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Istituto Tecnico Industriale Statale
Liceo Scientifico opzione Scienze Applicate
Ettore Molinari
www.itis-molinari.eu — [email protected]
Dipartimento di SCIENZE SPERIMENTALI
Anno Scolastico 2016-2017
Piano di Lavoro Disciplinare
di
SCIENZE NATURALI
primo biennio
liceo scientifico scienze applicate
PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE
COMPETENZE A CONCLUSIONE DEL PRIMO BIENNIO
C1 - osservare, descrivere ed analizzare i fenomeni naturali
C2 - riconoscere nei fenomeni naturali i concetti di complessità, sistema ed evoluzione
C3 - riconoscere i fattori di rischio per la “salute” del pianeta, valutando criticamente
l’impatto delle attività umane sul geosistema
C4 - possedere conoscenza del proprio corpo nel rispetto e nella consapevolezza
della propria salute, valutando e prevenendo comportamenti a rischio
PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE
CLASSE PRIMA
Modulo 1: Chimica.
U.F. 1: Misure e grandezze.
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Materia.
Grandezze fisiche fondamentali/derivate e unità di misura secondo
il Sistema Internazionale.
Ordine di grandezza.
Equivalenze.
Laboratorio:
Sicurezza in laboratorio.
Determinazione della densità di un
solido irregolare.
Misura della densità di un liquido.
Portata e sensibilità.
Accuratezza e precisione.
Calcolo dell’errore relativo percentuale.
Competenze
Saper svolgere le equivalenze
C1
di massa, lunghezza e tempera- C2
tura, secondo il Sistema Internazionale delle unità.
Saper usare i fattori di conversione delle unità di misura.
Saper usare la bilancia tecnica e
la vetreria da laboratorio (cilindro,
pipetta Pasteur, becher).
Saper usare il densimetro.
Saper valutare il grado di precisione e di accuratezza associato
ad una serie di misure sperimentali.
U.F. 2: La struttura macroscopica della materia.
Contenuti ed attività didattiche
Stati fisici della materia.
Sistemi omogenei ed eterogenei dal
punto di vista fisico e chimico.
Sostanze pure e miscele.
Miscele omogenee ed eterogenee.
Abilità
Saper distinguere un sistema
omogeneo da uno eterogeneo
attraverso l’osservazione delle
proprietà fisiche.
Riconoscere una sostanza chimiLaboratorio:
ca attraverso le proprietà fisiche.
Separazione di una miscela di CuSO4 . 5H20 e sabbia mediante solubilizzazione e decantazione/filtrazione.
Distillazione semplice dell’acqua.
Determinazione del punto di fusione/punto di ebollizione di un composto come criterio di riconoscimento e
di purezza.
Competenze
C1
C2
U.F. 3: Le trasformazioni della materia.
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Trasformazioni fisiche: solubilizzazione e passaggi di stato.
Il ciclo dell’acqua e le precipitazioni
atmosferiche.
Studio degli stati fisici della materia
e dei passaggi di stato alla luce del
modello particellare della materia.
Trasformazioni chimiche: reazioni
chimiche.
Competenze
Distinguere una trasformazione C1
fisica da una trasformazione
C2
chimica.
Costruzione di un grafico mediante EXCEL.
Interpretazione del diagramma di
stato di una sostanza chimica.
Laboratorio:
Distillazione semplice di una soluzione acquosa di CuSO4 . 5H20
Costruzione delle curve di riscaldamento/raffreddamento di un solido
cristallino e di un solido amorfo.
Riconoscimento di una reazione
chimica.
Sublimazione e cristallizzazione dello iodio.
U.F. 4: La struttura microscopica della materia.
Contenuti ed attività didattiche
Elementi e composti.
Introduzione all’uso della Tavola Periodica.
Metalli, non metalli, semimetalli.
Distribuzione ed abbondanza degli
elementi chimici nella crosta terrestre e nel corpo umano.
Il modello particellare.
Significatività della formula chimica.
Abilità
Saper distinguere elementi e
composti attraverso la formula
chimica.
