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Istituto Tecnico Industriale Statale Liceo Scientifico opzione Scienz e Appl icate Ettore Molinari www.itis-molinari.eu — [email protected] Dipartimento di SCIENZE SPERIMENTALI Anno Scolastico 2015-2016 Piano di Lavoro Disciplinare di Biologia, Microbiologia e tecnologie di controllo ambientale Triennio Biotecnologie Ambientali PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE COMPETENZE A CONCLUSIONE DEL SECONDO BIENNIO E DEL QUINTO ANNO C1) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate; C2) individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali; C3) utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni; C4) elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio; C5) controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza; C6) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CLASSI TERZE MODULO 1 LE BIOTECNOLOGIE Conoscenze origine, evoluzione e scopi delle biotecnologie Abilità definire l’oggetto di studio e il campo di azione delle biotecnologie Competenze C2 Attività pratica rischio biologico e norme di comportamento nel laboratorio di biologia descrizione e utilizzo del microscopio ottico MODULO 2 LA CELLULA EUCARIOTICA Conoscenze struttura della cellula eucariotica fisiologia cellulare: trasporto attraverso la membrana cellulare, produzione di energia, duplicazione cellulare Abilità correlare struttura e funzione nei principali componenti di una cellula eucariotica riconoscere i principali aspetti del metabolismo cellulare Competenze C2 Attività pratica osservazione al microscopio di cellule eucariotiche osmosi nelle cellule vegetali fermentazione del lievito gemmazione del lievito mitosi delle cellule negli apici radicali di cipolla MODULO 3 I MICROORGANISMI Conoscenze struttura della cellula procariotica i microorganismi ambientali: descrizione morfologica e classificazione metabolismo e crescita microbica Abilità correlare struttura e funzione nei principali componenti di una cellula procariotica correlare le differenze strutturali tra cellule eucariotiche e procariotiche con le loro differenze fisiologiche valutare il ruolo dei microorganismi di importanza ecologica e le loro esigenze colturali Competenze C1 C2 C4 Attività pratica osservazione al microscopio ottico di batteri dopo colorazione mono- e poli-cromatica (Gram) allestimento di terreni di coltura, semina e osservazione della crescita di microorganismi ambientali conta dei microrganismi con camera conta-cellule, dopo semina per inclusione, con l’uso di membrane filtranti identificazione di microrganismi con l’uso di terreni selettivi e di test biochimici ricerca di protozoi nell’acqua MODULO 4 TOSSICOLOGIA Conoscenze bioindicatori e biosensori Abilità riconoscere l’importanza e valutare l’uso dei bioindicatori Attività pratica valutazione della qualità dell’aria mediante bioindicatori (licheni) Competenze C1 C2 C4 MODULO 5 GENETICA Conoscenze ereditarietà e mutazioni Abilità valutare casi di trasmissione dei caratteri ereditari e il verificarsi di mutazioni spontanee e/o indotte Competenze C1 CLASSI QUARTE MODULO 1 INGEGNERIA GENETICA Conoscenze struttura e duplicazione del DNA sintesi delle proteine mutazioni e variabilità genetica nei batteri meccanismi di regolazione genica ingegneria genetica: PCR, elettroforesi, anticorpi monoclonali, microarrays, frammenti di restrizione Abilità valutare le possibilità di intervento umano in meccanismi metabolici fondamentali Competenze C2 C4 Attività pratica estrazione del DNA da cellule vegetali reazione a catena della polimerasi (PCR) elettroforesi del DNA MODULO 2 BILANCI DI MATERIA ED ENERGIA Conoscenze Abilità individuare in un ambiente elementi cicli biogeochimici: carbonio, azoto, di cicli biogeochimici zolfo, fosforo, ossigeno, ferro Attività pratica compostaggio in sistema chiuso Competenze C3 MODULO 3 MICRORGANISMI, AMBIENTE ED ECOSISTEMI Conoscenze gli ecosistemi produttori e consumatori rapporti tra i microrganismi associazioni batteriche (biofilm) Abilità Competenze correlare il flusso di energia all’organizzazione degli ecosistemi individuare i rapporti tra microrganismi all’interno di un ecosistema Attività pratica osservazione al microscopio ottico dei componenti di un biofilm vinificazione con controllo della crescita ed identificazione dei lieviti coinvolti analisi microbiologica del suolo studio della fauna del suolo (pedofauna) con l’utilizzo dell’imbuto di Berlese C1 C2 C4 METODOLOGIE DIDATTICHE lezione frontale per i concetti di base e la guida allo studio rilevazione dei collegamenti con altre discipline attivazione di dibattiti per un apprendimento critico ricerche on-line produzione di presentazioni con esposizione alla classe esperienze di laboratorio correlazioni tra lo studio teorico e le esperienze di laboratorio DEFINIZIONE CRITERI DI VALUTAZIONE Vedi TABELLA POF e GRIGLIE di MISURAZIONE OBIETTIVI MINIMI Classi Terze: descrivere la funzione delle biomolecole conoscere le differenze tra cellule eucariote e procariote correlare struttura e funzione nei principali componenti delle cellule eucariote e procariote conoscere il ruolo dei microorganismi di importanza ecologica e le loro esigenze colturali saper eseguire osservazioni al microscopio ottico anche con l’utilizzo di colorazioni mono- e policromatiche saper allestire terreni e colture batteriche nel rispetto delle norme di sicurezza previste per il laboratorio di biologia conoscere le caratteristiche e l’impiego dei bioindicatori Classi Quarte: comprendere le possibilità di intervento umano in meccanismi metabolici fondamentali descrivere l’organizzazione degli ecosistemi e il flusso di energia al loro interno individuare i rapporti tra microrganismi all’interno di un ecosistema descrivere i cicli biogeochimici di C, O, N saper allestire conte dei microrganismi con diversi metodi saper allestire test per il riconoscimento dei microrganismi TIPOLOGIE DI VERIFICHE verifica dell’attività svolta in laboratorio verifiche orali e scritte (test e domande a risposta aperta) monitoraggio della partecipazione (interventi dal posto) esposizione di presentazioni prodotte dagli studenti MODALITA' DI SVOLGIMENTO DELLE ATTIVITA' DI RECUPERO/POTENZIAMENTO DA SVOLGERE NEL CORSO DELL'ANNO recupero in itinere in classe e in laboratorio
