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LICEO GINNASIO STATALE con Sezione Scientifica “XXV Aprile”
Via Martiri della Libertà, 13 30026 Portogruaro (Venezia)
Centralino: 0421-72477
Fax: 0421-71507
PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO
ANNO SCOLASTICO 2015-2016
DIPARTIMENTO DI: Scienze naturali, chimica, geografia e microbiologia
CORDINATORE: prof. Bernardi Raimondo
Portogruaro, novembre 2015
Docenti: Bernardi Raimondo, Bravin Mariangela, Cappellozza Lucia, D’Amico Domenico, Peressini Andrea
e Turco Maria.
1
Sommario
OBIETTIVI - EDUCATIVI – FORMATIVI .................................................................................................... 3
OBIETTIVI D’APPRENDIMENTO DISCIPLINARE........................................................................... 3
Conoscenze ................................................................................................................................................... 3
Competenze .................................................................................................................................................. 3
Abilità ........................................................................................................................................................... 3
OBIETTIVI TRASVERSALI .................................................................................................................... 3
OBIETTIVI MINIMI ................................................................................................................................. 4
CONTENUTI DISCIPLINARI ................................................................................................................ 5
Liceo Classico ........................................................................................................................................... 5
Classi Quarte ginnasio ............................................................................................................................ 5
Classi Quinte ginnasio ............................................................................................................................ 6
Classi Prime ............................................................................................................................................. 7
Classi Seconde ......................................................................................................................................... 9
Classi Terze ........................................................................................................................................... 11
Liceo Scientifico ..................................................................................................................................... 13
Classi: Prime......................................................................................................................................... 13
Classi: Seconde..................................................................................................................................... 14
Classi Terze ........................................................................................................................................... 15
Classi Quarte ........................................................................................................................................ 17
Classi Quinte ........................................................................................................................................ 19
Liceo Scientifico opzione Scienze applicate........................................................................................... 22
Classi Prime .......................................................................................................................................... 22
Classi Seconde ....................................................................................................................................... 23
Classi Terze ........................................................................................................................................... 25
Classi Quarte ......................................................................................................................................... 27
Classi Quinte ......................................................................................................................................... 29
METODI E STRUMENTI DIDATTICI ................................................................................................. 32
TIPOLOGIA DI VERIFICA.................................................................................................................... 32
CRITERI DI MISURAZIONE E VALUTAZIONE .............................................................................. 32
INDICATORI ................................................................................................................................................ 34
Progetti e attività proposte per l’anno scolastico 2015-2016 ................................................................. 35
ATTIVITÀ INTEGRATIVE .................................................................................................................... 37
2
OBIETTIVI - EDUCATIVI – FORMATIVI
Lo studio delle scienze si propone, come finalità generali, di far acquisire agli allievi una visione unitaria del
sapere scientifico, in vista di una comprensione dei fenomeni naturali, biologici e abiologici, delle loro
correlazioni ed interdipendenze, obiettivo di particolare importanza nella società attuale, dove si impongono
in proposito scelte e decisioni coscienti e motivate che richiedono un atteggiamento di partecipazione.
Nel corso dell’anno si porrà, inoltre, particolare attenzione allo sviluppo storico del pensiero scientifico,
elemento culturale fondamentale nel nostro contesto scolastico.
Si tenderà a tali risultati attraverso il raggiungimento progressivo dei seguenti obiettivi.
OBIETTIVI D’APPRENDIMENTO DISCIPLINARE
Conoscenze
Acquisizione dei contenuti specifici della disciplina, per i quali saranno seguite le tracce delle indicazioni
ministeriali, fatti salvi i necessari adattamenti dovuti alle realtà delle singole classi.
Competenze
Acquisizione e corretta utilizzazione del linguaggio specifico delle discipline;
saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni;
classificare, formulare ipotesi, trarre conclusioni;
risolvere problemi;
applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale.
Abilità
Sviluppo delle abilità di elaborazione e sintesi autonoma delle informazioni apprese;
potenziamento delle abilità di articolare con consapevolezza e armonicità le conoscenze acquisite, al fine di
operare gli opportuni collegamenti tra i vari argomenti, stabilire interdipendenze e tentare rielaborazioni;
miglioramento delle abilità logiche ed intuitive, al fine di saper cogliere nell'analisi dei fenomeni le
relazioni causa effetto.
OBIETTIVI TRASVERSALI
Stimolare la disponibilità al dialogo educativo;
elevare il livello culturale generale nell’ambito di tutte le discipline proposte;
promuovere l’acquisizione di un metodo di studio autonomo ed organizzato, preciso e ordinato;
sviluppare e potenziare le capacità logiche;
acquisire la conoscenza dei linguaggi specifici;
perfezionare la conoscenza di sé in rapporto agli altri;
sviluppare il senso di responsabilità e la consapevolezza del proprio ruolo sociale;
potenziare lo spirito critico al fine di acquisire sempre maggiore autonomia di giudizio;
saper cogliere le opportunità didattiche offerte dalla particolare occasione formativa;
potenziare la padronanza della lingua italiana in quanto strumento fondamentale nelle relazioni
umane.
3
OBIETTIVI MINIMI
Scienze della Terra e Geografia generale:




uso del linguaggio specifico,
saper gestire in modo autonomo e con razionalità le tematiche essenziali della disciplina;
saper cogliere le interazioni intercorrenti tra le sfere del pianeta;
saper individuare le relazioni tra il pianeta Terra, il sistema solare e l’universo.
Biologia:




uso del linguaggio specifico,
saper descrivere in forma chiara le caratteristiche fondamentali dei viventi;
saper cogliere le interazioni essenziali fra l'individuo e l'ambiente;
interpretazione essenziale dei principali apparati e relativi processi fisiologici.
Chimica:



uso del linguaggio specifico;
saper gestire in modo autonomo e con razionalità le tematiche essenziali della disciplina;
abilità nell’affrontare e risolvere semplici problemi .
4
CONTENUTI DISCIPLINARI
Liceo Classico
Classi Quarte ginnasio
Ore settimanali di lezione: due
Totale ore annue: 66
Testo in adozione: A. Gainotti, A. Modelli
Incontro con le scienze della Terra – Edizione blu con chimica 2° edizione - Zanichelli
MACROARGOMENTO
E TEMPI DI ATTUAZIONE
PREVISTI
La terra nello spazio:
il sistema solare;
il pianeta Terra.
Ore previste: 18
Il sistema Terra:
la sfera dell’acqua
Ore previste: 18
Proprietà e trasformazioni
della materia:
All’interno della materia
Ore previste:30
CONTENUTI
In termini di conoscenze
In viaggio nello spazio. Le galassie sono giganteschi
ammassi di stelle.
Come si muovono i pianeti attorno al sole. Che cosa
trattiene i pianeti in orbita attorno al sole.
Una stella chiamata sole. I pianeti rocciosi e gassosi.
La Luna: la compagna su cui il tempo si è fermato.
La forma della Terra. I moti della Terra: la rotazione
e la rivoluzione. Le stagioni. I movimenti della Luna.
Le acque della Terra formano l’idrosfera. L’acqua un
composto straordinario. Le proprietà dell’acqua. Il
ciclo dell’acqua. Le acque salate. I movimenti del
mare: correnti, onde e maree. Le acque dolci dei
ghiacciai, dei fiumi e dei laghi. Le acque sotterranee.
L’acqua dolce: un bene prezioso.
Le proprietà della materia: le misure e il Sistema
Internazionale di Unità di misura. Misure di massa,
volume e densità. Temperatura e calore. Il calore
provoca i cambiamenti di stato della materia. Il
modello particellare della materia.
Dai miscugli alle sostanze pure. I miscugli omogenei
ed eterogenei. La concentrazione delle soluzioni. La
solubilità. Come separare i componenti di un
miscuglio. Le sostanze pure. Elementi e composti.
Gli elementi e la loro classificazione. Atomi,
molecole e ioni. Le formule chimiche.
La materia si trasforma. Trasformazioni fisiche e
trasformazioni chimiche. La conservazione della
massa e la legge di Lavoisier. La sintesi dei composti
e la legge di Proust.
Struttura atomica e legami chimici. Gli atomi e
l’elettricità. L’atomo nucleare gli isotopi. La tavola
periodica e la regola dell’ottetto. Il legame ionico e il
legame metallico. Il legame covalente.
L’acqua e il legame idrogeno. Le proprietà
dell’acqua.
OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI
In termini di competenze e abilità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità.
Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta
dei fenomeni o la consultazione di manuali o
media.
Organizzare e rappresentare i dati raccolti.
Individuare, con la guida del docente, una possibile
interpretazione dei dati in base a semplici modelli.
Presentare i risultati dell’analisi.
Conoscere e utilizzare correttamente la
terminologia specifica.
Saper effettuare connessioni logiche e stabilire
relazioni.
Classificare, formulare ipotesi, trarre conclusioni.
Risolvere problemi.
Applicare le conoscenze acquisite a situazioni della
vita reale.
5
Liceo Classico
Classi Quinte ginnasio
Testo in adozione: Mader Sylvia S.
Immagini e concetti della Biologia. Ldm (Ebook Multimediale+ Libro) / Dalle Cellule agli organismi - Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
La biologia, lo studio della
vita
Ore previste: 04
La chimica della vita
Ore previste: 06
Le molecole biologiche
Ore previste: 06
Osserviamo la cellula
Ore previste: 06
L’attività delle cellule
Ore previste: 06
La
divisione
e
la
riproduzione della cellula
Ore previste: 08
Mendel e i principi
dell’ereditarietà
Ore previste: 08
I principi dell’evoluzione
Ore previste: 03
La storia della vita e la
biodiversità
Ore previste: 05
I protisti, le piante e i
funghi
Ore previste: 05
L’evoluzione degli animali
Ore previste: 06
I viventi nel loro ambiente
Ore previste: 03
CONTENUTI
Gli organismi viventi hanno caratteristiche comuni
Classificare i viventi ci aiuta a comprenderne la diversità
La biosfera è un sistema organizzato
Gli scienziati applicano il metodo scientifico
Tutta la materia è composta da elementi chimici
Gli atomi reagiscono tra loro formando legami chimici
Le proprietà dell’acqua sono utili alla vita
Il carbonio è l’elemento di base delle biomolecole
I carboidrati sono fonti di energia e componenti strutturali
I lipidi forniscono energia e protezione agli organismi
Le proteine sono molecole versatili
Gli acidi nucleici dirigono l’attività cellulare
Le cellule sono le unità di base della vita
La sintesi proteica è una delle funzioni primarie della cellula
Le vescicole e i vacuoli svolgono diverse funzioni
La cellula gestisce la produzione e il consumo di energia
Il citoscheletro dà forma alla cellula e ne guida i movimenti
Gli organismi viventi trasformano l’energia
Gli enzimi velocizzano le reazioni chimiche
La membrana plasmatica è una struttura dinamica
La membrana regola gli scambi della cellula
La divisione cellulare trasmette l’informazione genetica
Nel ciclo cellulare le cellule somatiche si dividono per mitosi
Il ciclo cellulare è soggetto a vari sistemi di controllo
La meiosi produce gameti e spore
Le anomalie cromosomiche sono ereditabili
Gregor Mendel formulò le leggi di base dell’ereditarietà.
I diversi caratteri si assortiscono nei gameti in modo indipendente.
Le leggi di Mendel e la genetica umana.
Modelli ereditari complessi ampliano la genetica di Mendel.
I geni sono portati dai cromosomi
Gli esseri viventi sono adattati al proprio ambiente.
Le prove dell’evoluzione
I fossili raccontano la storia della vita sulla Terra.
La sistematica è basata sulle relazioni evolutive.
I virus sono entità non cellulari
Il sistema di classificazione a tre domini.
Sia Bacteria sia Archaea sono procarioti.
I protisti sono eucarioti unicellulari o pluricellulari.
Le piante sono organismi pluricellulari, fotosintetici e terrestri.
I funghi sono eterotrofi e saprofiti.
Gli animali sono eterotrofi complessi, acquatici o terrestri.
I vertebrati: pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi.
I principali ecosistemi terrestri sono chiamati biomi.
Osservare, descrivere e analizzare
fenomeni appartenenti alla realtà
naturale e artificiale e riconoscere
nelle sue varie forme i concetti di
Raccogliere
dati
attraverso
l’osservazione diretta dei fenomeni
(fisici, chimici, biologici, geologici
ecc.) o la consultazione di testi e
manuali o media.