Competenze
C1
C2
Modulo 2: Scienze della Terra.
U.F. 1: L’Universo.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Competenze
Sfera celeste.
Saper interpretare il diagramma C1
Stelle, costellazioni, galassie.
H-R.
C2
Evoluzione delle stelle.
Ipotesi sull’origine dell’Universo: teoria del Big Bang.
U.F. 2: Il Sistema solare.
Contenuti ed attività didattiche
Organizzazione e struttura del Sistema solare.
Il Sole.
Le leggi di Keplero e la legge della
gravitazione universale.
Pianeti.
Corpi minori.
Abilità
Spiegare le caratteristiche e
l’organizzazione del Sistema
Solare attraverso la discussione dei parametri astronomici.
Competenze
C1
C2
Laboratorio:
Studio dei parametri astronomici del
Sistema Solare.
Verifica della terza legge di Keplero.
U.F. 3: Il sistema Terra-Luna.
Contenuti ed attività didattiche
La Terra come sistema integrato:
definizioni di litosfera, idrosfera,
atmosfera, biosfera, criosfera.
Forma e dimensioni della Terra.
Coordinate geografiche e orientamento.
Moti terrestri e conseguenze climatiche.
Campo magnetico terrestre.
Caratteristiche della Luna.
Moti lunari e conseguenze.
Maree.
Laboratorio:
Coordinate geografiche.
Fusi orari e linea del cambiamento
di data.
Maree.
Abilità
Competenze
Saper determinare le coordinate C1
geografiche di un punto sulla
C2
superficie terrestre.
Saper individuare un punto dalle
sue coordinate geografiche.
Saper prevedere l’ora di una località in base al diagramma dei fusi
orari.
U.F. 4: L’atmosfera
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Struttura e composizione chimica.
Bilancio termico globale e temperatura dell’atmosfera.
Effetto serra naturale.
Pressione atmosferica.
Il vento e conseguenze geomorfologiche.
Circolazione generale dell’aria.
Umidità
assoluta
e
relativa
dell’atmosfera.
Perturbazioni atmosferiche.
Competenze
Saper leggere gli elementi fon- C1
damentali delle carte del tempo. C2
C3
Spiegare i fenomeni atmosferici
attraverso la lettura dei principali
parametri atmosferici.
Saper interpretare l’andamento di
una serie di dati.
Laboratorio:
Inclinazione dei raggi solari e riscaldamento terrestre.
Interpretazione della carta delle isoterme.
Interpretazione delle carte sinottiche
e previsioni meteorologiche.
Studio dell’andamento dei parametri
atmosferici attraverso i dati della
“Centralina del Molinari”.
U.F. 5: Il clima.
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Fattori del clima.
Clima e formazione del suolo.
Saper costruire ed interpretare
un climatogramma.
Competenze
C1
C2
C3
Saper interpretare l’andamento di
una serie di dati.
U.F. 6: Idrosfera marina e continentale.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Competenze
Distribuzione dell’acqua sulla Terra.
Caratteristiche delle acque marine e
delle acque superficiali.
Correnti marine.
Azione geomorfologica del mare ed
erosione costiera.
Acque sotterranee.
Azione geomorfologica delle acque
continentali.
Laboratorio:
Comportamento delle masse di acqua in base alla densità e alla temperatura.
Studio della profondità degli oceani:
il sonar.
Verifica della permeabilità dei terreni.
Studio del limite delle nevi permanenti in base al clima.
Studio della disponibilità dell’acqua
in base al clima.
Riconoscere le caratteristiche
di un paesaggio attraverso le
immagini satellitari.
Leggere grafici.
C1
C2
C3
CLASSE SECONDA
Modulo 1: Chimica.
U.F. 1: Struttura microscopica della materia: il modello particellare.
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Principio di Lavoisier.
Legge di Proust.
Legge di Dalton.
Teoria atomica.
Laboratorio:
Verifica del Principio di Lavoisier.
Verifica della Legge di Proust.
Svolgere semplici calcoli sfruttando le leggi ponderali della
chimica.
