LICEO SCIENTIFICO STATALE “ TALETE” ANNO SCOLASTICO 2016/2017 PROGRAMMAZIONE MATERIA SCIENZE NATURALI CLASSE 5a sez. B DOCENTE Maria Luisa Tibaldeschi Fin dall’inizio dell’anno alcuni alunni hanno dimostrato impegno e abilità, autonomia nello studio. CAPITOLO C1 – Chimica organica: una visione d’insieme Competenze Classificare Abilità Indicatori Classifica gruppi atomici e molecole - Riconosce molecole organiche e inorganiche - Riconosce dalla formula grezza generale i vari tipi di idrocarburi e dalla formula di struttura i gruppi funzionali e la classe chimica di appartenenza - Riconosce e converte formule di struttura di molecole organiche - Identifica un certo tipo di isomero in base alla sua struttura Classifica gli isomeri Contenuti - Definizione di molecola organica - Caratteristiche del carbonio - Tipi di idrocarburi e loro formula grezza - Nome e formula dei gruppi funzionali e delle relative classi chimiche dei composti organici - Caratteristiche delle formule di struttura (topologica, condensata, razionale e di Lewis) delle molecole organiche - Definizione di isomeria - Tipi di isomeri e caratteristiche delle diverse classi Classifica una molecola come chirale o achirale Formulare ipotesi in base ai ti forniti - Individua la presenza o assenza di chiralità di un atomo di carbonio in base al numero e al tipo di sostituenti - Definizione di chiralità - Condizioni di chiralità di un atomo di carbonio Formula ipotesi - Comprende i fattori che influenzano la - Concetti di attività ottica, rotazione sull’attività ottica presenza o l’assenza di attività ottica osservata, rotazione specifica, enantiomeri di una molecola organica CAPITOLO C2 – Chimica organica: gli idrocarburi Classificare Classifica un idrocarburo - Collega nome o formula di un idrocarburo alla classe di appartenenza Effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni Coglie la - Sa assegnare il nome a un relazione tra la idrocarburo, nota la formula e scrivere struttura degli la formula noto il nome idrocarburi e la loro nomenclatura - Regole di nomenclatura IUPAC Formulare ipotesi, risolvere problemi e trarre conclusioni in base all’analisi dei dati Formula ipotesi, risolve problemi e trae conclusioni sulle proprietà fisiche e chimiche di un idrocarburo - Proprietà fisiche e comportamento acidobasico delle classi di idrocarburi - Meccanismi di reazione: reazione radicalica degli alcani, ossidazione degli idrocarburi - Regola di Markovnikov - Isomeria di catena, di posizione, geometrica, conformazionale delle diverse classi di idrocarburi - Sa prevedere le proprietà fisiche e il comportamento acido-basico di un idrocarburo, noto il nome o la formula - Sa prevedere possibile esistenza, numero e struttura degli isomeri di catena di un idrocarburo - Sa prevedere possibile esistenza, numero e struttura degli isomeri di posizione di alcheni e alchini e degli isomeri geometrici degli alcheni - Classi di idrocarburi e composti - Ibridazione dell’atomo di carbonio e conseguenze (tipo di legami e geometria molecolare) CAPITOLO C3 – Chimica organica: i derivati degli idrocarburi Classificare Classifica i derivati degli idrocarburi - Collega nome o formula dei derivati degli idrocarburi alla classe di appartenenza - Classi dei derivati degli idrocarburi e relative