Organizzare e rappresentare i dati
raccolti.
Individuare, con la guida del
docente,
una
possibile
interpretazione dei dati in base a
semplici modelli.
Utilizzare
classificazioni,
generalizzazioni e/o schemi logici
per riconoscere il modello di
riferimento.
Conoscere e utilizzare correttamente
la terminologia specifica.
Saper effettuare connessioni logiche
e stabilire relazioni.
Classificare, formulare ipotesi, trarre
conclusioni.
Risolvere problemi.
Applicare le conoscenze acquisite a
situazioni della vita reale.
6
Liceo Classico
Classi Prime
Testo in adozione: Sylvia S. Mader
Immagini e concetti della Biologia con interactive e-book “Biologia molecolare, genetica, evoluzione”. Il corpo umano Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
La fotosintesi e la
respirazione cellulare
Ore previste: 06
La genetica molecolare
Ore previste: 06
L’organizzazione e
l’omeostasi del corpo
umano
Ore previste: 05
Il sistema nervoso
Ore previste: 06
Gli organi di senso
Ore previste: 05
Il sistema scheletrico e
muscolare
Ore previste: 05
La circolazione e il sistema
cardiovascolare
Ore previste: 05
Il sistema linfatico e
l’immunità
Ore previste: 05
Il sistema digerente e la
nutrizione
Ore previste: 05
CONTENUTI
La fotosintesi immagazzina energia e rilascia ossigeno.
La sintesi dei carboidrati.
La demolizione del glucosio libera energia. La
respirazione cellulare produce diossido di carbonio e
acqua. La fermentazione è una via metabolica
alternativa.
Il ruolo del DNA nell’ereditarietà. Il DNA è una
molecola adatta alla duplicazione. I geni dirigono la
sintesi delle proteine. Le mutazioni cambiano la
sequenza delle basi nel DNA. I virus e i batteri sono
utili negli studi e nelle applicazioni genetiche.
Il corpo umano è formato da quattro tipi fondamentali
di tessuto. Nei sistemi corporei gli organi lavorano in
modo coordinato. Tutti i sistemi lavorano per il
mantenimento dell’omeostasi.
Il sistema nervoso permette al corpo di rispondere agli
stimoli. I neuroni elaborano gli stimoli e inviano
comandi al corpo. Il sistema nervoso centrale è
composto da reti neuronali. Il sistema nervoso
periferico è costituito dai nervi.
I recettori sensoriali rispondono a stimoli di varia
natura. I chemiocettori sono sensibili alle sostanze
chimiche. I fotorecettori sono sensibili alla luce. Dai
meccanocettori dipendono l’udito e il senso
dell’equilibrio.
Lo scheletro sostiene, protegge e guida i movimenti del
corpo. Lo scheletro è composto da ossa articolate tra
loro. I movimenti del corpo dipendono dalla
contrazione muscolare.
Il sistema circolatorio ha un ruolo primario
nell’omeostasi. Il cuore e i vasi sanguigni formano il
sistema cardiovascolare. Il sangue svolge ruoli di
trasporto, di difesa e di regolazione.
Il sistema linfatico svolge ha compiti di trasporto e di
difesa immunitaria. La prima difesa contro le malattie è
di tipo non specifico e innato. La seconda difesa è di
tipo specifico. Una reazione immunitaria abnorme può
essere dannosa.
Gli animali hanno sistemi digerenti adatti ai vari tipi di
nutrizione. Il sistema digerente è adattato a una dieta
onnivora. L’alimentazione deve fornire tutti i nutrienti
in dosi bilanciate.
Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei
fenomeni (fisici, chimici, biologici, geologici ecc.) o
la consultazione di testi e manuali o media.
Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o
schemi logici per riconoscere il modello di
riferimento.
Conoscere e utilizzare correttamente la terminologia
specifica.
relazioni.
7
Il sistema respiratorio e la
respirazione
Ore previste: 04
Lo scambio di gas avviene presso le superfici
respiratorie. I nostri organi di scambio respiratorio
sono i polmoni. Le fasi respiratorie sono la
ventilazione e il trasporto dei gas.
Classificare, formulare ipotesi,
Risolvere problemi.
Escrezione e osmoregolazione Ore previste: 04
Il controllo ormonale
Ore previste: 04
La riproduzione e lo
sviluppo
Ore previste: 06
Gli scarti metabolici animali sono di tre tipi, secondo
l’ambiente. Il rene è un complesso organo
dell’omeostasi
vita reale.
I segnali chimici del sistema endocrino circolano nel
sangue. L’ipotalamo e l’ipofisi coordinano l’intero
sistema endocrino.
Gli animali si riproducono in vari modi. Il sistema
riproduttivo umano è tipico dei mammiferi placentati.
Lo zigote si sviluppa come embrione e quindi come
feto.
8
Liceo Classico
Classi Seconde
Testi in adozione:
G. Valitutti, A. Tifi, A. Gentile Lineamenti di chimica Terza edizione“Dalla mole alla chimica dei viventi” con e-book
Zanichelli
A. Gainotti – A. Modelli Dentro le scienze della Terra - Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
Lavorare con gli atomi
Ore previste: 04
All’interno dell’atomo
Ore previste: 06
Dagli atomi alle molecole
Ore previste: 08
Le sostanze interagiscono
Ore previste: 08
Cariche in movimento
Ore previste: 08
Ore previste: 08
Chimica organica
Ore previste: 08
CONTENUTI
Lavorare con gli atomi
Massa atomica e molecolare
Contare per moli
Formule chimiche
Le particelle dell’atomo. Natura elettrica della
materia. Particelle fondamentali. Modelli atomici
di Thompson e Rutherford. Numero atomico, di
massa e isotopi
La struttura dell’atomo. Doppia natura della luce.
Atomo di Bhor. Modello atomico a strati.
Configurazione elettronica degli elementi Modello
a orbitali
Il sistema periodico Tavola periodica moderna
Conseguenze della struttura a strati Proprietà
periodiche Metalli, non metalli e semimetalli
I legami chimici Gas nobili e regola dell’ottetto
Legame covalente Scala di elettronegatività e
legami Legame ionico Composti ionici Legame
metallico Tavola periodica e legami tra gli atomi
Teoria del legame di valenza
Forma delle molecole e forze intermolecolari
Molecole polari e non polari
La nomenclatura dei composti Valenza e numero
di
ossidazione
Nomenclatura
chimica
Nomenclatura composti binari e ternari
Le soluzioni. Solubilità. Concentrazione delle
soluzioni. Soluzioni elettrolitiche e pH. Le reazioni
chimiche Equazioni di reazione e bilanciamento
Calcoli stechiometrici Le reazioni producono
energia
Velocità di reazione Energia di
attivazione: teoria degli urti e dello stato di
transizione Catalizzatori
Gli acidi e le basi Teorie sugli acidi e basi
Ionizzazione dell’acqua PH e forza di acidi e basi
Le ossidoriduzioni Ossidazione e riduzione Come
si bilanciano
Il mondo del carbonio Composti organici
Idrocarburi saturi: alcani e ciclo alcani Isomeri
Idrocarburi insaturi: alcheni e alchini Idrocarburi
aromatici Gruppi funzionali Polimeri Le basi
della biochimica. Molecole biologiche
Le caratteristiche dell’atomo di carbonio. Le
molecole organiche sono composti del carbonio. Il
carbonio manifesta una notevole attività chimica.
Le catene di carbonio che formano le molecole
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e
di complessità.
Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei
fenomeni (fisici, chimici, biologici, geologici ecc.) o la
consultazione di testi e manuali o media.
Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi
logici per riconoscere il modello di riferimento.
Interpretare un fenomeno naturale o un sistema
artificiale del punto di vista energetico distinguendo le
varie trasformazioni di energia in rapporto alle leggi
chele governano.
Riconoscere le fasi del ciclo delle rocce.
Descrivere i fenomeni sismici e avere una corretta
conoscenza dei concetti di rischio e prevenzione a essi
correlati.
Conoscere e utilizzare correttamente la terminologia
specifica.
9
organiche hanno lunghezza e forma assai varie.
Alle catene di carbonio si legano i gruppi
funzionali, che rendono i composti organici attivi e
utili per i viventi.
La sfera delle rocce
Ore previste: 08
Le dinamiche della Terra:
i terremoti, la litosfera in
movimento
Ore previste: 08
I minerali. La struttura cristallina. Le rocce della
crosta. Le rocce magmatiche. Le rocce
sedimentarie. Le rocce metamorfiche: rocce sepolte
e arrostite. Il ciclo delle rocce.
Le rocce si possono piegare e spezzare. Le pieghe e
le faglie. Diversi tipi di faglia. I terremoti.
L’energia di un terremoto si propaga sotto forma di
onde. I vari tipi di onde sismiche. Come si misura
la forza di un terremoto. Le onde sismiche ci fanno
conoscere l’interno della Terra.
La distribuzione dei terremoti. Le dimensioni e i
movimenti delle placche. I margini divergenti,
trascorrenti e convergenti La collisione tra blocchi
continentali genera montagne.
relazioni.
Risolvere problemi.
vita reale.
10
Liceo Classico
Classi Terze
Testo in adozione:
Valitutti Giuseppe / Taddei Niccolo'/ Sadava e all
Dal carbonio agli Ogm ldm (ebook mult + libro) / Biochimica e biotecnologie con Tettonica. Con Biology in English
Zanichelli
MACROARGOMENTO
E TEMPI DI
ATTUAZIONE PREVISTI
Tettonica a placche: un
modello globale
Ore previste: 11
Interazioni fra geosfere e
cambiamenti climatici
Ore previste: 11
Il mondo del carbonio
Ore previste: 8
Le basi della biochimica
Ore previste: 6
Il metabolismo
Ore previste: 8
CONTENUTI
in termini di conoscenze
La dinamica interna della Terra
Alla ricerca di un «modello»
Un segno dell'energia interna della Terra: il flusso di
calore
Il campo magnetico terrestre
La struttura della crosta
L'espansione dei fondi oceanici
Le anomalie magnetiche sui fondi oceanici
La Tettonica delle placche
La verifica del modello
Moti convettivi e punti caldi
L'atmosfera terrestre
L'idrosfera e il ciclo dell'acqua
Dinamiche dell'atmosfera
La temperatura dell'atmosfera e i gas serra
Fenomeni naturali e variazioni della temperatura
atmosferica
Moti millenari della Terra e variazioni climatiche
I processi di retroazione
Gli esseri umani modificano il clima
L'andamento attuale della temperatura dell'atmosfera
terrestre
La riduzione dei ghiacci
Tropicalizzazione del clima e uragani
Ridurre le emissioni di gas serra
I composti organici
Gli idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani
Gli isomeri: stessa formula bruta per molecole diverse
La stereoisomeria nei farmaci
Gli idrocarburi insaturi: alcheni e alchini
Gli idrocarburi aromatici
I gruppi funzionali
I polimeri. I polimeri biologici
Le biomolecole. I carboidrati. I lipidi.
Gli amminoacidi, i peptidi e le proteine
La struttura delle proteine e la loro attività biologica
Le biomolecole nell'alimentazione
Gli enzimi: i catalizzatori biologici
Nucleotidi e acidi nucleici
Le trasformazioni chimiche nella cellula
Il metabolismo dei carboidrati, dei lipidi, degli
amminoacidi
Il metabolismo terminale
La produzione di energia nelle cellule
La regolazione delle attività metaboliche: il controllo
in termini di competenze e abilità
Osservare, descrivere e analizzare fenomeni
Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta
dei fenomeni (fisici, chimici, biologici, geologici
ecc.) o la consultazione di testi e manuali o media.
riferimento.
Interpretare un fenomeno naturale o un sistema
artificiale
dal punto di vista energetico distinguendo le varie
trasformazioni di energia in rapporto alle leggi che
le governano.
Avere la consapevolezza dei possibili impatti
sull’ambiente naturale dei modi di produzione e di
utilizzazione dell’energia nell’ambito quotidiano.
11
della glicemia
Che cosa sono le
biotecnologie
Ore previste: 12
Le applicazioni delle
biotecnologie
Ore previste: 9
Una visione d'insieme sulle biotecnologie
La tecnologia delle colture cellulari
Cellule staminali adulte ed embrionali
Temi di bioetica: Le cellule staminali
La tecnologia del DNA ricombinante
Il clonaggio e la clonazione
L'analisi del DNA e delle proteine
L'ingegneria genetica e gli OGM
Il ruolo dell'RNA
Le biotecnologie mediche e agrarie.
