dipartimento di scienze

LICEO SCIENTIFICO “F. REDI” - AREZZO
DIPARTIMENTO DI SCIENZE
SYLLABUS SCIENZE APPLICATE
Risultati di apprendimento del Liceo scientifico (dalle linee guida del MIUR)
Il percorso del liceo scientifico è indirizzato allo studio del nesso tra cultura scientifica e
tradizione umanistica. Favorisce l’acquisizione delle conoscenze e dei metodi propri della
matematica, della fisica e delle scienze naturali. Guida lo studente ad approfondire e a
sviluppare le conoscenze e le abilità e a maturare le competenze necessarie per seguire lo
sviluppo della ricerca scientifica e tecnologica e per individuare le interazioni tra le diverse
forme del sapere, assicurando la padronanza dei linguaggi, delle tecniche e delle metodologie
relative, anche attraverso la pratica laboratoriale” (art. 8 comma 1).
L’opzione “scienze applicate”
fornisce allo studente competenze particolarmente avanzate
negli studi afferenti alla cultura scientifico-tecnologica, con particolare riferimento alle scienze
matematiche, fisiche, chimiche, biologiche e all’informatica e alle loro applicazioni” (art. 8
comma 2),
Gli studenti, a conclusione del percorso di studio, oltre a raggiungere i risultati di
apprendimento comuni, dovranno:
•
aver appreso concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni
operative di laboratorio;
•
essere in grado di elaborare l’analisi critica dei fenomeni considerati, la riflessione
metodologica sulle procedure sperimentali e la ricerca di strategie atte a favorire la
scoperta scientifica;
•
saper analizzare le strutture logiche coinvolte ed i modelli utilizzati nella ricerca scientifica;
•
saper individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi (storico-naturali, simbolici,
matematici, logici, formali, artificiali);
•
aver compreso il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana;
•
saper
utilizzare
gli
strumenti
informatici
in
relazione
all’analisi
dei
dati
e
alla
modellizzazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione dell’informatica
nello sviluppo scientifico;
•
saper applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti.
•
aver acquisito un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre
ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo efficace i successivi studi
superiori, naturale prosecuzione dei percorsi liceali, e di potersi aggiornare lungo l’intero
arco della propria vita.
•
essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari ambiti disciplinari ed essere
in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in essi raggiunti.
•
saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i contenuti delle singole
discipline.
Lo studente inoltre durante il corso di studi acquisisce la consapevolezza critica dei rapporti tra
lo sviluppo delle conoscenze all’interno delle aree disciplinari oggetto di studio e il contesto
storico, filosofico e tecnologico, nonché dei nessi reciproci e con l’ambito scientifico più in
generale, in relazione a ricerca, innovazione, sviluppo.
In tale percorso riveste un’importanza fondamentale la dimensione sperimentale, dimensione
costitutiva di tali discipline e come tale da tenere sempre presente. Il laboratorio è uno dei
momenti più significativi in cui essa si esprime, in quanto circostanza privilegiata del “fare
scienza” attraverso l’organizzazione e l’esecuzione sistematica di attività sperimentali, che
possono svolgersi anche sul campo, in cui in ogni caso gli studenti siano direttamente e
attivamente impegnati. Tale dimensione rimane un aspetto irrinunciabile della formazione
scientifica e una guida per tutto il percorso formativo, attraverso l’ideazione, lo svolgimento di
esperimenti e la discussione dei relativi risultati.
Gli Approfondimenti di carattere disciplinare e multidisciplinare, scientifico e tecnologico,
avranno anche valore orientativo al proseguimento degli studi. In questo contesto è
auspicabile coinvolgere soprattutto gli studenti degli ultimi due anni, stabilire un raccordo con
gli insegnamenti di fisica, matematica, storia, filosofia e arte, da sviluppare attorno a temi e/o
a figure di scienziati di particolare rilevanza nella storia della scienza, della tecnica e del
pensiero, e attivare, ove possibile, collaborazioni con università, enti di ricerca, musei della
scienza e mondo del lavoro.
In termini metodologici, da un approccio iniziale di tipo prevalentemente fenomenologico e
descrittivo si può passare a un approccio che ponga l’attenzione sulle leggi, sui modelli, sulla
formalizzazione, sulle relazioni tra i vari fattori di uno stesso fenomeno e tra fenomeni
differenti.