caratteristiche strutturali - Definizione di polimero Classifica i polimeri - Classifica i polimeri in base studiati all’origine, alla struttura e al processo produttivo - Tipi di polimeri e relative caratteristiche strutturali Effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni Coglie la relazione tra la struttura dei derivati degli idrocarburi e la loro nomenclatura - Sa assegnare il nome comune o - Nomi comuni dei composti carbonilici IUPAC ai derivati degli idrocarburi, e acilici nota la formula - Regole di nomenclatura IUPAC - Sa scrivere la formula di derivati degli idrocarburi, noto il nome comune o IUPAC Formulare ipotesi, risolvere problemi e trarre conclusioni in base all’analisi dei dati Formula ipotesi, - Sa prevedere le proprietà fisiche - Proprietà fisiche dei derivati degli risolve problemi e dei derivati degli idrocarburi, noto il idrocarburi trae conclusioni sulle nome o la formula proprietà fisiche e chimiche dei derivati degli idrocarburi CAPITOLO B1 – Biochimica: le biomolecole Competenze Classificare Abilità Indicatori Contenuti Classifica i carboidrati - Distingue monosaccaridi e polisaccaridi - Distingue i monosaccaridi in base al gruppo funzionale e al numero di atomi di carbonio - Distingue i disaccaridi in base ai monomeri costituenti e al loro legame - Definizione, formula minima e classi dei carboidrati (monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi) - Struttura ed esempi di monosaccaridi aldosi e chetosi, triosi, tetrosi, pentosi ed esosi - Struttura ed esempi di disaccaridi naturali Classifica i lipidi - Distingue i lipidi in base alla struttura Classifica amminoacidi e proteine - Distingue la classe di un amminoacido in base alla struttura della catena laterale - Struttura, esempi e funzioni delle classi (saponificabili e insaponificabili) e sottoclassi (trigliceridi, fosfolipidi ecc.) di lipidi - Struttura e classi (acidi, basici, idrofili neutri, idrofobi) di amminoacidi - Classifica le proteine in base alla composizione e alla struttura - Classificazione delle proteine in base alla composizione (semplici, coniugate) e alla forma (fibrose, globulari) Classifica nucleotidi - Distingue i nucleotidi in base a - Composizione e struttura di e acidi nucleici zucchero, numero di gruppi fosfato ribonucleosidi, ribonucleotidi, e basi azotate costituenti deossiribonucleosidi, deossiribonucleotidi - Distingue gli acidi nucleici in base - Composizione e struttura secondaria di ai nucleotidi costituenti e alla DNA ed RNA struttura Effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni Coglie la relazione tra la struttura degli isomeri delle biomolecole e la loro nomenclatura - Data la proiezione di Fischer, riconosce gli isomeri D ed L di monosaccaridi e amminoacidi - Proiezioni di Fischer di monosaccaridi e amminoacidi e caratteristiche delle serie D ed L - Data la proiezione di Haworth, distingue gli anomeri α e β dei monosaccaridi in forma ciclica - Proiezioni di Haworth dei monosaccaridi e definizione di anomeri α e β - Data la formula di struttura, riconosce α-amminoacidi, β-amminoacidi ecc. - Struttura degli α-amminoacidi, β-amminoacidi ecc. -specificità degli enzimi digestivi di organismi diversi di scindere i diversi legami O-glicosidici - Collega la struttura - Collega la presenza