Gli Organismi Geneticamente Modificati
Le biotecnologie ambientali
relazioni.
Risolvere problemi.
Applicare le conoscenze acquisite
12
Liceo Scientifico
Classi: Prime
Testo in adozione: A. Gainotti, A. Modelli
Incontro con le scienze della Terra – Edizione blu con chimica 2° edizione - Zanichelli
MACROARGOMENTO
E TEMPI DI
ATTUAZIONE
PREVISTI
CONTENUTI
Com’è fatta la materia:
atomi e molecole
Le proprietà della materia: le misure e il Sistema Internazionale di
Unità di misura. Misure di massa, volume e densità. Temperatura e
calore. Il calore provoca i cambiamenti di stato della materia. Il modello
particellare della materia.
Dai miscugli alle sostanze pure. I miscugli omogenei ed eterogenei. La
concentrazione delle soluzioni. La solubilità. Come separare i
componenti di un miscuglio. Le sostanze pure. Elementi e composti.
Gli elementi e la loro classificazione.
Atomi, molecole e ioni. Le formule chimiche. Trasformazioni fisiche e
trasformazioni chimiche. La conservazione della massa e la legge di
Lavoisier. La sintesi dei composti e la legge di Proust. Struttura atomica
e legami chimici. Gli atomi e l’elettricità. L’atomo nucleare gli isotopi.
La tavola periodica e la regola dell’ottetto. Il legame ionico e il legame
metallico. Il legame covalente.
L’acqua e il legame ad idrogeno. Le proprietà dell’acqua.
Ore previste:16
Il sistema Terra:
la sfera dell’acqua
Ore previste:15
Le acque della Terra formano l’idrosfera. L’acqua un composto
straordinario. Le proprietà dell’acqua. Il ciclo dell’acqua. Le acque
salate. I movimenti del mare: correnti, onde e maree. Le acque dolci
dei ghiacciai, dei fiumi e dei laghi. Le acque sotterranee. L’acqua dolce:
un bene prezioso.
Osservare, descrivere ed analizzare
Raccogliere dati attraverso
manuali o media.
raccolti.
Individuare, con la guida del docente,
una possibile interpretazione dei dati
in base a semplici modelli.
Utilizzare classificazioni,
generalizzazioni e/o schemi logici per
riconoscere il modello di riferimento.
La terra nello spazio:
il sistema solare; il
pianeta Terra.
Ore previste: 17
In viaggio nello spazio. Le galassie sono gigantesche ammassi di stelle.
Pianeti vagabondi.
Come si muovono i pianeti attorno al sole. Che cosa trattiene i pianeti
in orbita attorno al sole. Di che cosa è fatto il sistema solare. Una stella
chiamata sole. I pianeti rocciosi e gassosi. La Luna: la compagna su cui
il tempo si è fermato.
La forma della Terra. I moti della Terra: la rotazione e la rivoluzione.
Le stagioni. I movimenti della Luna.
Utilizzare le funzioni di base dei
software più comuni per produrre testi
e comunicazioni multimediali,
calcolare e rappresentare dati,
disegnare, catalogare informazioni,
cercare informazioni e comunicare in
rete.
Saper effettuare connessioni logiche e
stabilire relazioni.
conclusioni.
Risolvere problemi.
13
Liceo Scientifico
Classi: Seconde
Testo in adozione:
Mader Sylvia S. Immagini e concetti della biologia. Ldm (ebook multimediale + libro) / Dalle cellule agli organismi Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
CONTENUTI
Lo studio della vita
I livelli di organizzazione della vita. Le caratteristiche dei
viventi. Le proprietà della vita.
Le molecole organiche sono composti del carbonio. I
costituenti molecolari delle cellule. Le proteine, molecole
essenziali per la cellula. Gli acidi nucleici, custodi
dell'informazione genetica. I lipidi, una scorta di energia. I
glucidi, il sostegno della vita
Ore previste: 10
La cellula: struttura e funzioni
Ore previste: 08
Flusso di energia, materia
e informazione
Ore previste: 06
La trasmissione dei caratteri
ereditari
Ore previste: 10
Evoluzione
Ore previste: 06
Procarioti ed eucarioti: le caratteristiche comuni. La membrana
plasmatica. Procarioti ed eucarioti: le differenze. Dentro la
cellula procarioti. Dentro la cellula eucarioti. Gli organuli
delimitati da membrana semplice. Le strutture sovramolecolari. Gli organuli delimitati da doppia membrana.
Dentro la cellula vegetale. Oltre la cellula: livelli superiori di
organizzazione. Le forme extracellulari.
Movimenti di soluti attraverso la membrana. Movimento di
molecole grandi, microrganismi e detriti attraverso la
membrana. Il flusso d'informazione. La divisione cellulare
L'eredità biologica. Mendel e la nascita della genetica.
L'estensione della genetica mendeliana. La continuità della vita
è assicurata da mitosi e meiosi. La mitosi. La meiosi
Il difficile cammino del concetto di evoluzione.
Darwin: teoria dell'evoluzione per selezione naturale. Le prove
dell'evoluzione. La teoria sintetica dell'evoluzione
I viventi: origine e
classificazione
Ore previste: 06
Le epoche geologiche. Il Precambriano: l'epoca dell'origine
della vita. La classificazione dei viventi. I cinque regni.
Biodiversità: un nuovo
quadro di lettura
della diversità biologica
Ore previste: 10
L'immensa varietà della vita. Il regno delle monere: viventi
poco noti ma di grande importanza. Il regno dei protisti. Il
regno e l'evoluzione delle piante. Il regno dei funghi. Il regno e
l'evoluzione degli animali
manuali o media.
raccolti.
rete.
conclusioni.
Risolvere problemi.
14
Liceo Scientifico
Classi Terze
Ore settimanali di lezione: tre
Testo in adozione: MADER SYLVIA S.
Immagini e concetti della biologia. Ldm (ebook multimediale + libro) Biologia molecolare, genetica, evoluzione, + Corpo umano Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
CONTENUTI
La fotosintesi immagazzina energia e rilascia ossigeno. La sintesi
dei carboidrati. La demolizione del glucosio libera energia. La
respirazione cellulare produce diossido di carbonio e acqua. La
fermentazione è una via metabolica alternativa. Le diverse vie
metaboliche hanno punti chiave comuni.
La fotosintesi e la
Ore previste: 10
Ore previste: 10
L’organizzazione
l’omeostasi
del
umano
e
corpo
Il ruolo del DNA nell’ereditarietà. Il Dna è una molecola adatta
alla duplicazione. I geni dirigono la sintesi delle proteine. Le
mutazioni cambiano la sequenza delle basi nel DNA. I virus e i
batteri sono utili negli studi e nelle applicazioni genetiche.
Il corpo umano è formato da quattro tipi fondamentali di tessuto.
Nei sistemi corporei gli organismi lavorano in modo coordinato.
Tutti i sistemi lavorano per il mantenimento dell’omeostasi.
Ore previste: 06
Il sistema nervoso
Ore previste: 10
Gli organi di senso
Ore previste: 06
Il sistema scheletrico e
muscolare
Ore previste: 08
La circolazione e il sistema
cardiovascolare
Ore previste: 06
l’immunità
Ore previste: 08
Il sistema digerente e la
nutrizione
Ore previste: 07
Il sistema respiratorio e la
respirazione
Ore previste: 06
L’escrezione e
l’osmoregolazione.
Ore previste: 06
Il controllo ormonale
Ore previste: 06
Il sistema nervoso permette al corpo di rispondere agli stimoli. I
neuroni elaborano gli stimoli e inviano comandi al corpo. Il
sistema nervoso centrale è composto da reti neuronali. Il sistema
nervoso periferico è costituito dai nervi.
I recettori sensoriali rispondono a stimoli di varia natura. I
chemiocettori sono sensibili alle sostanze chimiche. I fotorecettori
sono sensibili alla luce. Dai meccanocettori dipendono l’udito e il
senso dell’equilibrio
Lo scheletro sostiene, protegge e guida i movimenti del corpo. Lo
scheletro è composto da ossa articolate tra loro. I movimenti del
corpo dipendono dalla contrazione muscolare.
Il sistema circolatorio ha un ruolo primario nell’omeostasi. Il cuore
e i vasi sanguigni formano il sistema cardiovascolare. Il sangue
svolge ruoli di trasporto, di difesa e di regolazione.
Il sistema linfatico svolge ha compiti di trasporto e di difesa
immunitaria. La prima difesa contro le malattie è di tipo non
specifico e innato. La seconda difesa contro le malattie è di tipo
specifico. Una reazione immunitaria abnorme può essere dannosa.
Gli animali anno sistemi digerenti adatti ai vari tipi di nutrizione. Il
sistema digerente è adattato a una dieta onnivora. L’alimentazione
deve fornire tutti i nutrienti in dosi bilanciate.
Lo scambio di gas avviene presso le superfici respiratorie. I nostri
organi di scambio respiratorio sono i polmoni. Le fasi respiratorie
sono la ventilazione e il trasporto dei gas.
Gli scarti metabolici animali sono di tre tipi, secondo l’ambiente. Il
rene è un complesso organo dell’omeostasi
I segnali chimici del sistema endocrino circolano nel sangue.
L’ipotalamo e l’ipofisi coordinano l’intero sistema endocrino.
manuali o media.
raccolti.
rete.
conclusioni.
Risolvere problemi.
15
sviluppo
Gli animali si riproducono in vari modi. Il sistema riproduttivo
umano è tipico dei mammiferi placentati.
Lo zigote si sviluppa come embrione e quindi come feto.
Ore previste: 10
16
Liceo Scientifico
Classi Quarte
Testi in adozione: G. Valitutti, M. Falasca, A. Tifi, A. Gentile
Chimica concetti e modelli “Dalla mole all’elettrochimica” con interactive e-book Zanichelli
+ Gainotti – A. Modelli - Dentro le scienze della Terra A. - Zanichelli
Edward J. Tarbuck/Frederick Lutgens CORSO DI SCIENZE DELLA TERRA Linx Pearson
MACROARGOMENTO
PREVISTI
La quantità chimica: la
mole
Ore previste: 5
Le particelle dell’atomo
La struttura dell’atomo
Ore previste: 10
Il sistema periodico
Ore previste: 5
CONTENUTI
La massa di atomi e molecole: cenni storici. Quanto pesano un atomo
o una molecola?
La massa atomica e la massa molecolare. Contare per moli. Formule
chimiche e composizione percentuale. Il volume molare e l’equazione
di stato dei gas ideali.
La natura elettrica della materia. La scoperta delle proprietà elettriche.
Le particelle fondamentali dell’atomo.
La scoperta dell’elettrone.
L’esperimento di Rutherford.
Il numero atomico identifica gli
elementi. Le trasformazioni del nucleo. I tipi di decadimento
radioattivo e la legge del decadimento. Misura effetti e applicazioni
delle radiazioni.. L’energia nucleare. Fissioni e fusione nucleare. La
doppia natura della luce.
La “luce” degli atomi.
L’atomo di Bohr. La doppia natura
dell’elettrone. L’elettrone e la meccanica quantistica. L’equazione
d’onda. Numeri quantici e orbitali.
Dall’orbitale alla forma
dell’atomo. L’atomo di idrogeno secondo la meccanica quantistica. La
configurazione degli atomi poli-elettronici.
La classificazione degli elementi. Il sistema periodico di Mendeleev.
La moderna tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi.
Metalli, non metalli e semimetalli.
OBIETTIVI DIDATTICI
SPECIFICI
Osservare, descrivere ed
analizzare fenomeni appartenenti
alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme
i concetti di sistema e di
complessità.
l’osservazione diretta dei
fenomeni (fisici, chimici,
biologici, geologici ecc.) o la
consultazione di testi e manuali o
media.
raccolti.
docente, una possibile
interpretazione dei dati in base a
semplici modelli.
I legami chimici
Le nuove teorie del legame
Le forze intermolecolari e
gli stati condensati della
materia
Ore previste: 10
Classificazione e
nomenclatura dei composti
Ore previste: 5
L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame
covalente. Il legame covalente dativo. Il legame covalente polare. Il
legame ionico. Il legame metallico.
