SCHEDA DI PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE A.S. 2016-2017 ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO DISCIPLINA SCIENZE NATURALI DOCENTE FERRARI MARIO - COVIELLO VITO CLASSE V CORSO D SEZIONE LICEO SCIENTIFICO opzione SCIENZE APPLICATE BIOLOGIA Competenze • • Apprendere concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni operative di laboratorio. Elaborare l’analisi critica dei fenomeni considerati, la riflessione metodologica Abilità / Conoscenze Contenuti Biologia generale • Conoscere il - Metabolismo significato di metabolismo. cellulare: reazioni anaboliche e • Sapere quali sono cataboliche. le caratteristiche che differenziano - Respirazione reazioni anaboliche cellulare: glicolisi, e cataboliche. ossidazione del piruvato, ciclo • Conoscere la dell’acido citrico, funzione della catena del respirazione trasporto degli cellulare. elettroni. • Distinguere le diverse tappe della - Fotosintesi Tempi Pentame-stre Metodi e strumenti Al fine del raggiungimento delle competenze chiave definite dall’impianto europeo come “la capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologi-che, in situazioni di lavoro o di studio e nello Verifiche Le verifiche differiranno notevolmente a seconda che si intendano valutare conoscenze, piuttosto che abilità, piuttosto che competenze. Le conoscenze verranno valutate tenendo conto della loro significatività e fruibilità sulle procedure respirazione sperimentali e la cellulare. ricerca di • Conoscere la funzione della fotosintesi clorofilliana. • Distinguere le diverse tappe della fotosintesi clorofilliana. • Distinguere le differenze fra le diverse modalità di svolgimento della fotosintesi clorofilliana nei diversi gruppi di piante. • • • strategie atte a favorire la scoperta scientifica. Analizzare le strutture logiche coinvolte ed i modelli utilizzati nella ricerca scientifica. Individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi • • • • clorofilliana: reazioni lucedipendenti, reazioni luceindipendenti. - I pigmenti coinvolti nella fotosintesi. - Trasporto non ciclico e ciclico degli elettroni. - Ciclo di Calvin. - Piante C4, piante CAM. Descrivere i Biologia costituenti e la molecolare struttura del DNA. - Il DNA e l’origine Illustrare le della vita. modalità secondo - La struttura del le quali avviene la DNA duplicazione del - La duplicazione DNA. del DNA Comprendere la relazione che - La trasmissione lega il DNA, RNA, dell’informazione proteine. genetica Spiegare in che - Le proteine modo avviene la Trimestre sviluppo professionale e personale” vengono di seguito elencate alcune modalità (intese come metodologie e strumenti) atte a soddisfare tale scopo: - accertando che siano comprese ad un adeguato livello di profondità. Verranno quindi strutturate opportune verifiche oggettive (vero/falso, risposta multipla, completamen-ti). Tramite opportune proporre situazioni verifiche si valuterà il reale problematiche “vere” - progettare attività (storico-naturali, simbolici, matematici, logici, formali, artificiali). • • • • • Comprendere il • ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana. Utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati sintesi proteica. Descrivere caratteristiche, funzioni, strutture delle proteine. Conoscere l’organizzazione del DNA negli eucarioti. Illustrare i principali meccanismi di regolazione genica nei procarioti e negli eucarioti. Distinguere l’organizzazione del DNA in cromosomi, plasmidi, organuli. • Distinguere fra classiche e le nuove biotecnologie. • Conoscere a caratteri generali le tecniche impiegate nelle moderne biotecnologie. che mettano in gioco - La sintesi proteica - La regolazione dell’espressione genica - L’organizzazione del genoma. - I cromosomi, i plasmidi, il DNA di mitocondri e cloroplasti. - I genomi virali - Il DNA non codificante. - Le mutazioni. - Struttura e funzione delle proteine. - Stabilità di una struttura proteica. Le biotecnologie - Biotecnologie classiche e nuove biotecnologie. - La tecnologia delle colture cellulari. - Biosensori e nanotecnologie. - La tecnologia del DNA Trimestre conoscen- ze acquisite in preceden-za possesso di un adeguato quadro concettuale da parte del ragazzo. - favorire A tale scopo l’elaborazione di potranno essere sintesi, mappe concettuali,schemi adatte in alcuni casi , … che migliorino verifiche sommative (interrogazio-ni orali, la metodo-logia domande a risposta individuale - progettare attività aperta) e alla modellizzazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione dell’informatica nello sviluppo scientifico. • Applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti. • Individuare le modalità grazie alle quali il DNA può essere ricombinato. ricombinante. - Individuare specifiche