dei gruppi delle biomolecole fosfato nei nucleotidi e nei loro alle proprietà fisiche polimeri alle proprietà acide e alla carica elettrica netta della molecola - Collega composizione e struttura - Collega dei carboidrati alla loro funzione composizione e biologica struttura delle - Collega composizione e struttura biomolecole alla dei lipidi alla loro funzione loro funzione biologica biologica - Collega composizione e struttura delle proteine alla loro funzione biologica - Struttura dei nucleotidi e loro polimeri, carica netta e comportamento acido-base - Reazione di condensazione per la formazione del legame fosfodiestere: rappresentazione e caratteristiche del prodotto - Distinzione tra oli e grassi a livello di stato fisico (macroscopico) e struttura chimica (microscopico) - Funzioni CAPITOLO B2 – Biochimica: l’energia e gli enzimi Competenze Classificare Abilità Indicatori Contenuti Classifica le vie metaboliche - Distingue le vie cataboliche dalle vie - Concetti di complessità delle anaboliche confrontando la molecole organiche, di anabolismo e complessità di reagenti e prodotti di catabolismo Classifica le reazioni in base agli aspetti termodinamici - Distingue reazioni esoergoniche e spontanee da reazioni endoergoniche e non spontanee in base alla differenza di energia libera tra prodotti e reagenti o al grafico dell’energia libera in funzione della coordinata di reazione - Distingue i catalizzatori biologici da Classifica i catalizzatori quelli non biologici in base alle loro peculiarità - Principi della termodinamica; concetti di entalpia, entropia ed energia libera; definizioni di reazione esoergonica, endoergonica, spontanea e non spontanea; l’esempio dell’ATP: composizione, struttura, funzione, aspetti termodinamici della sintesi (endoergonica) e dell’idrolisi (esoergonica) - Caratteristiche dei catalizzatori biologici: specificità per una data reazione - Definizioni di attivatori e inibitori enzimatici segue CAPITOLO B3 – Biochimica: il metabolismo energetico Classificare Classifica le vie metaboliche studiate - Classifica le reazioni del catabolismo del glucosio (fosforilazione-defosforilazione isomerizzazione, lisi, ossidoriduzione, disidratazione) - Classifica le vie metaboliche studiate come cataboliche o anaboliche - Descrizione delle reazioni (in sequenza) caratteristiche della glicolisi, della fermentazione e del ciclo di Krebs - Reagenti, prodotti e tappe chiave di altre vie metaboliche importanti (via del pentoso fosfato, gluconeogenesi, glicogenolisi, glicogenosintesi, β-ossidazione degli acidi grassi, transaminazione e deaminazione ossidativa degli amminoacidi) Classifica le reazioni - Classifica reazioni endoergoniche - Concetto di “attivazione” di un substrato: come esoergoniche o ed esoergoniche l’esempio della glicolisi endoergoniche in base all’accoppiamento energetico Formulare ipotesi in base ai dati forniti Formula ipotesi sul - Sa prevedere, in base alle possibile destino di un condizioni, la/e via/e metabolita metabolica/che prevalente/i di un determinato metabolita - Possibili destini del glucosio, degli amminoacidi, del piruvato, dell’acetil-CoA CAPITOLO B5 – Biotecnologie: i geni e la loro regolazione Competenze Classificare Abilità Indicatori Classifica l’RNA - Classifica i diversi tipi