CLASSE TERZA ANNO SCOLASTICO 2016 – 2017 OBIETTIVI GENERALI Lo studio delle Scienze Naturali contribuisce, insieme a quello di altre discipline, alla formazione della personalità dell’allievo, e si propone di far acquisire allo stud ente le conoscenze disciplinari e le metodologie tipiche della Chimica e della Biologia, utilizzando le strategie dell’indagine scientifica basate, su un approccio di tipo fenomenologico e osservativo-descrittivo FINALITÀ DELLO STUDIO DELLE SCIENZE NATURALI - Sviluppo delle capacità di osservazione e di riflessione sui fenomeni naturali - Riflessione critica sulla necessità dell’utilizzazione del metodo sperimentale per un corretto approccio conoscitivo - Sviluppo delle capacità critiche e di rielaborazione nell'analisi dei fenomeni naturali - Coordinamento e sviluppo della capacità descrittiva ed espositiva e acquisizione del lessico scientifico - Comprensione del testo e sua utilizzazione come strumento conoscitivo PIANO DIDATTICO CHIMICA LIBRO di TESTO : TOTTOLA, ALLEGREZZA, RIGHETTI - CHIMICA PER NOI (secondo biennio) Seconda edizione-Linea Blu - Mondadori scuola OBIETTIVI SPECIFICI DELLO STUDIO DELLA CHIMICA L’alunno deve essere in grado di: - sviluppare le capacità di osservazione critica sulle trasformazioni dell’ambiente - comprendere la significatività del dato sperimentale per una sua utilizzazione - conoscere le principali caratteristiche fisiche e chimiche della materia - ricondurre le trasformazioni fisiche e chimiche della materia alle interazioni tra le particelle - acquisire una conoscenza storicizzata per comprendere il processo logico di ricerca. - acquisire la consapevolezza dell’importanza dello studio della Chimica per comprendere i molteplici aspetti dell’ambiente circostante - acquisire ed usare correttamente il linguaggio della chimica 1 - riconoscere l’interazione tra le varie componenti e le influenze reciproche - riconoscere le correlazione causa-effetto CONTENUTI OBIETTIVI SPECIFICI COMPETENZE SEZIONE C – L’ATOMO Sapere che l’atomo è scindibile in particelle subatomiche Saper osservare ed Conoscere la natura e le proprietà delle particelle subatomiche più importanti analizzare fenomeni Correlare i primi modelli atomici con le scoperte che hanno portato alla loro naturali semplici e formulazione complessi. Descrivere i più recenti modelli atomici anche alla luce della fisica quantistica Saper utilizzare SEZIONE D – ELETTRONI E PROPRIETA’ CHIMICHE modelli appropriati De Broglie. Modello quantistico-ondulatorio. Principio di Saper rappresentare gli elementi attraverso la loro configurazione elettronica. per interpretare i indeterminazione di Heisenberg. Concetto di orbitale. Numeri Comprendere la periodicità degli elementi come base della costruzione della tavola fenomeni. quantici e loro significato. Energia degli orbitali. periodica Utilizzare le Configurazione elettronica. Storia della tavola periodica. Tavola Cogliere la corrispondenza tra le proprietà periodiche degli elementi e la loro metodologie periodica moderna. Proprietà periodiche della tavola. Metalli e non configurazione elettronica acquisite per porsi metalli. con atteggiamento SEZIONE E – DENTRO LA MATERIA scientifico di fronte alla realtà. Legami molecolari ed elettrostatici. Legame covalente puro ed Conoscere i vari tipi di legami per saper costruire le molecole e prevedere la loro Collocare le scoperte eteropolare. Legame dativo. Legame ionico. Legame idrogeno. geometria scientifiche nella Legame metallico. Legami di Van der Waals. Simbologia di Lewis. Prevedere il tipo di legame in base alla configurazione elettronica degli elementi loro dimensione Orbitali ibridi. Saper utilizzare la simbologia di Lewis per rappresentare le molecole storica. SEZIONE F – NOMENCLATURA E CALCOLI Comunicare Formule chimiche. Formule minime e molecolari. Moli. Reagente Riconoscere le principali classi di composti inorganici, scriverne le formule e assegnare utilizzando un limitante. Classificazione dei composti. Dai metalli e non metalli alla loro il nome secondo le varie nomenclature. linguaggio specifico formazione di sali: previsto bilanciamento delle reazioni e formule