sequenze di basi. - Copiare il DNA. - Amplificare il DNA. • Descrivere le tecniche utilizzate - Sequenziare il in laboratorio per copiare, amplificare, sequenziare il DNA. • Conoscere le diverse tecniche grazie alle quali è possibile il clonaggio. • Individuare quali tecniche siano più appropriate a seconda delle diverse finalità. • Mettere in chiaro le finalità nell’utilizzo di alcune tecniche. • Conoscere il significato di proteomica. • Analizzare le DNA. - Clonaggio e clonazione. - Biblioteche di DNA. - Clonare organismi complessi. - Analisi del DNA. - La tecnologia microarray. - La bioinformatica. - Geni e genomi. - Individuare un gene. - Mappe genomiche e marcatori genici. - La genomica. - L’analisi delle proteine. - La cristallizzazione delle proteine. - - di tipo laboratoriale sollecitare l’individuazione delle relazioni presenti fra le discipline favorire il lavoro in equipe. proteine anche grazie alla loro capacità di cristallizzazione. - La proteomica. - L’ingegneria genetica e gli OGM. • Sapere cosa sono - Il ruolo dell’RNA. gli OGM e quali sono i motivi per i quali non sono universalmente accettati. La RNAi; i microRNA, i ribozimi; i riboswitch. • Distinguere fra i diversi RNA sia dal punto di vista chimico che funzionale. • Analizzare i possibili impieghi delle biotecnologie nei diversi campi. • Conoscere quali sono dal punto di vista diagnostico e terapeutico gli impieghi delle biotecnologie in medicina. • Conoscere quali sono dal punto di vista economico, nutrizionale e I campi delle biotecnologie. - Le biotecnologie mediche: la diagnostica, i trattamenti terapeutici (oncogeni, oncosoppressori, vaccini). - Le biotecnologie agrarie: l’ingegneria genetica nelle piante. - Le biotecnologie Trimestre igienico gli impieghi delle biotecnologie in agraria. • Conoscere quali sono i vantaggi e i limiti delle biotecnologie ambientali. alimentari: microbiota, microbioma. - Molecular pharming - Molecole di interesse espresse mediante i sistemi vegetali. - Esempi di piante geneticamente modificate per diverse finalità - Le biotecnologie ambientali. - Il biorimedio. - Biosensori per il monitoraggio dell’inquinamento ambientale. - I biocombustibili. - Le biotecnologie marine. • Sapere in che modo lo studio di bersagli e marcatori consenta una efficace diagnosi. Utilizzi delle biotecnologie in medicina. - Dal DNA al farmaco: le biotecnologie e il Pentame-stre • Descrivere come le mappe dei polimorfismi potrebbero e già in parte possano essere impiegate in campo medico. • Individuare i diversi metodi utilizzati per la cura in campo oncologico, delle malattie neurodegenerative , della medicina rigenerativa. • Distinguere i principali processi produttivi nei quali vengono impiegate le biotecnologie. • Distinguere gli scopi che le produzioni mediante queste tecnologie si prefiggono. cancro. - Bersagli e marcatori specifici delle diverse forme tumorali. - Mappatura dei polimorfismi nel genoma. - Anticorpi monoclonali nella cura dei tumori. - Farmaci ricombinanti prodotti in batteri o in cellule vegetali. - Le biotecnologie nello studio e nella cura delle malattie neurodegenerative . - Nuovi approcci terapeutici e diagnostici. - La medicina rigenerativa e l’ingegneria dei tessuti. - Le cellule staminali. - I biomateriali. - I fattori di crescita. - Stimolazione dei meccanismi endogeni di riparazione e rigenerazione. - Materiali ed energia. SCIENZE DELLA TERRA Competenze • Vedi biologia Abilità / Conoscenze • • • • • • • • Contenuti Tempi Sapere quali sono le Dentro la Terra Pentameconoscenze dirette in stre - Conoscenze dirette relazione all’interno della - Densità della Terra Terra - Analogie con gli altri pianeti del Sapere quali sono le SS conoscenze indirette in relazione all’interno della - Temperatura e profondità Terra - Campo magnetico terrestre. Spiegare come le onde - Onde sismiche e interno della sismiche consentano di Terra. dedurre informazioni relative all’interno della Terra - La zona d’ombra Elencare le discontinuità della Crosta, mantello, nucleo Terra e le loro profondità - La zona a bassa velocità Individuare le zone in cui le discontinuità dividono l’interno - Litosfera e astenosfera della Terra - Il principio isostatico Conoscere le caratteristiche di - Geoterma crosta, mantello, nucleo, - Flusso di calore litosfera, astenosfera Enunciare il principio di isostasia e fornire adeguati esempi Conoscere l’origine del flusso di calore presente all’interno della Terra. Metodi e strumenti Verifiche Vedi biologia Vedi biologia • • • • • • • • • Comprendere che i La tettonica delle placche comportamenti della litosfera - Un pianeta geologicamente dipendono anche dalla sua vivo disomogeneità - Disomogeneità della crosta Conoscere le differenze che - Dorsali e fosse oceaniche