Competenze
C1
C2
Individuare elementi, composti,
atomi, molecole, ioni attraverso la
formula chimica.
U.F. 2: Quantità di sostanza.
Conoscenze e attività didattiche
Abilità
Competenze
Unità di massa atomica.
Massa atomica e massa molecolare.
Massa molare di elementi e composti.
Mole e Numero di Avogadro.
Calcoli stechiometrici.
Concentrazione molare di una soluzione.
Concentrazione di una soluzione:
massa/volume, %m/m, %v/v, ppm.
Diluizione di una soluzione a concentrazione molare nota.
Calcolare la massa atomica e la
massa molare degli elementi chimici.
C1
C2
Laboratorio:
Relazione tra la mole e la massa
molare.
Preparazione di una soluzione a
concentrazione molare nota.
Diluizione di una soluzione a concentrazione molare nota.
Calcolare la massa molecolare e la
massa molare di composti.
Svolgere calcoli stechiometrici,
usando massa, massa molare, numero di moli e numero di Avogadro.
Saper effettuare calcoli associati alla
concentrazione molare di una soluzione e alla diluizione.
Modulo 2: Biologia.
U.F. 1: Organizzazione della materia vivente.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Scala di complessità strutturale
della materia vivente: cellule, tessuti, organi, sistemi, organismi,
popolazioni, comunità, ecosistema acquatici e terrestri, biosfera.
Caratteristiche fondamentali della
materia vivente.
Competenze
C1
C2
U.F. 2: Origine ed evoluzione della vita.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Ipotesi di Oparin ed esperimento
di Miller.
Ipotesi extraterrestre.
Cellule procariote ed eucariote.
Organismi autotrofi ed eterotrofi.
Colonie ed organismi pluricellulari.
Origine dell’Universo e teoria
dell’attualismo.
Teoria delle catastrofi.
Teoria di Lamarck.
Darwin e la selezione naturale.
Storia evolutiva della vita sulla Terra.
Competenze
C1
C2
U.F. 3: Classificazione dei viventi.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Competenze
Concetto di specie.
Uso del microscopio ottico.
Nomenclatura binomia.
Dominio, regno e divisione.
Regno delle monere.
Regno dei protisti.
Regno dei funghi.
Regno delle piante (briofite e tracheofite).
Regno degli animali: poriferi, cnidari,
platelminti, nematodi, anellidi, ostriche, lumache, calamari, ragni, granchi, insetti, echinodermi, cordati (pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi).
C1
C2
Laboratorio:
Il microscopio: ottico, elettronico a
scansione, elettronico a trasmissione.
Osservazione di microrganismi unicellulari al microscopio.
U.F. 4: La cellula.
Contenuti ed attività didattiche
Abilità
Competenza
Dimensioni cellulari.
Membrana cellulare e citoplasma.
Nucleo e materiale genetico.
Organuli cellulari: reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, ribosomi,
vacuoli, apparato di Golgi, lisosomi,
cloroplasti, mitocondri, ciglia e flagelli.
Trasporto passivo: diffusione semplice e diffusione facilitata.
Trasporto attivo.
Esocitosi ed endocitosi (fagocitosi e
pinocitosi).
Endocitosi mediata da recettori.
Osmosi.
Uso e manutenzione del microscopio ottico.
C1
C2
Saper preparare un vetrino a fresco.
Semina ed interpretazione del
cromatogramma su TLC.
Laboratorio:
Preparazione di un vetrino a fresco.
Osservazione di cellule vegetali (foglie di Elodea, cipolla, patata, banana, carota).
Osservazione di cellule umane
dell’epitelio boccale.
La diffusione.
Estrazione della clorofilla e dei carotenoidi.
Separazione di pigmenti vegetali
mediante TLC.
U.F. 5: Riproduzione cellulare.
Contenuti ed attività didattiche
Gemmazione.
Ciclo cellulare.
Mitosi.
Meiosi.
Cariotipo umano normale.
Patologie genetiche associate ad
anomalie cromosomiche.
Laboratorio:
Osservazione di cellule in divisione
mitotica e in meiosi.