La tavola periodica e i legami tra gli elementi. La forma delle
molecole. La teoria VSEPR.I limiti della teoria di Lewis. Il legame
chimico secondo la meccanica quantistica. Le molecole biatomiche
secondo la teoria del legame di valenza. L’ibridazione degli orbitali
atomici. La teoria degli orbitali molecolari e i suoi vantaggi. Le forze
intermolecolari. Molecole polari e apolari. Le forze dipolo-dipolo e le
forze di London. Il legame ad idrogeno. Legami a confronto. La
classificazione dei solidi. La struttura dei solidi. Le proprietà intensive
dello stato liquido.
generalizzazioni e/o schemi logici
per riconoscere il modello di
riferimento.
I nomi delle sostanze. Valenza e numero di ossidazione. Leggere e
scrivere le formule più semplici. La classificazione dei composti
inorganici. Le proprietà dei composti binari. La nomenclatura dei
composti binari. Le proprietà dei composti ternari. La nomenclatura
dei composti ternari.
Interpretare un fenomeno naturale
o un sistema artificiale del punto
di vista energetico distinguendo le
varie trasformazioni di energia in
rapporto alle leggi chele
governano.
software più comuni per produrre
testi e comunicazioni
multimediali, calcolare e
rappresentare dati, disegnare,
catalogare informazioni, cercare
informazioni e comunicare in
rete.
17
Le proprietà delle soluzioni
Ore previste: 5
Le reazioni chimiche
Ore previste: 10
L’energia si trasferisce
La velocità delle reazioni
L’equilibrio chimico
Ore previste: 8
Acidi e basi si scambiano
protoni
Ore previste: 10
Le reazioni
riduzione
di
ossido
Ore previste: 7
L’elettrochimica
Ore previste: 5
La sfera delle rocce
Ore previste: 5
Le dinamiche della Terra:
i vulcani, i terremoti, la
litosfera in movimento
Ore previste: 09
Perché le sostanze si sciolgono? Soluzioni acquose ed elettroliti. La
concentrazione delle soluzioni. L’effetto del soluto sul solvente: le
proprietà colligative. La tensione di vapore delle soluzioni: la legge di
Raoult. L’innalzamento ebullioscopio e l’abbassamento crioscopico.
Osmosi e pressione osmotica. La solubilità e le soluzioni sature.
Solubilità, temperatura e pressione. Colloidi e sospensioni.
Riconoscere le fasi del ciclo delle
rocce.
Le equazioni di reazione. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e
reagente in eccesso. La resa delle reazioni. I vari tipi di reazione. Le
reazioni di sintesi. Le reazioni di decomposizione. Le reazioni di
scambio o spostamento. Le reazioni di doppio scambio. Le reazioni di
combustione.
Descrivere i fenomeni sismici e
avere una corretta conoscenza dei
concetti di rischio e prevenzione a
essi correlati.
Durante le reazioni varia l’energia chimica del sistema . Le funzioni di
stato. Il primo principio della termodinamica. Il calore di reazione e
l’entalpia. L’entalpia di reazione. Trasformazioni spontanee e non
spontanee.
L’entropia e il secondo principio della termodinamica. L’energia
libera: il motore delle reazioni chimiche. Che cos’è la velocità di
reazione.
Le teorie sugli acidi e sulle basi. La ionizzazione dell’acqua. La forza
degli acidi e delle basi. Il pH. Come calcolare il pH di soluzioni acide e
basiche. Come misurare il pH. La neutralizzazione: una reazione tra
acidi e basi. La titolazione acido-base. L’idrolisi: anche i sali
cambiano il pH dell’acqua. Le soluzioni tampone.
Descrivere i fenomeni vulcanici e
saperli
interpretare
come
manifestazione della dinamica
terrestre.
Conoscere
correttamente
specifica.
e
la
utilizzare
terminologia
Saper effettuare connessioni
logiche e stabilire relazioni.
trarre conclusioni.
Risolvere problemi.
Applicare le conoscenze acquisite
a situazioni della vita reale.
L’importanza delle reazioni di ossido riduzione.
Ossidazione
riduzione: cosa sono e come si riconoscono. Come si bilanciano le
reazioni redox. Reazioni redox molto particolari. Come si bilanciano le
reazioni redox. Equivalenti e normalità nelle reazioni redox.
La chimica dell’elettricità. Reazioni redox spontanee e non spontanee.
Le pile. La scala dei potenziali standard di riduzione. Spontaneità delle
reazioni redox. L’equazione di Nernst. La corrosione. L’elettrolisi e la
cella elettrolitica. Le leggi di Faraday.
I minerali. La struttura cristallina. Come riconoscere i minerali. Le
rocce della crosta. Le rocce magmatiche. Le rocce sedimentarie.
Carbone e petrolio. Le rocce metamorfiche: rocce sepolte e arrostite. Il
ciclo delle rocce
Il calore interno della Terra. Vulcani, magmi e lave. Magmi basici e
acidi. La forma degli edifici vulcanici. Le forme secondarie dell’attività
vulcanica. Il rischio vulcanico.
Le rocce si possono piegare e spezzare. Le pieghe e le faglie. Diversi
tipi di faglia. I terremoti. L’energia di un terremoto si propaga sotto
forma di onde. I vari tipi di onde sismiche. Come si misura la forza di
un terremoto. Il rischio sismico: previsione e difesa. Le onde sismiche
ci fanno conoscere l’interno della Terra.
La distribuzione di vulcani e terremoti.
18
Liceo Scientifico
Classi Quinte
Testi in adozione:
Aurora Allegrezza/ Marilena Righetti/ Fabio Tottola
BIOCHIMICA: dal carbonio alle nuove tecnologie LINEA BLU A. Mondadori Scuola
MACROARGOMENTI
E
TEMPI DI
ATTUAZIONE
PREVISTI
Chimica
organica
Ore previste: 75
CONTENUTI
La chimica del carbonio
I composti organici. Il carbonio: ibridazioni del
carbonio. I legami carbonio-carbonio: singolo,
doppio e triplo. Isomeria. Il carbonio asimmetrico: la
configurazione assoluta e le proiezioni di Fischer. Le
reazioni organiche: i fattori che le guidano e la loro
classificazione.
Gli idrocarburi
Idrocarburi: i composti organici più semplici. Alcani:
idrocarburi saturi. Ciclo alcani: catene chiuse ad
anello. Alcheni: il doppio legame. Dieni: due doppi
legami. Alchini: triplo legame. Idrocarburi aromatici:
la delocalizzazione elettronica. Petrolio e
petrolchimica.
Dai gruppi funzionali alle macromolecole
I gruppi funzionali: la specificità dei comportamenti.
Alogenuri alchilici. Alcoli. Fenoli. Eteri. Composti
carbonilici: aldeidi e chetoni. Ammine. Composti
eterociclici: atomi diversi nell’anello. Acidi
carbossilici. Polimeri. Materiali polimerici.
Biochimica dell’energia: glucidi e lipidi
La biochimica: pochi elementi, molti composti. Il
metabolismo: il ruolo dell’energia. I carboidrati:
energia e sostegno. Il metabolismo dei glucidi. I
lipidi: catene idrofobiche. Metabolismo dei lipidi.
Gli acidi grassi essenziali.
Le proteine e gli acidi nucleici
Le proteine: innumerevoli combinazioni.
Metabolismo delle proteine. Le nucleoproteine e gli
acidi nucleici: i polimeri della vita. La sintesi
proteica. Metabolismo degli acidi nucleici. Vitamine
e sali minerali. Le vie metaboliche.
Biomateriali
Biomateriali: la compatibilità con i tessuti umani.
Seta per vaccini. La classificazione dei biomateriali.
Proprietà dei materiali. Biomateriali. Le nuove
plastiche. I biopolimeri.
OBIETTIVI DIDATTICI
SPECIFICI
Comunicare in modo corretto conoscenze, abilità e risultati
ottenuti utilizzando un linguaggio scientifico specifico.
Saper formulare ipotesi sull’impatto di alcune tecnologie
industriali, sulla salute dell’uomo e sull’ambiente.
Riconoscere e stabilire le relazioni spaziali fra gli atomi
all’interno delle molecole e fra molecole diverse.
Riconoscere e stabilire relazioni fra la presenza di
particolari gruppi funzionali e la reattività di molecole.
Saper correlare la presenza di gruppi funzionali e la
struttura tridimensionale delle biomolecole alle funzione
che esse esplicano a livello biologico.
Spiegare le proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi e
dei loro derivati.
Riconoscere gli isomeri di posizione e geometrici.
Saper individuare il tipo di reazione che avviene in
funzione del tipo di substrato (alcano, alchene, alchino o
aromatico) e dei reagenti presenti.
Riconoscere un composto aromatico.
Saper definire il concetto di aromaticità e le sue
implicazioni sulla reattività dei composti aromatici.
Saper identificare la configurazione assoluta R o S di un
certo stereoisomero.
Saper rappresentare gli stereoisomeri tramite le proiezioni
di Fischer.
Saper identificare i diasteroisomeri e comprendere la
differenza tra questi e gli enantiomeri.
Rappresentare le formula di struttura applicando le regole
della nomenclatura IUPAC.
Riconoscere i gruppi funzionali e le diverse classi di
composti organici.
Riconoscere/applicare i principali meccanismi di reazione:
addizione, sostituzione, eliminazione, condensazione.
Riconosce le principali biomolecole.
Saper spiegare la relazione tra la struttura delle biomolecole
(gruppi funzionali presenti, polarità, idrofilicità e
lipofilicità) e le loro proprietà e funzioni biologiche.
Comprendere il bilancio energetico delle reazioni
metaboliche e del trasporto biologico associate alla sintesi o
al consumo di ATP.
19
Biotecnologia
Dalla doppia elica alla genomica
La biologia molecolare. DNA ricombinante: batteri
per l’ingegneria genetica. La PCR: reazione a catena
della polimerasi. Mappare i cromosomi. Le librerie
genomiche. Caratterizzazione dei geni: lo studio di
funzione. Il DNA oscuro. Dal genoma
all’epigenoma.
La postgenomica: quando il DNA non è tutto
La postgenomica. La biologia cellulare: una biologia
che si “vede”. Biologia per immagini. Le
biotecnologie. Cellule staminali
Biotecnologie
Le biotecnologie. Il biorisanamento. Biotecnologie
sostenibili. I biocombustibili. Il più “vecchio”
carburante. La produzione di biogas. Una fonte
alternativa di energia: le microalghe. Gli antibiotici:
molecole per la salute.
Ore previste: 45
Scienze
della Terra
Ore previste: 45
L’Interno della Terra e la tettonica delle placche
Le onde sismiche e la struttura interna della Terra.
L’espansione dei fondi oceanici e la deriva dei
continenti. La teoria della tettonica delle placche.
Isostasia. La formazione delle montagne.
Le risorse
Le risorse naturali. Le fonti energetiche non
rinnovabili. Il nucleare in Italia e nel mondo. Le fonti
energetiche rinnovabili. Le risorse minerarie.
Risparmio ed efficienza energetica.
Saper costruire schemi di sintesi individuando i concetti
chiave ed utilizzando il linguaggio formale specifico della
disciplina.
Saper spiegare le relazioni tra struttura e funzione delle
molecole di DNA.
Saper spiegare come le conoscenze acquisite nel campo
della biologia molecolare vengono utilizzate per mettere a
punto le biotecnologie.
Riconoscere le conoscenze acquisite in situazioni di vita
reale: l’uso e l’importanza delle biotecnologie per
l’agricoltura, l’allevamento e la diagnostica e cura delle
malattie.
Comprendere come si ottengono organismi geneticamente
modificati e acquisire le conoscenze necessarie per valutare
le implicazioni pratiche ed etiche delle biotecnologie.
Conoscere le tappe storiche della genetica molecolare che
hanno consentito lo sviluppo della Tecnologia del DNA
ricombinante.
Comprendere l’importanza dei plasmidi e batteriofagi come
vettori di DNA esogeno per la trasformazione di cellule
batteriche.
Comprendere la tecnologia del DNA ricombinante
descrivendo l’importanza degli enzimi di restrizione e la
tecnica utilizzata per separare i frammenti di restrizione.
Descrivere il meccanismo della reazione a catena della
polimerasi (PCR) evidenziandone lo scopo.
Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie
interpretative.