Rappresentare mediante la formula di struttura i principali composti di struttura. Nomenclatura tradizionale e IUPAC Saper cogliere l’assetto tridimensionale delle molecole CONTENUTI PER I SAPERI MINIMI SEZIONE C – L’ATOMO SEZIONE D – ELETTR. E PROPR. CHIMICHE Scoperta delle particelle subatomiche. Radioattività. Modello atomico di Thomson. Concetto di orbitale. Numeri quantici e loro significato. Energia degli Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr. Sommerfeld. Isotopi orbitali.Configurazione elettronica. Storia della tavola periodica. Tavola periodica moderna. Proprietà periodiche della tavola. Metalli e non metalli. SEZIONE E – DENTRO LA MATERIA SEZIONE F – NOMENCLATURA E CALCOLI Legami molecolari ed elettrostatici. Legame covalente puro ed eteropolare. Legame Formule chimiche. Moli. Classificazione dei composti. Dai metalli e non metalli alla dativo. Legame ionico. Legame idrogeno. Legame metallico. Legami di Van der Waals. formazione di sali: previsto bilanciamento delle reazioni e formule di struttura. Orbitali ibridi. Nomenclatura tradizionale e IUPAC Scoperta delle particelle subatomiche. Radioattività. Modello atomico di Thomson. Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr. Sommerfeld. Isotopi 2 PIANO DIDATTICO BIOLOGIA LIBRO di TESTO : SADAVA et al. LA NUOVA BIOLOGIA. BLU GENETICA, DNA corpo umano - Zanichelli. CONTENUTI OBIETTIVI SPECIFICI B1 - DA MENDEL AI MODELLI DI EREDITARIETA’ Gli esperimenti e il metodo di Mendel; la legge della dominanza e Comprendere l’originalità e il rigore scientifico del metodo adottato da della segregazione dei caratteri. Il quadrato di Punnett, il test-cross. Mendel e saper spiegare i punti fondamentali della sua teoria, La legge dell’assorti-mento indipendente dei caratteri, gli alberi evidenziando le relazioni tra dati sperimentali e interpretazione. genealogici, le malattie genetiche. Mutazioni. Dominanza incompleta, Comprendere le relazioni tra alleli, geni e cromosomi; utilizzare codominanza, pleiotropia. I gruppi sanguigni. I geni associati, la correttamente la simbologia e il linguaggio della genetica per esprimere ricombinazione genetica dovuta al crossing-over, le mappe genetiche. tali relazioni, per stabilire genotipi o prevedere i risultati di un incrocio. Autosomi e cromosomi sessuali, la determinazione del sesso, caratter i Comprendere come le conoscenze delle complesse interazioni tra geni o legati al sesso. tra alleli hanno ampliato la teoria di Mendel. Comprendere, considerando gli studi di Morgan come si progettano esperimenti e si analizzano correttamente i dati sperimentali. B2 – IL LINGUAGGIO DELLA VITA Le basi molecolari dell’ereditarietà, l’esperimento di Hammerling, Griffith,Avery e la trasformazione, gli esperimenti di Hershey e Chase. I virus. La composizione chimica del DNA, il modello di Watson e Crick, la struttura del DNA. Le fasi della duplicazione del DNA, il complesso di duplicazione e le DNA polimerasi, meccanismi di riparazione del DNA. Comprendere le funzioni del materiale genetico nelle cellule. Saper spiegare le relazioni tra struttura e funzione delle molecole del DNA. Comprendere l’importanza della duplicazione semiconservativa del DNA evidenziando la complessità del fenomeno e le relazioni con la vita cellulare. B3 -L’ESPRESSIONE GENICA: DAL DNA ALLE PROTEINE Gli esperimenti di Beadle e Tatum e la relazione tra geni e Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare polipeptidi. La struttura e le funzioni dell’RNA messaggero, comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa ribosomiale, transfer. La trascrizione del DNA, il codice genetico. Il disciplina. Comprendere le relazioni tra DNA, RNA e polipeptidi nelle ruolo del tRNA e quello dei ribosomi; le tappe della traduzione: cellule e spiegare i complessi meccanismi che consentono di costruire inizio, allungamento e terminazione; la formazione di una proteina proteine partendo dalle informazioni dei geni. Descrivere le cause e gli funzionante. Mutazioni somatiche ed ereditarie; mutazioni effetti dei diversi tipi di mutazione, spiegandone l’importanza per la vita puntiformi, cromosomiche e genomiche; malattie