contraddistinguono crosta continentale e oceanica - Le rocce dei fondali oceanici Conoscere il significato di - Fondali in espansione cratoni e orogeni - Il paleomagnetismo Conoscere le principali morfologie presenti nella - Paleomagnetismo dei fondali crosta oceanica oceanici Riferire circa l’espansione dei Faglie trasformi fondali oceanici - La teoria della tettonica a individuandone le cause e le placche prove. Definire le caratteristiche delle - Margini divergenti faglie trasformi. - Margini convergenti e Elencare le due idee alla base subduzione della teoria della tettonica a - Margini convergenti e placche. orogenesi Individuare in un planisfero i - Margini trascorrenti margini di placca. Distinguere caratteristiche, movimenti, posizione geografica in relazione a: margini divergenti, convergenti, trascorrenti. Pentamestre • • • • • Inquadrare storicamente la teoria della deriva dei continenti Definire Pangea e Panthalassa Conoscere la causa dei movimenti della placche Definire gli hot-spot. Ipotizzare, in base ai dati in nostro possesso e alle conoscenze acquisite, l’aspetto futuro del nostro pianeta. • Sapere inquadrare il periodo geologico nel quale l’area del Mediterraneo comincia a originarsi. • Sapere riferire in merito ai principali eventi che hanno portato l’area geografica di interesse alla attuale situazione. • Conoscere le cause che hanno determinato tali eventi. • Collocare gli eventi secondo la corretta sequenza cronologica. Un pianeta in evoluzione - La deriva dei continenti Pentamestre I supercontinenti Il motore delle placche Punti caldi Il futuro del pianeta Geologia del Mediterraneo e dell’Italia - L’area mediterranea 200 milioni di anni fa. - Apertura dell’Oceano Atlantico e collisione Africa-Europa. - Chiusura dell’Oceano Ligure Piemontese: nascono le Alpi. - Il Mediterraneo occidentale agli inizi dell’Oligocene. - La rotazione del blocco sardocorso. - L’apertura del Tirreno e la messa in posto finale degli Appennini. - L’essiccamento del Mediterraneo Pentamestre • Identificare i momenti salienti che hanno determinato la formazione della catena Alpina. • Distinguere tra le due diverse Geologia regionale dell’Italia PentameUna catena a doppia vergenza. stre - La catena Europa-vergente: le Alpi vere e proprie. zone geologiche che costituiscono le Alpi. - La catena Africa-vergente: le • Conoscere le principali - Il sollevamento della catena e caratteristiche della pianura padana. Alpi meridionali. la formazione del rilievo. • Identificare gli eventi geologici - I sedimenti recenti. - il sottosuolo profondo della che hanno determinato la nascita della Pianura Padana. - La struttura generale della • Sapere elencare tipi e caratteristiche delle rocce che costituiscono l’Appennino settentrionale. Pianura Padana. catena appenninica con particolare riferimento all’Appennino settentrionale. ECOLOGIA Competenze Vedi Biologia Abilità/conoscenze Contenuti • Individuare il campo di studio e i Cosa studia l’ecologia. metodi dell’ecologia. - I principali climi della Terra Individuare i principali fattori che • - I biomi terrestri determinano il clima di un luogo. • Riconoscere in base ad un certo - La biodiversità e i suoi possibili livelli. numero di parametri forniti, a quale clima si riferiscono. • Definire la biodiversità e i suoi diversi livelli. Tempi Pentamestre Metodi e Strumenti Verifiche Vedi biologia Vedi biologia L’ecologia delle popolazioni • Definire il termine popolazione • Individuare i principali fattori che - Fattori che influenzano la influenzano la struttura e la densità delle popolazioni densità di una popolazione - Composizione degli ecosistemi • Ricavare il tasso di natalità e di e dinamiche di popolazione mortalità dai dati forniti. - Le comunità ecologiche • Descrivere i tre modelli di sopravvivenza delle popolazioni - I fenomeni che influenzano la animali struttura delle comunità • Descrivere i fattori che influenzano le strategie vitali degli organismi • Distinguere i diversi livelli trofici. • Descrivere una catena alimentare e una rete alimentare • Interpretare i diagrammi di distribuzione dell’energia e della biomassa Pentamestre Ecologia delle popolazioni e Pentame• Suddividere l’ecosistema globale in quattro compartimenti delle comunità stre Individuare nel Sole la fonte di • - I compartimenti dell’ecosistema energia, diretta o indiretta, per globale tutti gli organismi viventi - Il flusso dell’energia • Spiegare le modalità di dell’ecosistema globale trasferimento dei diversi - I cicli biogeochimici elementi chimici attraverso gli dell’ecosistema globale:ciclo organismi viventi e gli altri del carbonio, dell’azoto, del componenti dell’ecosistema fosforo, dello zolfo. globale Evidenziare le alterazioni indotte • dall’attività umana nei cicli biogeochimici