Abilità
Uso del microscopio ottico.
Interpretazione del cariotipo umano normale rispetto al cariotipo
patologico.
Competenze
C1
C2
C4
U.F. 6: La trasmissione dei caratteri ereditari.
Abilità
Contenuti ed attività didattiche
Legge della dominanza.
Legge della segregazione.
Alleli, genotipo e fenotipo.
Legge dell’assortimento indipendente.
Patologie genetiche umane ereditarie.
Competenze
Uso del quadrato di Punnet per C1
spiegare la trasmissione dei ca- C2
ratteri ereditari normali e patoC4
logici.
Laboratorio:
Eredità mendeliana nella specie
umana.
METODOLOGIE DIDATTICHE
Le lezioni si svolgeranno secondo la seguente scansione annuale:
Classe prima: 3 ore settimanali – 99 ore annue
Classe seconda: 4 ore settimanali – 132 ore annue
Gli studenti verranno guidati verso l’apprendimento mediante le seguenti metodologie
didattiche:
1. lezioni frontali e partecipate, per l’acquisizione dei concetti di base, la guida allo
studio, la rilevazione di possibili collegamenti con altre discipline e con
esperienze extrascolastiche
2. problem solving, per effettuare connessioni, stabilire relazioni e trarre
conclusioni attraverso lo sviluppo di procedure logico-razionali
3. attività sperimentali, per imparare secondo la logica del metodo scientifico
4. lavori di gruppo, per avviare un apprendimento critico secondo la modalità della
Ricerca Scientifica
Verranno utilizzati i seguenti supporti cartacei/multimediali:
1.
2.
3.
4.
5.
Saggi scientifici
Articoli scientifici
Banche dati on-line
Siti di musei, università, fondazionI
Libri di testo:
DEFINIZIONE CRITERI DI VALUTAZIONE
Vedi Tabella POF e griglie di misurazione.
TIPOLOGIE DI VERIFICHE
Al fine di seguire l’evoluzione dell’apprendimento degli studenti, verranno utilizzate le
seguenti tipologie di verifica:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Interrogazione lunga e/o breve
Risoluzione di problemi
Questionari a risposta chiusa e/o aperta
Relazioni
Griglie di osservazione di laboratorio
Presentazioni orali di lavori di gruppo
MODALITA' DI SVOLGIMENTO DELLE ATTIVITA' DI
RECUPERO/POTENZIAMENTO DA SVOLGERE NEL CORSO DELL'ANNO
Saranno previste le seguenti attività di recupero in funzione delle necessità degli studenti:
1. Recupero in-itinere
2. Sportello metodologico a richiesta e su consiglio dell’insegnante
3. Corso di recupero, in base al numero di studenti nei mesi di
gennaio/febbraio
Saranno previste le seguenti attività di potenziamento dell’offerta formativa:
1. Lettura e commento di saggi ed articoli scientifici
2. Percorsi di ricerca singoli o a piccoli gruppi seguiti da presentazione
con Power Point
DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI MINIMI
Classe prima
Saper eseguire equivalenze con le unità di massa, lunghezza, temperatura, volume secondo il Sistema Internazionale delle misure.
Riconoscere la differenza tra una trasformazione fisica ed una reazione chimica.
Saper descrivere la struttura del Sistema Solare.
Saper spiegare i moti della Terra e le relative conseguenze.
Identificare i fattori che regolano i fenomeni atmosferici (venti costanti e circolazione globale).
Identificare la distribuzione dell’acqua sulla Terra e i fenomeni dell’idrosfera (correnti marine e maree).
Classe seconda
Utilizzare il concetto di mole, applicato a semplici reazioni chimiche.
Riconoscere la struttura organizzata della cellula, le funzioni e le relazioni tra gli organuli
cellulari.
Riconoscere le differenze tra cellula animale e cellula vegetale.
Paragonare organismi procarioti ed eucarioti.
Spiegare i concetti di specie e di evoluzione dei viventi.
Spiegare le basi della trasmissione dei caratteri nei viventi.