genetiche umane umana e per la comprensione della storia della vita. causate da mutazioni cromosomiche; mutazioni spontanee e indotte; mutazioni ed evoluzione 3 COMPETENZE Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper trarre conclusioni in base ai risultati ottenuti. Risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. B4 – L’EVOLUZIONE E L’ORIGINE DELLE SPECIE VIVENTI Discutere le differenze tra l’idea di evoluzione e il concetto di selezione L’evoluzione dopo Darwin.I fattori che portano all’evoluzione. naturale in Darwin e oggi. Comprendere come lo studio della genetica di La selezione naturale e sessuale. Il concetto di specie e la modalità di popolazioni si integra con la tradizionale visione dell’evoluzione speciazione. La speciazione richiede l’isolamento riproduttivo Individuare i meccanismi responsabili dell’incremento o della conservazione della variabilità genetica all’interno di una popolazione. s Discutere le differenze tra selezione naturale e selezione sessuale. Saper interpretare i diversi processi evolutivi che portano alla comparsa di nuove specie. Comprendere come i meccanismi di speciazione favoriscano la diversità biologica Comprendere il concetto di barriera zigotica e il suo significato evolutivo. C1 – L’ARCHITETTURA DEL CORPO UMANO .L’organizzazione gerarchica del corpo umano. Funzioni e Comprendere che il corpo umano è un’unità integrata formata da organizzazione dei tessuti epiteliali, connettivi, muscolari, nervoso. tessuti specializzati e sistemi autonomi strettamente correlati. Saper Organi sistemi ed apparati.I meccanismi dell’omeostasi, la descrivere le funzioni di apparati e sistemi; comprendere perché la cute regolazione della temperatura corporea.La rigenerazione dei tessuti. è considerata un apparato e saperne descrivere componenti e Cellule staminali e cellule tumorali. struttura. Saper mettere in relazione il buon funzionamento del proprio corpo con il mantenimento di condizioni fisiologiche costanti C2 – APPARATO CARDIOVASCOLARE E SANGUE L’anatomia dell’apparato cardiovascolare e i movimenti del sangue. Spiegare e descrivere correttamente l’organizzazione e le funzioni L’anatomia del cuore, le fasi e il controllo del ciclo cardiaco. dell’apparato cardiovascolare. Comprendere il ruolo svolto dal cuore Struttura e funzioni di arterie, vene, letti capillari. I meccanismi degli nel sistema cardiovascolare e l’importanza di una perfetta scambi nei capillari, il controllo del flusso sanguigno . Funzioni e coordinazione dei meccanismi che attivano e regolano il ciclo cardiaco. caratteristiche del plasma, degli eritrociti, dei leucociti e delle Descrivere la struttura e l’organizzazione dei vasi sanguigni in relazione piastrine; il processo di coagulazione. alle loro rispettive funzioni. Comprendere i meccanismi di scambio tra sangue e tessuti, evidenziando le funzioni del sangue e i fattori che ne controllano il flusso e la composizione. C3 – APPARATO RESPIRATORIO E SCAMBI GASSOSI I processi della respirazione polmonare, l’anatomia dell’apparato Comprendere le relazioni tra le strutture e le funzioni delle diverse parti respiratorio u-mano. Le secrezioni del tratto respiratorio, il controllo dell’apparato respiratorio. Saper mettere in relazione le funzioni della ventilazione. Il meccanismo degli scambi polmonari e sistemici, dell’apparato respiratorio con quelle dell’apparato cardiovascolare, l’emoglobina e il trasporto di O 2 , il trasporto di CO 2 . comprendendo la loro stretta interdipendenza. 4 Saper riconoscere e stabilire elazioni. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. C10 – IL MOVIMENTO Il sistema muscolare. Tipi di muscoli. Le caratteristiche dei muscoli Saper spiegare i meccanismi che determinano l’eccitabilità e scheletrici, le miofibrille, il meccanismo molecolare della contrazione contrattilità dei muscoli scheletrici, evidenziando l’importanza muscolare. Fonti energetiche nel muscolo e debito d’ossigeno. Il dell’organizzazione cellulare del sarcomero e della giunzione Saper riconoscere e stabilire sistema scheletrico neuromuscolare. Comprendere che il sistema scheletrico è un sistema relazioni. La struttura dell’endoscheletro, la formazione e la crescita delle ossa; plastico che viene continuamente rimodellato e svolge importanti la struttura dell’osso. compiti nel mantenimento dell’omeostasi. CONTENUTI PER I SAPERI MINIMI B1 - MENDEL E EREDITARIETA’ B2 – IL LINGUAGGIO DELLA VITA Gli esperimenti e le leggi di Mendel. Il quadrato di Punnett, il test-cross. Mutazioni. Le basi molecolari dell’ereditarietà, l’esperimento di Hammerling, di Griffith e la Dominanza incompleta, codominanza,. I gruppi sanguigni. I geni associati, la trasformazione, di Hershey e Chase. I virus. La composizione chimica del DNA, il modello ricombinazione genetica, le mappe genetiche. Autosomi e cromosomi sessuali. di Watson e Crick, la struttura del DNA. Le fasi della duplicazione del DNA. B3 - IL GENOMA IN AZIONE B4 L’EVOLUZIONE E L’ORIGINE DELLE SPECIE VIVENTI La struttura e le funzioni dell’RNA messaggero, ribosomiale, transfer. La trascrizione del La teoria sintetica dell'evoluzione, genetica delle popolazioni, i fattori che modificano la DNA, il codice genetico. Il ruolo del tRNA e quello dei ribosomi; le tappe della traduzione; stabilità delle popolazioni, La selezione naturale, modalità di speciazione la formazione di una proteina funzionante. Mutazioni; mutazioni ed evoluzione. C1 – L’ORGANIZZ. DEL CORPO UMANO C2 – APP. CARDIOVASCOL. E SANGUE Caratteristiche dei tessuti epiteliali e connettivi. Organizzazione di sistemi e apparati. L’anatomia dell’apparato cardiovascolare. L’anatomia del cuore, il ciclo cardiaco. Funzioni e organizzazione della cute. Cellula nervosa, conduzione dell’impulso nervoso. Struttura e funzioni di arterie, vene e capillari. Fisiologia della circolazione. Funzioni e Sinapsi. caratteristiche del plasma, degli eritrociti, dei leucociti e delle piastrine; il processo di coagulazione. C3 – APP. RESP. E SCAMBI GASSOSI C10 – IL MOVIMENTO I processi della respirazione polmonare, l’anatomia dell’apparato respiratorio umano. Il Il sistema muscolare. Tipi di muscoli. Le caratteristiche dei muscoli scheletrici. Fisiologia meccanismo degli scambi polmonari e sistemici. della contrazione muscolare. Fonti energetiche nel muscolo e debito d’ossigeno. Il sistema scheletrico. La struttura dell’endoscheletro, la formazione e la crescita delle ossa. SCANSIONE TEMPORALE DEI CONTENUTI SCANSIONE TEMPORALE DEI CONTENUTI Sono previste 5 ore settimanali per complessive 165 ore annuali La ripartizione temporale, sia settimanale che annuale, è lasciata alla libera scelta di ogni docente, in funzione della risp osta della classe, dell’eventuale recupero di argomenti fondamentali non trattati negli anni precedenti e della propedeuticità dei contenuti; in generale, i docenti concordano sulla opportunità di svolgere entrambi le discipline sia nel trimestre che nel pentamestre METODO E VERIFICHE Nonostante il libro di testo rimanga alla base del lavoro, in considerazione dell’importanza di pr omuovere e potenziare la capacità di lettura autonoma di un argomento scientifico, si integrerà comunque con appunti semplificati, per mantenere gli alunni aggiornati sulle nuove scoperte e per abituarli ad uno studio più dettagliato e scientifico. La strumentazione presente in laboratorio (audiovisivi, microscopi, plastici, materiale chimico) sarà un utile supporto per avvicinare gli alunni al metodo sperimentale. 5 La lezione verrà impostata secondo il modello della relazione argomentata, per indicare, nella fase di approccio ai diversi contenuti uno schema metodologico di studio. Si privilegerà più la qualità degli argomenti rispetto alla quantità, pertanto alcuni di questi saranno trattati in una forma approfondita, utilizzando supporti audiovisivi in classe, appunti o integrazioni al testo. Si sta già lavorando per attivare rapporti con enti di ricerca e di sviluppo presenti sul territorio, in modo da favorire una collaborazione che coinvolga attivamente gli studenti, nell’intenzione di promuovere gli stessi ad un lavoro divulgativo delle conoscenze ed esperienze acquisite direttamente alle altri classi della scuola e sul ter ritorio. Si promuoverà uno studio interdisciplinare con l’insegnante di inglese