Saper correlare le zone di alta sismicità e di vulcanismo ai
margini delle placche.
Saper distinguere i margini continentali passivi da quelli
trasformi.
Saper distinguere la crosta continentale da quella oceanica.
Saper descrivere le principali strutture della crosta
continentale, come cratoni e tavolati, e il concetto di
isostasia.
oceanica: margini continentali attivi e passivi, bacini
oceanici profondi, dorsali oceaniche, sedimenti dei fondi
oceanici.
Saper descrivere il processo orogenetico legato alla
subduzione di litosfera oceanica o alla collisione tra placche
continentali.
Saper visualizzare il Pianeta Terra come un sistema
integrato nel quale ogni singola sfera (litosfera, atmosfera,
idrosfera, criosfera, biosfera) è intimamente connessa
all’altra.
20
L’atmosfera e i
fenomeni
meteorologici
Ore previste:
Le caratteristiche dell’atmosfera
Composizione
e
struttura
dell’atmosfera.
L’inquinamento atmosferico. Il riscaldamento
dell’atmosfera. I fattori che controllano il
riscaldamento dell’atmosfera.
Il tempo meteorologico
L’acqua nell’atmosfera e la formazione delle nubi.
Tipi di nubi e precipitazioni. La pressione
atmosferica e i venti. Le masse d’aria, i fronti e le
loro perturbazioni. Le previsioni del tempo.
I climi della Terra
Il clima. La classificazione dei climi e i climi
italiani. Le cause dei cambiamenti climatici. L
controllo delle emissioni e la geoingegneria.
Saper indicare i fattori che influenzano la pressione
atmosferica. Saper descrivere le aree cicloniche ed
anticicloniche.
Saper spiegare la circolazione nella bassa (modello di
circolazione a tre celle: polare, Ferrel, Hadley) e nell’alta
troposfera (correnti a getto subtropicali e polari, correnti
occidentali e orientali).
Saper spiegare come si formano le precipitazioni.
Saper definire le masse d’aria e le loro zone di origine.
Saper definire i fronti. Saper indicare gli elementi ed i
fattori del clima.
Saper indicare la classificazione dei climi secondo Koppen.
Saper indicare le cause naturali del cambiamento climatico.
Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni dei
regimi climatici in relazione alle risorse idriche,
all’agricoltura, agli oceani, alla riduzione del ghiaccio
marino e del permafrost.
21
Liceo Scientifico opzione Scienze applicate
Classi Prime
Testo in adozione: Lupia Palmieri Elvidio / Parotto Maurizio
OSSERVARE E CAPIRE # LA TERRA – ED. AZZURRA + CHIMICA 2ED (LD) Il nostro pianeta – la Geodinamica esogena + chimica
Zanichelli
MACROARGOMENTO
PREVISTI
Conoscenze di base per le
scienze naturali
Ore previste: 05
Materia ed energia
Elementi e composti
Le particelle della materia
La quantità di materia: la
mole
L'acqua e le sue proprietà
CONTENUTI
Il metodo scientifico-sperimentale: osservazione, domanda,
ipotesi, impostazione sperimentale, verifica dell’ipotesi, nuova
ipotesi.
Rapporti, percentuali, grafici. Multipli, sottomultipli, angoli.
Le unità di misura. Alcune grandezze che ci serviranno. Gli
strumenti di misura. Le cifre significative e gli errori nelle
misure.
Le proprietà fisiche della materia. Sostanze pure e miscugli
I metodi di separazione dei miscugli. Trasformazioni fisiche e
chimiche della materia. L'energia e le sue trasformazioni.
Gli elementi chimici. La tavola periodica degli elementi. I
composti chimici. Le reazioni chimiche e la conservazione
della massa. Le leggi ponderali. La classificazione dei
composti chimici. Dalle leggi ponderali alla teoria atomica. La
teoria
atomica
e
le
proprietà
della
materia.
Particelle in movimento. Le particelle più piccole dell' atomo.
La struttura degli atomi. I legami chimici nelle molecole. Il
legame ionico e il legame metallico. La massa degli atomi.
Una manciata di particelle: la mole. Contare per moli. Formule
chimiche e composizione percentuale. Formula minima e
formula molecolare.
L'origine dell' acqua sulla Terra. La molecola d'acqua e il
legame a idrogeno. Le proprietà dell' acqua. L'acqua come
solvente. La concentrazione delle soluzioni. La ionizzazione
dell' acqua.
Ore previste: 25
L'ambiente celeste:
l'Universo e il Sistema solare
La Terra e la Luna
Ore previste: 15
L'idrosfera marina
Ore previste: 20
L'idrosfera continentale
Ore previste: 17
Introduzione allo studio del Pianeta Terra. La Sfera celeste. La
posizione delle stelle. I corpi celesti. Le galassie. L'origine
dell'Universo e il big bang.
I corpi del Sistema solare. Il Sole. Il moto dei pianeti attorno al
Sole. Evoluzione del Sistema solare. Tracce di vita nel Sistema
solare?
La forma e le dimensioni della Terra. Il moto di rotazione
terrestre. Il moto di rivoluzione terrestre attorno al Sole.
L'alternanza delle stagioni. La Luna e i suoi movimenti.
Conseguenze dei movimenti lunari. L'origine della Luna.
Le acque marine. Oceani e mari. Le onde. Le maree. Le
correnti marine. L'inquinamento delle acque marine. Il ciclo
dell' acqua.
L'acqua nel terreno e nelle rocce. I fiumi. I ghiacciai. I laghi.
L'acqua come risorsa. L'inquinamento delle acque continentali.
manuali o media.
raccolti.
rete.
conclusioni.
Risolvere problemi.
22
Classi Seconde
Ore settimanali di lezione: quattro
Testo in adozione:
Sadava David / Heller Craig H. / Orians Purves Hillis
Biologia. Dalle cellule agli organismi BLU Ldm (e-book multimediale + libro) Zanichelli
MACROARGOMENTO E
TEMPI DI ATTUAZIONE
PREVISTI
CONTENUTI
in termini di conoscenze
in termini di competenze e abilità
La Biologia è la scienza
della vita
Ore previste: 12
Le caratteristiche degli esseri viventi, l’organizzazione cellulare,
l’evoluzione e la varietà dei viventi.
Le tappe del metodo scientifico.
Osservare, descrivere,
fenomeni appartenenti alla
realtà naturale e riconoscere
nelle sue varie forme i concetti
di sistema e complessità.
Le molecole della vita
La vita dipende dalle proprietà dell’acqua.
Le proprietà chimiche della molecola di acqua, i legami a idrogeno e le
proprietà fisiche dell’’acqua.
Le proprietà delle biomolecole.
Composti organici, polimeri e monomeri, reazioni di condensazione e
idrolisi.
I carboidrati: struttura e funzioni
Le proteine: struttura e funzioni.
I lipidi: struttura e funzioni
Gli acidi nucleici: struttura e funzioni
La struttura dei nucleotidi; la disposizione dei nucleotidi nelle molecole di
DNA e RNA; le funzioni degli acidi nucleici.
Ore previste: 20
Osserviamo la cellula
Ore previste: 20
La cellula al lavoro
La cellula è l’unità elementare della vita.
Caratteri generali e strutture specializzate delle cellule procariotiche.
Le caratteristiche delle cellule eucariotiche
L’organizzazione delle membrane interne e degli organuli nelle cellule
eucariotiche.
Il nucleo e i ribosomi e la sintesi delle proteine.
Il sistema delle membrane interne.
Il reticolo endoplasmatico ruvido e liscio e l’apparato di Golgi.
Gli organuli che trasformano energia: mitocondri e cloroplasti
Le cellule si muovono: il citoscheletro, le ciglia, i flagelli
Microfilamenti, filamenti intermedi, microtubuli, ciglia e flagelli..
Saper riconoscere e stabilire
relazioni.
Organizzare e rappresentare i
dati raccolti.
docente, una possibile
interpretazione dei dati in base
a semplici modelli.
Presentare i risultati
dell’analisi.
Gli organismi scambiano materia ed energia con l’ambiente
Le forme di energia e i principi della termodinamica; il metabolismo e le
reazioni anaboliche e cataboliche.
L’ATP svolge un ruolo fondamentale nell’energetica biochimica
Struttura e idrolisi del-l’ATP, il meccanismo della fosforilazione.
Gli enzimi accelerano le reazioni metaboliche
I fattori che controllano la velocità di reazione; la funzione, il meccanismo
di azione e la specificità degli enzimi; i fattori che modificano l’attività
degli enzimi.
La struttura delle membrane biologiche
Il modello a mosaico fluido e l’organizzazione delle molecole nelle
membrane biologiche; l’uniformità e la diversità delle membrane.
Le membrane regolano gli scambi di sostanze in entrata e in uscita dalla
cellula.
23
La diffusione e l’osmosi Il trasporto attivo e i meccanismi di azione delle
proteine pompa.
Il meccanismo della fagocitosi e della pinocitosi.
Ore previste: 12
Il metabolismo energetico
Differenze tra autotrofi ed eterotrofi; le vie metaboliche; le ossidoriduzioni
biologiche.
Il metabolismo del glucosio serve per produrre energia sotto forma di ATP
Le fasi della glicolisi, la fermentazione lattica e alcolica, le tappe della
respirazione cellulare.
La fotosintesi: energia dal Sole
La struttura dei cloroplasti, la fase luminosa e la funzione della clorofilla, il
ciclo di Calvin.
Il metabolismo
energetico
Ore previste: 12
La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti
Il ciclo cellulare; la duplicazione del DNA e i cromatidi fratelli; le fasi
della mitosi e la citodieresi; la mitosi e la riproduzione asessuata.
La riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione
Fecondazione e meiosi; i cicli vitali degli organismi aplonti, diplonti,
aplodiplonti; le fasi della meiosi I e della meiosi II.
La divisione e la
riproduzione
degli organismi
Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita
Le teorie fissiste, Lamarck, il catastrofismo.
Darwin e la nascita dell’evoluzionismo moderno
L’evoluzione delle cellule eucariotiche e della pluricellularità; la
classificazione degli esseri viventi in chiave evolutiva: filogenesi e alberi
filogenetici.
La storia e
l’evoluzione
degli esseri
viventi
Ore previste: 8
Il metabolismo dei batteri.
Il regno dei protisti: i protisti unicellulari; i protisti pluricellulari.
Le caratteristiche delle piante terrestri; le piante non vascolari;
l’organizzazione delle piante vascolari; la classificazione delle piante
vascolari: licopodi, equiseti, felci, spermatofite, gimnosperme, angiosperme.
Le caratteristiche e la classificazione dei funghi; i licheni.
La
biodiversità:
procarioti,
protisti,
piante, funghi
Ore:16
Ore previste: 1
Conoscere e utilizzare
correttamente la terminologia
specifica.
La riproduzione sessuata e la varietà dei viventi
La prima e la seconda legge di Mendel
Gli esperimenti e il metodo di Mendel; la legge della dominanza, la legge
della segregazione dei caratteri.
Le conseguenze della seconda legge di Mendel
Il quadrato di Punnett, le basi molecolari dell’ereditarietà, il testcross.
La terza legge di Mendel
La legge dell’assortimento indipendente dei caratteri, gli alberi genealogici,
le malattie genetiche.
Ore previste: 20
La
biodiversità:
animali
generalizzazioni e/o schemi
logici per riconoscere il
modello di riferimento.
gli
trarre conclusioni.
Risolvere problemi.
Applicare
le
conoscenze
acquisite a situazioni della vita
reale.
Le caratteristiche degli animali; gli invertebrati.
I vertebrati appartengono ai gruppi dei cordati.
Le caratteristiche dei cordati e dei vertebrati; le caratteristiche e la varietà
dei pesci; le caratteristiche e la varietà degli anfibi.
I vertebrati terrestri.
Le caratteristiche e la varietà dei rettili, le caratteristiche e la varietà degli
uccelli; le caratteristiche e la varietà dei mammiferi
24
Classi Terze
Ore settimanali di lezione: cinque
Testo in adozione: Mader Sylvia S.
Immagini e concetti della biologia. Ldm (ebook multimediale + libro) Biologia molecolare, genetica, evoluzione, + Corpo umano
Zanichelli
MACROARGOMENTI
E
TEMPI DI
ATTUAZIONE
PREVISTI
La fotosintesi e la
Ore previste: 20
CONTENUTI
OBIETTIVI DIDATTICI
SPECIFICI
In termini di competenze e
abilità
La fotosintesi immagazzina energia e rilascia ossigeno.