di RNA in base alle diverse funzioni fisiologiche svolte Classifica i geni - Classifica i geni in base alle diverse condizioni di espressione Classifica i regolatori - Classifica i regolatori trascrizionali trascrizionali in base alla composizione, alla struttura e alla funzione Classifica i virus - Classifica i virus in base all’organismo ospite, alla composizione del genoma e al ciclo riproduttivo Contenuti - Classificazione degli RNA in codificanti (mRNA) e non codificanti; esempi di RNA non codificanti e loro ruoli fisiologici - Definizioni ed esempi di geni costitutivi e di geni a espressione regolata - Struttura e funzione delle sequenze di DNA coinvolte nella regolazione della trascrizione: promotori, operatori, terminatori, enhancer - Composizione, funzioni ed esempi di fattori di trascrizione: attivatori trascrizionali, repressori trascrizionali e fattori di specificità - Caratteristiche strutturali e distinzione tra ciclo litico e lisogeno dei batteriofagi CAPITOLO B6 – Biotecnologie: tecniche e strumenti Competenze Effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni Abilità Indicatori Collega le - Collega la tecnica dell’elettroforesi biotecnologie studiate su gel alle sue possibili applicazioni al loro scopo - Collega il ruolo biologico degli enzimi con i loro possibili utilizzi biotecnologici - Collega tipi diversi di vettori ai loro possibili usi - Confronta le biotecnologie che consentono l’amplificazione del DNA di interesse - Distingue tra biotecnologie di analisi del DNA e biotecnologie di analisi dell’espressione genica Contenuti - Elettroforesi su gel di agarosio e poliacrilammide; applicazione della tecnica alla separazione degli acidi nucleici e delle proteine (SDS-PAGE) - Funzione biologica e usi biotecnologici degli enzimi di restrizione, della ligasi, della DNA polimerasi e della trascrittasi inversa - Vettori plasmidici, virali e retrovirali; vettori di clonaggio e vettori di espressione - Il clonaggio e la PCR CAPITOLO B7 – Biotecnologie: le applicazioni Competenze Classificare Abilità Indicatori Contenuti Classifica gli OGM - Classifica gli OGM in transgenici e - Definizioni di organismi transgenici e knock-out knock-out Classifica le cellule staminali - Classifica le cellule staminali sulla base delle potenzialità e dell’origine - Concetti di totipotenza, pluripotenza, multipotenza e unipotenza; origine delle cellule staminali embrionali, somatiche e pluripotenti indotte Effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni Distingue clonaggio e clonazione - Sa citare analogie e differenze tra clonaggio e clonazione - Definizioni di clonaggio e clonazione Formulare ipotesi in base ai dati forniti Ipotizza la biotecnologia da applicare in base al risultato che si intende ottenere - Sa descrivere la tecnica da - Tecnica di produzione di piante applicare per ottenere un determinato transgeniche, utilizzando Agrobacterium prodotto tumefaciens e il plasmide Ti ricombinante - Tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali, utilizzando gli ibridomi - Tecnica di produzione delle cellule staminali indotte, utilizzando vettori di espressione contenenti geni caratteristici delle cellule staminali embrionali - Tecnica di clonazione per trasferimento di nucleo da cellule somatiche adulte a