su argomenti scientifici che saranno trattati anche in lingua. VALUTAZIONE La valutazione verrà formulata sulla base dei seguenti criteri di ordine generale: Conoscenze, competenze e abilità acquisite. Metodo di studio utilizzato. Progresso nel rendimento. Impegno e partecipazione alle attività didattiche. Su indicazione del Collegio dei Docenti ci sarà un’unica valutazione finale (comprensiva di entrambi le discipline) sia nel trimestre, sia nel pentamestre. Per tutti gli alunni verranno effettuate almeno due verifiche nel trimestre e almeno due verifiche nel pentamestre Le verifiche saranno sia orali che scritte su quesiti* o semplici problemi riguardanti il programma svolto fino all'esecuzione del compito. * Se trattasi di test le domande saranno del tipo: risposta a scelta multipla, vero o falso, completamento di frasi, descrizione di figure, domande aperte. N.B. Quanto sopra specificato per METODO e VERIFICHE, VALUTAZIONE ci si riferisce sia all’insegnamento della Chimica che a quello della Biologia. Per i test verrà usata la seguente griglia di valutazione: DESCRITTORI PUNTI Per l’individuazione del complemento corretto o risposta corretta in una scelta multipla fra 4 -5 alternative Per l’individuazione di 2 completamenti corretti in una scelta multipla fra 5 alternative Qualora sia indicata 1 sola risposta corretta o 1 corretta e una sbagliata Per ogni corrispondenza o abbinamento esatti Per ogni scelta corretta fra Vero o Falso Per ogni scelta mancante Per ogni scelta errata Per ogni individuazione del termine o completamento esatto fra 2 proposti Per ogni termine o completamento corretto inserito in un brano o tabella Per l’individuazione di ogni risposta/complemento esatto di un gruppo numeroso di opzioni, senza che ne venga nel testo indicato il numero Per l’individuazione di ogni errore non segnalato in un breve brano e/o la correzione dello stesso Per la formulazione autonoma di un completamento /opzione possibile 6 2 3 1 1 1 0 -1 1 1 1 1-2 1-2 NEI PROBLEMI A SOLUZIONE RAPIDA Per la corretta e linearità della strategia risolutiva Per la completezza della soluzione Per la correttezza nell’esecuzione dei calcoli PUNTI totale In presenza di problemi più complessi ed articolati i suddetti punteggi potranno essere aumentati a NELLE BREVI RISPOSTE APERTE (3-6 RIGHE) secondo l’ampiezza e complessità della domanda Per la pertinenza della risposta Per la correttezza e completezza delle conoscenze Per la correttezza linguistica e uso della terminologia specifica Totale 1,5 1 0,5 3 5 1 2-3 1 4-5 Dopo aver attribuito a ciascuna risposta corretta il relativo punteggio il totale dei punti sarà riportato in decimi Per le interrogazioni orali (interrogazione lunga o interventi brevi) sarà applicata la seguente griglia: INDICATORI DI LIVELLO DESCRITTORI Scarso (<4) Rifiuto della prova / non risponde alla richiesta / dichiara di non conoscere l’argomento Insufficiente (4) Esprime pochi e stentati concetti in modo impacciato e/o mnemonico. Nessuna capacità di applicazione Mediocre (5) Esposizione incompleta, anche se corretta, dei principali concetti richiesti; capacità di applicazione delle conoscenze agli esercizi più semplici; poca autonomia nello studio Sufficiente (6) Conoscenza non approfondita degli argomenti basilari. Esposizione corretta anche se non disinvolta e personalizzata; diligenza nello studio Discreto (7) Esposizione organica dei concetti e sufficiente autonomia nello studio: capacità di esprimersi nel linguaggio specifico della disciplina. Buono (8) Preparazione approfondita, accompagnata da un’esposizione precisa e puntuale in termini lessicali e contenutistici; autonomia di giudizio e rielaborazione dei contenuti proposti. Ottimo / Eccellente (9/10) Esposizione originale e creativa dei concetti che mette in luce una solida base culturale di derivazione anche extra-scolastica; capacità di esprimere giudizi critici e personali I DOCENTI Ciampino, 30 settembre 2016 Rosa Teresa Bianchi Stefano Di Bernardini Andrea Furlani Laura Giorgi Claudio Mecchia 7 Patrizia Moscatelli Maurizio Sabato Clara Solfizi Anna Stornelli Ilaria Molinari(supp. di Elisabetta Barranca) 8