Gli organismi fotosintetici. Nelle piante la fotosintesi avviene nei cloroplasti. L’energia
degli elettroni eccitati dalla luce serve per produrre ATP. La fotosintesi è una reazione
redox che libera ossigeno gassoso. La fotosintesi prevede la fase luminosa e il ciclo di
Calvin..
La sintesi dei carboidrati
Il ciclo di Calvin produce carboidrati. Le piante partono dai carboidrati per la sintesi di
altre molecole organiche.
La demolizione del glucosio libera energia.
La respirazione cellulare è una reazione redox che richiede ossigeno. Il piruvato può
prendere due vie: la respirazione cellulare o la fermentazione.
La respirazione cellulare produce diossido di carbonio e acqua.
La glicolisi è il primo stadio della degradazione del glucosio. Il ciclo di Krebs comporta
l’ossidazione finale dei prodotti del glucosio. La catena di trasporto degli elettroni
produce molte molecole di ATP.
La fermentazione è una via metabolica alternativa. Quando la cellula è in carenza di
ossigeno, può ricorrere alla fermentazione.
Le diverse vie metaboliche hanno punti chiave comuni
Il metabolismo implica il catabolismo e l’anabolismo.
Osservare, descrivere ed
analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà
naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie
forme i concetti di sistema e
di complessità.
Il ruolo del DNA nell’ereditarietà
Il DNA e l’RNA sono polimeri di nucleotidi. La molecola del DNA ha una forma a
doppia elica.
Il DNA è una molecola adatta alla duplicazione. La duplicazione del DNA è
semiconservativa.
I geni dirigono la sintesi delle proteine.
I geni sono espressi nelle proteine. La costruzione di una proteina prevede due fasi: la
trascrizione e la traduzione. La trascrizione e la traduzione rendono possibile l’espressione
genica.
Le mutazioni cambiano la sequenza delle basi nel DNA.
Le mutazioni rendono difettosi i geni e quindi alterano l’espressione genica. I virus e i
batteri sono utili negli studi delle applicazioni genetiche. I batteriofagi si riproducono
all’interno dei batteri con due modalità. I batteri possono trasferire i geni tra loro in tre
modi diversi.
l’osservazione diretta dei
fenomeni (fisici, chimici,
biologici, geologici ecc.) o
la consultazione di testi e
manuali o media.
Organizzare e rappresentare
i dati raccolti.
Individuare, con la guida
del docente, una possibile
interpretazione dei dati in
base a semplici modelli.
Presentare
i
risultati
dell’analisi.
generalizzazioni e/o schemi
logici per riconoscere il
modello di riferimento.
Ore previste : 26
La regolazione genica
Ore previste: 20
I procarioti controllano l’espressione genica.
Nei procarioti, certe proteine legate al DNA “accendono” e “spengono” i geni.
Negli eucarioti l’espressione genica specializza le cellule.
E’ possibile clonare animali partendo da un nucleo diploide. I progressi della scienza. La
clonazione animale.
Negli eucarioti l’espressione genica è controllata a vari livelli.
Panoramica del controllo dell’espressione genica negli eucarioti.
Nello sviluppo è importante il controllo dell’espressione genica.
Nel corso dello sviluppo, i diversi geni vengono accesi in modo sequenziale. I geni e
l’apoptosi ricorrono in un’ampia varietà di animali.
Le mutazioni genetiche possono provocare il cancro.
Il cancro si sviluppa quando la cellula non controlla bene il ciclo cellulare. La terapia del
cancro.
Utilizzare le funzioni di
base dei software più
comuni per produrre testi e
comunicazioni
multimediali, calcolare e
rappresentare
dati,
disegnare,
catalogare
informazioni,
cercare
informazioni e comunicare
in rete.
25
L’evoluzione
dell’uomo
Ore previste: 21
L’organizzazione e
l’omeostasi
Il corpo umano
Il sistema nervoso
Gli esseri umani condividono molti tratti con gli altri primati.
I primati sono adattati alla vita sugli alberi. Tutti i primati si sono evoluti da un antenato
comune.
Gli esseri umani hanno postura eretta e cervello voluminoso
I primi ominidi potevano camminare eretti
Homo sapiens coincide con l’ultimo ramo evolutivo dei primati.
Diversi modelli che spiegano la particolare evoluzione di Homo sapiens.
Il corpo umano è formato da quattro tipi fondamentali di tessuto.
Il tessuto epiteliale riveste gli organi e le cavità del corpo. Il tessuto connettivo collega e
da sostegno agli altri tipi di tessuto. Il tessuto muscolare è contrattile e permette il
movimento delle parti del corpo. Il tessuto nervoso comunica con gli organi del corpo e ne
regola le funzioni.
Nei sistemi corporei gli organismi lavorano in modo coordinato.
Tutti i sistemi lavorano per il mantenimento dell’omeostasi
Omeostasi significa mantenere costante l’ambiente corporeo interno.
Il sistema nervoso permette al corpo di rispondere agli stimoli.
Il sistema nervoso centrale è composto da reti neuronali. Il sistema nervoso periferico è
costituito dai nervi.
Gli organi di senso
I chemiocettori sono sensibili alle sostanze chimiche.
I fotocettori sono sensibili alla luce.
Dai meccanocettori dipendono l’udito e il senso dell’equilibrio.
I sistemi scheletrico e
muscolare.
Lo scheletro sostiene, protegge e guida i movimenti del corpo. Lo scheletro è composto da
ossa articolate tra loro.
Le ossa dello scheletro assile e appendicolare. Le ossa sono costituite da tessuti irrorati e
innervati. Le articolazioni.
I muscoli scheletrici svolgono diversi ruoli strutturali e funzionali. I muscoli scheletrici si
contraggono per unità motorie. Meccanismo della contrazione.
La circolazione e il
sistema
cardiovascolare.
Il cuore e i vasi sanguigni formano il sistema cardiovascolare. Il cuore: struttura e
funzione. I diversi tipi di vasi sanguigni. I circuiti polmonare e sistemico. Il sangue:
composizione e funzioni. Tipi sanguigni
l’immunità
Il sistema linfatico ha compiti di trasporto e di difesa immunitaria. Gli organi linfatici e la
difesa dell’organismo. Sistemi di difesa. La risposta infiammatoria. L’immunità specifica.
I linfociti. Immunità mediata da anticorpi e immunità mediata da cellule. Le malattie
autoimmuni. Le reazioni allergiche.
Il sistema digerente e
la nutrizione
Il sistema digerente: struttura e funzione. La bocca, l’esofago, lo stomaco e l’intestino. Il
pancreas e il fegato. La digestione e l’assimilazione del cibo. L’intestino crasso.
L’alimentazione e i nutrienti. I carboidrati. I lipidi. Le proteine. I minerali. Le vitamine e il
metabolismo. L’obesità, le malattie correlate e i disordini alimentari.
Il sistema respiratorio
e la respirazione
Organi della respirazione: la bocca, la faringe, la laringe, la trachea, i polmoni.
Le fasi respiratorie: inspirazione ed espirazione. Il ritmo respiratorio e il centro
respiratorio. I globuli rossi e l’emoglobina. I disturbi e le malattie dell’apparato
respiratorio.
L’escrezione e
l’osmoregolazione
Struttura e funzione del rene e delle vie urinarie. Gli scarti metabolici animali. Il controllo
dell’omeostasi.
Il sistema endocrino.
Ipotalamo, ipofisi e controllo del sistema endocrino
Gli ormoni: segnali chimici che circolano nel sangue. Azione degli ormoni e controllo
delle ghiandole.
sviluppo
Gli organi dell’apparato riproduttivo maschile e femminile. Le gonadi e la produzione di
spermatozoi e oociti. La produzione di ormoni sessuali maschili e femminili. Il ciclo
uterino. La fecondazione e la gravidanza. Il parto. Malattie trasmesse per via sessuale.
Conoscere
e
utilizzare
correttamente
la
Classificare, formulare
ipotesi, trarre conclusioni.
Risolvere problemi.
Applicare le conoscenze
acquisite a situazioni della
vita reale.
Ore previste: 78
26
Classi Quarte
Testi in adozione: G. Valitutti, M. Falasca, A. Tifi, A. Gentile
Chimica concetti e modelli “Dalla mole all’elettrochimica” con interactive e-book Zanichelli
+ Edward J. Tarbuck/Frederick Lutgens CORSO DI SCIENZE DELLA TERRA Linx Pearson
MACROARGOMENTI E
TEMPI DI ATTUAZIONE
PREVISTI
CONTENUTI
Il mondo dell’atomo
La quantità chimica: la mole.
La massa di atomi e molecole. La massa atomica e la massa molecolare.
Contare per moli: la costante di Avogadro, calcolo con le moli. Formule
chimiche e composizione percentuale: la formula minima, dalla formula
minima alla formula molecolare.
Le particelle dell’atomo.
La scoperta dell’elettrone. L’esperimento di Rutherford. Il numero atomico
identifica gli elementi: il numero di massa e gli isotopi. Le trasformazioni
del nucleo. I tipi di decadimento radioattivo e la legge del decadimento.
L’energia nucleare: l’energia delle reazioni nucleari. Fissione e fusione
nucleare.
La struttura dell’atomo.
Spettri atomici. L’atomo di Bohr. L’elettrone e la meccanica quantistica: il
principio di indeterminazione di Heisenberg. L’equazione d’onda. Numeri
quantici e orbitali. Dall’orbitale alla forma dell’atomo. La configurazione
elettronica degli atomi: il principio di Aufbau, La regola di Hund.
Il sistema periodico.
La classificazione degli elementi. La moderna tavola periodica: la struttura
della tavola periodica, i simboli di Lewis. Le proprietà periodiche degli
elementi, Metalli, non metalli e semimetalli.
Ore previste: 34
Dagli atomi
molecole
Ore previste: 79
alle
I legami chimici.
L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame
covalente. Il legame covalente dativo. Il legame covalente polare. Il
legame ionico: i composti ionici. Il legame metallico. La tavola periodica e
i legami tra gli elementi. La forma delle molecole.
Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia.
Le forze intermolecolari. Le forze dipolo-dipolo e le forze di London. Il
legame ad idrogeno. La classificazione dei solidi. La struttura dei solidi: il
polimorfismo e l’isomorfismo
Classificazione e nomenclatura dei composti.
I nomi delle sostanze. Valenza e numero di ossidazione. Leggere e
scrivere le formule più semplici. Le proprietà e la classificazione dei
composti inorganici. Gli idruri, gli idracidi, i sali binari. Ossidi e anidridi. I
composti ternari: idrossidi, ossiacidi, i sali ternari. La nomenclatura degli
ioni monoatomici e poliatomici.
Le soluzioni
Soluzioni acquose ed elettroliti. La concentrazione delle soluzioni.
L’effetto del soluto sul solvente: le proprietà colligative. L’innalzamento
ebullioscopio e l’abbassamento crioscopico. Osmosi e pressione osmotica.
La solubilità e le soluzioni sature.
Le reazioni chimiche
Le equazioni di reazione: le regole del bilanciamento.
I calcoli
stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. I vari tipi di
reazione. Le reazioni di sintesi. Le reazioni di
decomposizione. Le
reazioni di scambio o spostamento. Le reazioni di doppio scambio. Le
reazioni di combustione. Formazione di un precipitato. Formazione di gas.
Formazione di acqua (reazione di neutralizzazione).
OBIETTIVI DIDATTICI
SPECIFICI
relazioni.
conclusioni.
Risolvere problemi.
Raccogliere dati attraverso l’osservazione
diretta dei fenomeni (fisici, chimici, biologici,
geologici ecc.) o la consultazione di testi e
manuali o media.
Individuare, con la guida del docente, una
possibile interpretazione dei dati in base a
semplici modelli.
riferimento.
Utilizzare le funzioni di base dei software più
comuni per produrre testi e comunicazioni
multimediali, calcolare e rappresentare dati,
disegnare, catalogare informazioni, cercare
informazioni e comunicare in rete.
27
Le sostanze
interagiscono
Ore previste: 15
L’energia si trasferisce.
I sistemi scambiano energia con l’ambiente. Il primo principio della
termodinamica. Il calore di reazione e l’entalpia.