cellule uovo anucleate - Tecnica di produzione di topi knockout, attraverso ricombinazione omologa tra la versione attiva endogena e una inattiva esogena del gene d’interesse SCIENZE DELLA TERRA MODULI MODULO 1. LA CROSTA TERRESTRE: MINERALI E ROCCE CONTENUTI - I PRINCIPALI ELEMENTI CHE DEFINIRE UN MINERALE, SAPERNE COSTITUISCONO LA CROSTA TERRESTRE. - I MINERALI: STRUTTURA CRISTALLINA, PROPRIETÀ FISICHE, CLASSIFICAZIONE. - LA CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE IN BASE ALL’ORIGINE E IL CICLO LITOGENETICO. - IL PROCESSO MAGMATICO E LA CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE: ROCCE INTRUSIVE ED EFFUSIVE. - LA FORMAZIONE DEI SEDIMENTI: DEGRADAZIONE METEORICA. - IL PROCESSO DI FORMAZIONE DELLE ROCCE SEDIMENTARIE E LA CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE SEDIMENTARIE IN BASE ALL’ORIGINE E ALLA COMPOSIZIONE MINERALOGICA. - LE ROCCE METAMORFICHE: METAMORFISMO REGIONALE, DI CONTATTO E CATACLASTICO. GRADO METAMORFICO E MINERALI INDICE. STRATIGRAFIA E TETTONICA DESCRIVERE LA STRUTTURA CRISTALLINA. -VISITA AL MUSEO E PARCO VULCANOLOGICO DI SAN VENANZO PER LA MODULO 2. I FENOMENI VULCANICI MODULO 3. I FENOMENI SISMICI OBIETTIVI DIDATTICI (ABILITÀ, COMPETENZE) REALIZZAZIONE DEL MODULO DIDATTICO “IL PAESAGGIO UMBRO TRA GEOLOGIA E ARTE”. ATTIVITÀ INTERDISCIPLINARE CON IL DOCENTE DI STORIA DELL’ARTE IN METODOLOGIA CLIL - I MAGMI E L’ATTIVITÀ VULCANICA EFFUSIVA ED ESPLOSIVA. - CLASSIFICAZIONE DELLE ERUZIONI VULCANICHE E PRODOTTI DELL’ATTIVITÀ VULCANICA. - STRUTTURA E TIPOLOGIA DEGLI EDIFICI VULCANICI. - LE ULTIME FASI DELL’ATTIVITÀ VULCANICA: GEYSER, FUMAROLE E SOFFIONI. - LA DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA DEI VULCANI. - RISCHIO VULCANICO. CONOSCERE LE PROPRIETÀ FISICHE CHE CONSENTONO DI IDENTIFICARE UN MINERALE SAPER CLASSIFICARE I MINERALI IN BASE ALLA NATURA DEL LEGAME CHIMICO E IN FUNZIONE DELL’ANIONE PRESENTE. CONOSCERE I DIVERSI TIPI DI MAGMA E LE LORO DIVERSE CARATTERISTICHE. DESCRIVERE IL PROCESSO MAGMATICO E SAPER DISTINGUERE UNA ROCCIA INTRUSIVA DA UNA EFFUSIVA, IN BASE ALLA DIVERSA TESSITURA. DESCRIVERE LE DIVERSE FASI DEL PROCESSO SEDIMENTARIO E SAPER CLASSIFICARE LE ROCCE SEDIMENTARIE. SAPER DEFINIRE IL FENOMENO DEL METAMORFISMO. CONFRONTARE I TRE PRINCIPALI TIPI DI METAMORFISMO SULLA BASE DELLA DIVERSA AZIONE DI PRESSIONE E TEMPERATURA. SPIEGARE COSA SONO I MINERALI INDICE E IN CHE MODO VENGONO UTILIZZATI PER INDIVIDUARE IL GRADO DI METAMORFISMO. CLASSIFICARE L’ATTIVITÀ VULCANICA IN EFFUSIVA ED ESPLOSIVA SULLA BASE DEL CONTENUTO IN SILICE E IN GAS DEL MAGMA. CONOSCERE I PRINCIPALI PRODOTTI DELL’ATTIVITÀ VULCANICA ESPLOSIVA E LE ROCCE VULCANICHE DA ESSI ORIGINATESI. DESCRIVERE LE PRINCIPALI STRUTTURE DEI VULCANI, CORRELANDOLE AL TIPO DI ATTIVITÀ VULCANICA. DESCRIVERE LE ULTIME FASI DELL’ATTIVITÀ VULCANICA. SPIEGARE DA COSA DIPENDE LA DISTRIBUZIONE DEI VULCANI SULLA SUPERFICIE TERRESTRE. SPIEGARE QUALI SONO LE STRATEGIE DA METTERE IN ATTO PER MINIMIZZARE IL RISCHIO VULCANICO. SPIEGARE COME SI DEFORMANO LE ROCCE: COMPORTAMENTO PLASTICO ED ELASTICO. CONOSCERE LA TEORIA DEL RIMBALZO - DEFORMAZIONE DELLE ROCCE E ORIGINE DEI TERREMOTI. ELASTICO E SPIEGARE LA CICLICITÀ DEGLI EVENTI SISMICI. - IL MODELLO DEL RIMBALZO ELASTICO. CICLICITÀ DEI FENOMENI SISMICI. - LA