La velocità di reazione.
Che cos’è la velocità di reazione. Fattori che influiscono sulla velocità di
reazione. L’energia di attivazione. Come agisce un catalizzatore.
Cariche in
movimento
Ore previste: 17
Acidi e basi si scambiano protoni
Le teorie sugli acidi e sulle basi: la teoria di Arrhenius, la teoria di
Bronsted e Lowry, la teoria di Lewis. .La ionizzazione dell’acqua: il pH.
La forza degli acidi e delle basi: acidi forti e acidi deboli, basi forti e basi
deboli. La neutralizzazione. La titolazione acido-base. Le soluzioni
tampone.
Le reazioni di ossido
riduzione
L’importanza delle reazioni di ossido riduzione. Ossidazione e riduzione:
cosa sono e come si riconoscono. Come si bilanciano le reazioni redox.
Equivalenti e normalità nelle reazioni redox.
Ore previste: 7
L’elettrochimica
Ore previste: 5
Le scienze della
Terra
Ore previste: 20
La chimica dell’elettricità. Reazioni redox spontanee e non spontanee. Le
pile. La scala dei potenziali standard di riduzione. Spontaneità delle
reazioni redox. L’elettrolisi e la cella elettrolitica.
I materiali della litosfera
I minerali. Il ciclo litogenetico e le rocce ignee. Le rocce sedimentarie e le
rocce metamorfiche. L’evoluzione dei minerali.
Le manifestazioni della dinamica Terrestre.
I terremoti e le onde sismiche. La “forza” dei terremoti e il rischio sismico.
Pieghe e faglie. L’attività vulcanica e l’attività ignea intrusiva. Vivere con
un vulcano. Le conseguenze di un’eruzione vulcanica.
Riconoscere le fasi del ciclo delle rocce.
Descrivere i fenomeni vulcanici e saperli
interpretare come manifestazione della
dinamica terrestre.
Descrivere i fenomeni sismici e avere una
corretta conoscenza dei concetti di rischio e
prevenzione a essi correlati.
28
Classi Quinte
Testi in adozione:
Aurora Allegrezza/ Marilena Righetti/ Fabio Tottola
BIOCHIMICA: dal carbonio alle nuove tecnologie LINEA BLU A. Mondadori Scuola
MACROARGOMENTI
E
TEMPI DI
ATTUAZIONE
PREVISTI
Chimica
organica
CONTENUTI
La chimica del carbonio
I composti organici. Il carbonio: ibridazioni del
carbonio. I legami carbonio-carbonio: singolo,
doppio e triplo. Isomeria. Il carbonio asimmetrico:
la configurazione assoluta e le proiezioni di Fischer.
Le reazioni organiche: i fattori che le guidano e la
loro classificazione.
Gli idrocarburi
Idrocarburi: i composti organici più semplici.
Alcani: idrocarburi saturi. Ciclo alcani: catene
chiuse ad anello. Alcheni: il doppio legame. Dieni:
due doppi legami. Alchini: triplo legame.
Idrocarburi
aromatici:
la
delocalizzazione
elettronica. Petrolio e petrolchimica.
Dai gruppi funzionali alle macromolecole
I
gruppi
funzionali:
la
specificità
dei
comportamenti. Alogenuri alchilici. Alcoli. Fenoli.
Eteri. Composti carbonilici: aldeidi e chetoni.
Ammine. Composti eterociclici: atomi diversi
nell’anello. Acidi carbossilici. Polimeri. Materiali
polimerici.
Biochimica dell’energia: glucidi e lipidi
La biochimica: pochi elementi, molti composti. Il
metabolismo: il ruolo dell’energia. I carboidrati:
energia e sostegno. Il metabolismo dei glucidi. I
lipidi: catene idrofobiche. Metabolismo dei lipidi.
Gli acidi grassi essenziali.
Le proteine e gli acidi nucleici
Le proteine: innumerevoli combinazioni.
Metabolismo delle proteine. Le nucleoproteine e gli
acidi nucleici: i polimeri della vita. La sintesi
proteica. Metabolismo degli acidi nucleici.
Vitamine e sali minerali. Le vie metaboliche.
Biomateriali
Biomateriali: la compatibilità con i tessuti umani.
Seta per vaccini. La classificazione dei biomateriali.
Proprietà dei materiali. Biomateriali. Le nuove
plastiche. I biopolimeri.
Nanomateriali e nonotecnologie
I solidi reali. Nanotecnologie: conoscere e
manipolare. Nanomateriali: dall’” alto” e dal
OBIETTIVI DIDATTICI
SPECIFICI
Comunicare in modo corretto conoscenze, abilità e
risultati ottenuti utilizzando un linguaggio scientifico
specifico.
Saper formulare ipotesi sull’impatto di alcune tecnologie
industriali, sulla salute dell’uomo e sull’ambiente.
Riconoscere e stabilire le relazioni spaziali fra gli atomi
all’interno delle molecole e fra molecole diverse.
Riconoscere e stabilire relazioni fra la presenza di
particolari gruppi funzionali e la reattività di molecole.
Saper correlare la presenza di gruppi funzionali e la
struttura tridimensionale delle biomolecole alle funzione
che esse esplicano a livello biologico.
Spiegare le proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi
e dei loro derivati.
Riconoscere gli isomeri di posizione e geometrici.
Saper individuare il tipo di reazione che avviene in
funzione del tipo di substrato (alcano, alchene, alchino o
aromatico) e dei reagenti presenti.
Riconoscere un composto aromatico.
Saper definire il concetto di aromaticità e le sue
implicazioni sulla reattività dei composti aromatici.
Saper identificare la configurazione assoluta R o S di un
certo stereoisomero.
Saper rappresentare gli stereoisomeri tramite le proiezioni
di Fischer.
Saper identificare i diasteroisomeri e comprendere la
differenza tra questi e gli enantiomeri.
Rappresentare le formula di struttura applicando le regole
della nomenclatura IUPAC.
Riconoscere i gruppi funzionali e le diverse classi di
composti organici.
Riconoscere/applicare i principali meccanismi di
reazione:
addizione,
sostituzione,
eliminazione,
condensazione.
Riconosce le principali biomolecole.
Saper spiegare la relazione tra la struttura delle
biomolecole (gruppi funzionali presenti, polarità,
idrofilicità e lipofilicità) e le loro proprietà e funzioni
biologiche.
Comprendere il bilancio energetico delle reazioni
29
Ore previste: 75
Biotecnologia
“basso”. Materiali nanometrici. La grande varietà
dei materiali nano tecnologici artificiali. La chimica
supermolecolare. Supermolecole in movimento: le
nano macchine. Nanomedicina: piccoli sistemi per
grandi risultati.
metaboliche e del trasporto biologico associate alla sintesi
o al consumo di ATP.
Dalla doppia elica alla genomica
La biologia molecolare. DNA ricombinante: batteri
per l’ingegneria genetica. La PCR: reazione a
catena della polimerasi. Mappare i cromosomi. Le
librerie genomiche. Caratterizzazione dei geni: lo
studio di funzione. Il DNA oscuro. Dal genoma
all’epigenoma.
Saper costruire schemi di sintesi individuando i concetti
chiave ed utilizzando il linguaggio formale specifico della
disciplina.
Saper spiegare le relazioni tra struttura e funzione delle
molecole di DNA.
Saper spiegare come le conoscenze acquisite nel campo
della biologia molecolare vengono utilizzate per mettere a
punto le biotecnologie.
Riconoscere le conoscenze acquisite in situazioni di vita
reale: l’uso e l’importanza delle biotecnologie per
l’agricoltura, l’allevamento e la diagnostica e cura delle
malattie.
Comprendere
come
si
ottengono
organismi
geneticamente modificati e acquisire le conoscenze
necessarie per valutare le implicazioni pratiche ed etiche
delle biotecnologie.
Conoscere le tappe storiche della genetica molecolare che
hanno consentito lo sviluppo della Tecnologia del DNA
ricombinante.
Comprendere l’importanza dei plasmidi e batteriofagi
come vettori di DNA esogeno per la trasformazione di
cellule batteriche.
Comprendere la tecnologia del DNA ricombinante
descrivendo l’importanza degli enzimi di restrizione e la
tecnica utilizzata per separare i frammenti di restrizione.
Descrivere il meccanismo della reazione a catena della
polimerasi (PCR) evidenziandone lo scopo.
La postgenomica: quando il DNA non è tutto
La postgenomica. La biologia cellulare: una
biologia che si “vede”. Biologia per immagini. Le
biotecnologie. Cellule staminali
Biotecnologie
Le biotecnologie. Il biorisanamento. Biotecnologie
sostenibili. I biocombustibili. Il più “vecchio”
carburante. La produzione di biogas. Una fonte
alternativa di energia: le microalghe. Gli antibiotici:
molecole per la salute.
Ore previste: 45
Scienze
della Terra
Ore previste: 45
L’Interno della Terra e la tettonica delle placche
Le onde sismiche e la struttura interna della Terra.
L’espansione dei fondi oceanici e la deriva dei
continenti. La teoria della tettonica delle placche.
Isostasia. La formazione delle montagne.
Le risorse
Le risorse naturali. Le fonti energetiche non
rinnovabili. Il nucleare in Italia e nel mondo. Le
fonti energetiche rinnovabili. Le risorse minerarie.
Risparmio ed efficienza energetica.
Comprendere l’uso nei diversi ambiti delle principali
classi di materiali.
Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie
interpretative.
Saper correlare le zone di alta sismicità e di vulcanismo
ai margini delle placche.
Saper distinguere i margini continentali passivi da quelli
trasformi.
Saper distinguere la crosta continentale da quella
oceanica.
continentale, come cratoni e tavolati, e il concetto di
isostasia.
oceanica: margini continentali attivi e passivi, bacini
oceanici profondi, dorsali oceaniche, sedimenti dei fondi
oceanici.
Saper descrivere il processo orogenetico legato alla
subduzione di litosfera oceanica o alla collisione tra
placche continentali.
Saper visualizzare il Pianeta Terra come un sistema
integrato nel quale ogni singola sfera (litosfera,
atmosfera, idrosfera, criosfera, biosfera) è intimamente
connessa all’altra.
30
L’atmosfera e i
fenomeni
meteorologici
Ore previste:
Le caratteristiche dell’atmosfera
Composizione
e
struttura
dell’atmosfera.
L’inquinamento atmosferico. Il riscaldamento
dell’atmosfera. I fattori che controllano il
riscaldamento dell’atmosfera.
Il tempo meteorologico
L’acqua nell’atmosfera e la formazione delle nubi.
Tipi di nubi e precipitazioni. La pressione
atmosferica e i venti. Le masse d’aria, i fronti e le
loro perturbazioni. Le previsioni del tempo.
I climi della Terra
Il clima. La classificazione dei climi e i climi
italiani. Le cause dei cambiamenti climatici. L
controllo delle emissioni e la geoingegneria.
Saper indicare i fattori che influenzano la pressione
atmosferica. Saper descrivere le aree cicloniche ed
anticicloniche.
Saper spiegare la circolazione nella bassa (modello di
circolazione a tre celle: polare, Ferrel, Hadley) e nell’alta
troposfera (correnti a getto subtropicali e polari, correnti
occidentali e orientali).
Saper spiegare come si formano le precipitazioni.
Saper definire le masse d’aria e le loro zone di origine.
Saper definire i fronti. Saper indicare gli elementi ed i
fattori del clima.
Saper indicare la classificazione dei climi secondo
Koppen.
Saper indicare le cause naturali del cambiamento
climatico.
Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni
dei regimi climatici in relazione alle risorse idriche,
all’agricoltura, agli oceani, alla riduzione del ghiaccio
marino e del permafrost.
31
METODI E STRUMENTI DIDATTICI
Lezione frontale, uso di audiovisivi e di riviste scientifiche, discussione aperta in aula, uscite nel territorio,
laboratorio dimostrativo.
TIPOLOGIA DI VERIFICA
Verifiche formative: domande saggio dal posto, esercizi dal libro di testo, analisi e sintesi di brani e articoli
scientifici.
Verifiche sommative: colloqui orali, tests semistrutturati, relazione di laboratorio, quesiti a risposta aperta.
CRITERI DI MISURAZIONE E VALUTAZIONE
N.C. Sarà possibile attribuire il voto Non Classificato (N.C.) qualora si verifichi una delle seguenti condizioni:
- assenza di verifiche scritte e/o orali;
- una sola verifica, condotta su parte non significativa del programma svolto che si accompagni ad assenze
numerose, ad una presenza passiva in aula e ad uno scarso impegno, anche in relazione ai compiti
assegnati.
In presenza di una sola verifica, qualora non si ricada nel caso precedente,sarà possibile attribuire un voto che potrà
coincidere con l’unico voto registrato o tener conto, qualora ci siano elementi di riscontro, anche di impegno,
frequenza, partecipazione e interesse.
Totalmente insufficiente (1-3): l'alunno non conosce e non comprende i contenuti essenziali delle materie, non
conosce e/o non sa usare la terminologia specifica, non soddisfa alcuno degli obiettivi minimi stabiliti per
l'esecuzione delle prove;
Gravemente insufficiente (4): l'alunno manifesta numerose lacune e incertezze nella comprensione e conoscenza
dei contenuti essenziali, soddisfa solo alcuni degli obiettivi minimi stabiliti per l'esecuzione delle prove, è
scorretto nell'uso della terminologia specifica;
Insufficiente (5): l'alunno manifesta incertezze nella comprensione e qualche lacuna nella conoscenza dei
contenuti essenziali, espone i contenuti in modo poco pertinente, è incerto nell'uso del linguaggio specifico,
soddisfa parzialmente gli obiettivi minimi stabiliti per l'esecuzione delle prove;
Sufficiente(6): l'alunno conosce nel complesso i contenuti essenziali e li sa applicare, espone i contenuti usando
lessico e terminologia specifica in modo complessivamente corretto, soddisfa gli obiettivi minimi stabiliti per
l'esecuzione delle prove;
Discreto (7): l'alunno comprende e conosce la maggior parte dei contenuti svolti, li sa utilizzare e/o
contestualizzare, espone i contenuti con correttezza e soddisfacente proprietà lessicale usando la terminologia
appropriata, soddisfa la maggior parte degli obiettivi stabiliti per l'esecuzione delle prove;
Buono (8): l'alunno comprende e conosce i contenuti svolti, li sa utilizzare e/o contestualizzare, espone i contenuti
con correttezza e proprietà lessicale usando la terminologia specifica, soddisfa tutti gli obiettivi stabiliti per lo
svolgimento delle prove, organizza conoscenze e competenze applicando strategie adeguate allo scopo;
Ottimo (9): l'alunno comprende e conosce tutti i contenuti svolti, li sa utilizzare e/o contestualizzare, rielaborare,
analizzare, sintetizzare, espone i contenuti usando il lessico e la terminologia specifica in modo preciso, soddisfa
tutti gli obiettivi stabiliti per lo svolgimento delle prove, organizza conoscenze e competenze scegliendo strategie
adeguate allo scopo;
Eccellente (10): l'alunno comprende e conosce in modo approfondito tutti i contenuti svolti, li sa utilizzare e/o
contestualizzare, rielaborare, analizzare, sintetizzare, espone i contenuti usando il lessico e la terminologia specifica
in modo preciso, soddisfa tutti gli obiettivi stabiliti per lo svolgimento delle prove, organizza conoscenze e
competenze scegliendo strategie adeguate allo scopo, sa gestire con prontezza e con originalità situazioni
complesse e/o nuove.
32
Griglia di correzione prove scritte:
DESCRITTORI
INDICATORI
Conoscenza
e
comprensione degli
elementi specifici
della disciplina
Applicazione
e
consequenzialità
logica
degli
argomenti proposti
Comprensione
e
uso del linguaggio
specifico
Totalmente
insufficiente
1-3
Gravemente
insufficiente
4
Insufficiente
5
Sufficiente
6
Distinto
7
Buono
8
Ottimo
9
Eccellente
10
Voto
finale
33
Griglia di correzione per la terza prova d’esame:
DESCRITTORI
INDICATORI
Gravemente
insuffuciente
1–5
Non fornisce
alcuna risposta
o risponde in
modo
incoerente e/o
commettendo
gravi errori
Insufficiente
6-9
Sufficiente
10
Fraintende alcune
informazioni
contenute nei
quesiti e/o
risponde in modo
errato
Risponde ai
quesiti in modo
sostanzialmente
corretto pur
palesando
qualche
incertezza e/o
imprecisione
Distinto
11 - 12
Risponde
ai quesiti
in maniera
completa
Buono
13 - 14
Ottimo
15
Risponde ai
quesiti in
maniera
completa,
corretta, e con
proprietà di
linguaggio
Risponde ai quesiti in
maniera completa,
corretta e con proprietà
di linguaggio,
dimostrando efficacia e
chiarezza
nell’elaborazione
Conoscenza e
comprensione degli
argomenti
Capacità di analisi e
sintesi
Correttezza formale ed
espositiva e uso del
linguaggio specifico
Tabella conversione quindicesimi-decimi:
Valore in quindicesimi
Valore in decimi
1
1
Livelli di prestazione
2
2
3
Gravemente insufficiente
4
5
3/3,25/3,50/3,75
6
4/4,25
7
4,50/4,75
8
5/5,25
9
5,50/5,75
10
6/6,25
11
6,50/ 6,75
12
7/7,25/7,50
13
7,75/8/8,25
14
8,50/8,75/9
15
9,25/9,50/9,75/10
Insufficiente
Quasi sufficiente / Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
ATTIVITÀ DI RECUPERO
Nel corso dell’anno scolastico sarà effettuato costantemente il recupero in itinere e, se necessario, si farà ricorso al
servizio di sportello didattico o, se previsti, a corsi di recupero in orario extracurriculare.
34
Progetti e attività proposte per l’anno scolastico 2015-2016
1) Live Learning Center di Trieste
Uscita didattica presso il Live Learning Center di Trieste per esperienze di laboratorio. I docenti sceglieranno
attività che si possono realizzare in una mattinata (costo per studente: 11 €) o attività da realizzare in due giornate
consecutive (costo per studente: 16,50 €). Le varie attività in genere vengono proposte per le classi terze e quinte
sia del classico che dello scientifico.
Progetto di Biologia: laboratorio di genetica classica all’Università
(possibili attività: DNA Fingerprinting; Geni animali visti da vicino; Protein Fingerprinting)
chi organizza: Live Learning Center di Trieste;
dove si tiene: nei laboratori della Facoltà di Biotecnologie di Trieste;
a chi è indirizzato: alle le classi terze del liceo classico e scientifico;
periodo: disponibile tutto l’anno;
durata prevista: la mattinata;
costo: in genere 11 euro per l’attività di un giorno più costo del viaggio.
Progetto di Biologia: laboratorio di applicazione genetica all’Università
(possibili attività: PCR da genoma umano; PCR da genoma di caffè; Trasformazione batterica;
Riconoscimento di OGM; La carica batterica del latte)
chi organizza: Live Learning Center di Trieste;
dove si tiene: nei laboratori della Facoltà di Biotecnologie di Trieste;
a chi è indirizzato: alle classi quinte del liceo classico e scientifico;
periodo: disponibile tutto l’anno;
durata prevista: due mattinate consecutive;
costo: in genere 16,50 euro per l’attività dei due giorni più costo dei viaggi.
2) Giochi della Chimica
Si propone la partecipazione delle classi quarte ai giochi della Chimica
Progetto di Chimica: giochi della Chimica
chi organizza: Società Chimica Italiana;
dove si tiene: fase di istituto: nella nostra scuola; fase regionale: città indicata dall’organizzazione.
a chi è indirizzato: alle le classi quarte del liceo classico e scientifico;
periodo: nella seconda parte del secondo quadrimestre;
durata prevista: due ore per la prova;
costo: non ci sono costi per gli studenti.
3) Olimpiadi di Scienze Naturali
Si propone la partecipazione alle Olimpiadi di Scienze Naturali rivolta agli studenti del Biennio e del Triennio
Progetto di Biologia: Olimpiadi di Scienze Naturali
chi organizza: Associazione Nazionale Insegnanti di Scienze Naturali;
dove si tiene: fase di istituto: nella nostra scuola;
a chi è indirizzato: a tutte le classi;
periodo: nella seconda parte del secondo quadrimestre;
durata prevista: due ore per la prova;
costo: non ci sono costi per gli studenti.
35
4) Uda classi terze
Che cos'è l'Unità di Apprendimento?
Come si colloca nel percorso formativo progettato?
Il contributo che segue, tratto e adattato dal volume: Una rete per le competenze, Report finale delle attività dei
progetti FSE 1758/2009 realizzati) offre un contributo per comprenderlo.
L'Unità di Apprendimento (UdA) è "un pezzo" del percorso formativo (o curricolo).
Sviluppa un argomento o meglio un campo di apprendimento, preferibilmente integrato, cioè affrontato da più
discipline e insegnanti, con l'apporto di più punti di vista.
Il punto di partenza – e di arrivo – è un prodotto che gli allievi sono chiamati a realizzare, mobilitando così una
serie di conoscenze (saperi) a abilità (saper fare) e maturando gradualmente le competenze previste dai docenti che
la progettano.
I risultati attesi (conoscenze, abilità, competenze) vengono attinti in fase di progettazione dalle relative rubriche e
sono riportati in forma più essenziale nella certificazione delle competenze.
In parte le conoscenze e abilità mobilitate dal compito sono previste come prerequisiti, in parte verranno sviluppate
grazie alle richieste del compito stesso, che pone per sua natura gli allievi nella condizione di affrontare situazioni
nuove.
Il percorso è organizzato in una serie di esperienze di apprendimento diverse, che superano la logica
lezione/esercizio/interrogazione, dando spazio al laboratorio, alla ricerca personale, alle attività di gruppo, alle
esperienze extrascolastiche anche con l'apporto di esperti esterni.
In un anno scolastico attraverso la realizzazione di alcune UdA si vanno man mano a coprire tutti i risultati attesi
previsti dalla certificazione delle competenze, rendendo possibile una compilazione non formalistica di tale
documento.
L'UdA infatti indica le evidenze valutative utili per dichiarare sia in corso d'anno che alla fine se una determinata
competenza è stata raggiunta o è in via di acquisizione.
La valutazione avviene in un contesto definito autentico in quanto mette l'allievo nella condizione di fare qualcosa
con quello che sa all'interno di compiti veri o verosimili.
Nella prospettiva della "scuola per persone competenti", nella quale l'approccio per UdA si inscrive, lo studente
viene considerato comunque e sempre persona desiderosa di apprendere e di coinvolgersi in compiti socialmente
significativi.
L'ambiente dinamico dell'UdA comporta molti valori aggiunti: profondità e allargamento delle conoscenze,
coinvolgimento riflessivo dell'allievo, spazio ai modi diversi di apprendere, acquisizione di conoscenze e abilità
basilari per tutti quanto di competenze personalizzate, valutazione in itinere, con evidente risparmio di tempo e di
energie da parte degli insegnanti e del consiglio di classe anche alla fine dell'anno.
Come si evince, l'UdA è uno degli strumenti di un sistema didattico e valutativo tra loro collegati: le rubriche dei
risultati attesi, le griglie (o rubriche valutative), gli strumenti di valutazione qualitativi (prove esperte per
l'accertamento della competenza, griglie di autovalutazione degli allievi), gli strumenti di valutazione quantitativi
(item, esercizi...), il dossier dello studente, la certificazione delle competenze.
36
5) Istituto di ricerca pediatrica di Padova.
6) Immaginario scientifico di Trieste + grotta gigante.
ATTIVITÀ INTEGRATIVE
Vengono inoltre proposte le seguenti attività:
 adesione, nell'ambito dell'attenzione costante che l’Istituto rivolge alla prevenzione sanitaria e al benessere
relazionale, alle attività inerenti al progetto Educazione alla Salute;
 corsi di chimica e biologia in preparazione ai test d’ingresso alle facoltà universitarie dell’area scientifica,
rivolti agli allievi delle classi quarte e quinte dell’Istituto che sono interessati;
 partecipazione ad attività didattiche e di laboratorio proposte da enti esterni da effettuarsi;
 uscite sul territorio legate allo studio della disciplina, in relazione alle proposte didattiche che perverranno;
 percorsi didattico-educativi proposti da enti esterni;
 conferenze didattico-educative proposte da enti esterni;
 concorsi su tematiche proprie della disciplina proposte da enti esterni.
Portogruaro novembre 2015
Il Coordinatore di Dipartimento
37

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