CLASSIFICAZIONE DELLE ONDE SISMICHE E LA LORO MISURA: SISMOGRAFI E SISMOGRAMMI. - INTENSITÀ E MAGNITUDO DI UN TERREMOTO: SCALE DI MISURA. MODULO 4. DINAMICA DELLA LITOSFERA E - RISCHIO SISMICO: DISTRIBUZIONE TETTONICA DELLE PLACCHE GEOGRAFICA E PREVENZIONE DEI TERREMOTI. - LA STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA. - IL FLUSSO TERMICO E IL GRADIENTE GEOTERMICO. - CATASTROFISMO E FISSISMO. - MOBILISMO E DERIVA DEI CONTINENTI: PANGEA. MODULO5 EMERGENZE INDICARE LE DIFFERENZE FRA I DIVERSI TIPI DI ONDE SISMICHE, SAPENDO LEGGERE UN SISMOGRAMMA. SAPER DISTINGUERE INTENSITÀ E MAGNITUDO DI UN TERREMOTO E CONOSCERE LA PRINCIPALE SCALA DI MISURA DELLE DUE GRANDEZZE. SPIEGARE DA COSA DIPENDE LA DISTRIBUZIONE DEI FENOMENI SISMICI SULLA SUPERFICIE TERRESTRE. SPIEGARE QUALI SONO LE STRATEGIE DA METTERE IN ATTO PER MINIMIZZARE IL RISCHIO SISMICO. Sapere che la propagazione delle onde sismiche è strettamente correlata alla struttura interna della Terra. DESCRIVERE LA STRUTTURA A STRATI CONCENTRICI DELLA TERRA E SPIEGARE L’ORIGINE DI TALE STRATIFICAZIONE IN BASE ALLA DENSITÀ. SPIEGARE L’ORIGINE DEL CALORE INTERNO DELLA TERRA E DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE. - ESPANSIONE DEI FONDALI OCEANICI: DORSALI OCEANICHE E FOSSE ABISSALI. CONFRONTARE CATASTROFISMO, FISSISMO E MOBILISMO COME INTERPRETAZIONI - LA TEORIA DELLA DERIVA DEI CONTINENTI DELLA DINAMICA DELLA SUPERFICIE DI WEGENER. TERRESTRE. - TEORIA DELLA TETTONICA DELLE PLACCHE: MARGINI CONVERGENTI, DIVERGENTI E TRASFORMI. OROGENESI. SPIEGARE LE DIFFERENZE TRA CROSTA OCEANICA E CONTINENTALE. - IL VULCANISMO E LA SISMICITÀ SECONDO CONOSCERE LE PROVE A FAVORE DELL’IPOTESI SULL’ESPANSIONE DEI FONDALI OCEANICI. IL MODELLO DELLA TETTONICA DELLE PLACCHE. DISCUTERE GLI ARGOMENTI A SOSTEGNO DELLA TEORIA DI WEGENER. RISCALDAMENTO GLOBALE SOSTENIBILITÀ DESCRIVERE L’ORIGINE DEL MOVIMENTO DELLE PLACCHE. DESCRIVERE I DIVERSI TIPI DI MARGINE DI PLACCA IN DIPENDENZA DEL MOVIMENTO RECIPROCO DI PLACCHE ADIACENTI E SPIEGARE L’ORIGINE DELLE DIVERSE FORMAZIONI GEOLOGICHE SUPERFICIALI DELLA TERRA. VERIFICA Le conoscenze saranno verificate dopo lo studio di ogni modulo e almeno sono previste una verifica orale e due scritte nel trimestre e due verifiche scritte e due orali nel pentamestre,con le seguenti tipologie di verifiche: • Prove strutturate e semi-strutturate • Questionari • Preparazioni di presentazioni o video • Prova esperta VALUTAZIONE Per la valutazione delle conoscenze/abilità del colloquio orale si farà riferimento alla griglia scelta dal dipartimento. Per questionari/test il docente provvederà a indicare criteri di valutazione specifici per le prove. Si prenderanno in considerazione anche i seguenti indicatori: Padronanza dei contenuti Correttezza espositiva Uso di linguaggio specifico Impegno e interesse Partecipazione attiva al dialogo educativo Progressi nell’apprendimento Capacità individuali di recupero Per quanto attiene alle finalità e agli obiettivi disciplinari e trasversali si rimanda alla programmazione del Dipartimento di Scienze Naturali, inserita nel POF. Per eventuali alunni con DSA o BES, individuati dal C.d.C, saranno attuati percorsi personalizzati secondo la normativa vigente. Roma 31 Ottobre 2016 La docente Prof.ssa Maria Luisa Tibaldeschi