Al termine del percorso lo studente avrà perciò acquisito le seguenti competenze: sapere
effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni, classificare, formulare ipotesi in
base ai dati forniti, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate,
comunicare in modo corretto ed efficace le proprie conclusioni utilizzando il linguaggio
specifico, risolvere situazioni problematiche, applicare le conoscenze acquisite a situazioni della
vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole di fronte allo sviluppo scientifico e
tecnologico presente e dell’immediato futuro.
Nel seguito, in aderenza alle linee guida sopra esposte e vista la situazione specifica del Liceo
Scientifico F. Redi, si riportano le finalità generali e gli obiettivi formativi specifici delle Scienze,
seguiti dagli obiettivi didattici specifici articolati per I Biennio, II Biennio e V Anno del nostro
Liceo, per l’opzione Scienze Applicate. A conclusione sono illustrate le indicazioni
metodologiche, le modalità di verifica e i criteri di valutazione, nonché le attività previste per il
recupero delle difficoltà degli alunni, approvate dal dipartimento di Scienze.
FINALITÀ GENERALI
1. Assicurare agli studenti le capacità conoscitive indispensabili per la comprensione dei
fenomeni naturali, presentando le scienze come un insieme di conoscenze fondate e
motivate;
2. Mantenere un costante riferimento all’esperienza quotidiana e ai processi chimici
naturali e/o industriali, al fine di dare un senso di concretezza e utilità a quanto l’alunno
apprende;
3. Instaurare rapporti interpersonali sereni, improntati al rispetto reciproco, tesi a
valorizzare l’impegno, le capacità degli studenti e gratificarli per indurli a migliorare e a
crescere;
4. Proteggere e valorizzare le diversità culturali, educare alla tolleranza e al rispetto dei
diritti;
5. Contribuire a orientare gli studenti verso le scelte post-diploma.
OBIETTIVI FORMATIVI SPECIFICI
1. Conoscenza di una informazione specifica di materia, attuata anche attraverso una
corretta capacità di comprensione ed interpretazione del testo in uso o di altri testi;
2. Acquisizione del metodo scientifico;
3. Acquisizione di un linguaggio scientifico preciso;
4. Capacità di interpretazione di un testo, di un film scientifico, di una esperienza di
laboratorio, di una rivista scientifica;
5. Competenza nel valutare l’attendibilità dei risultati ottenuti, ricavare informazioni da
tabelle, grafici o altra documentazione.
6. Acquisizione della dimensione storica delle scienze e del carattere dinamico del suo
evolversi.
7. Abilità di saper cogliere le relazioni che intercorrono con le altre discipline.
OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI
–
I BIENNIO
I ANNO
SCIENZE DELLA TERRA
Conoscenze
•
Conoscenza delle modalità di indagine astronomica.
•
Conoscenza dell'evoluzione stellare.
•
Conoscenza delle teorie evolutive dell'Universo.
•
Conoscenza del Sole e del suo sistema.
•
Conoscenza di moti della Terra e delle sue interazioni con la Luna.
•
Conoscenza della rappresentazione cartografica della Terra e delle modalità di
orientamento.
•
Conoscenza della struttura interna della Terra e delle modalità di indagine relative.
•
Conoscenza dei fenomeni vulcanici e sismici.
•
Conoscenza della teoria della tettonica a placche.
•
Conoscenza dei vari tipi di minerali e rocce e della loro origine.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Utilizzare le conoscenze matematiche e fisiche necessarie per lo studio di una disciplina
scientifica.
•
Descrivere correttamente la situazione del nostro Pianeta nei confronti dell’Universo.
•
Distinguere uno spettro a righe da uno spettro continuo spiegandone le differenze.
•
Correlare il colore di una stella con il suo stadio evolutivo.
•
Descrivere le cause delle eclissi e della precessione degli equinozi.
•
Riconoscere una roccia magmatica da una sedimentaria o metamorfica, illustrandone le
caratteristiche distintive.
•
Utilizzare le carte geografiche e essere in grado di orientarsi con le stelle.
•
Saper leggere e scegliere le carte geografiche più adatte per un determinato scopo.
•
Descrivere i fenomeni sismici e le loro conseguenze.
•
Illustrare i differenti tipi di vulcani e la loro diversa pericolosità per l’uomo in relazione
al magma che li alimenta.
•
Descrivere la relazione fra vulcani, sismi e teoria della tettonica a placche.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Interpretare alla luce delle proprie conoscenze una serie di semplici dati proposti.
•
Osservare e analizzare i fenomeni complessi.
•
Utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni.
•
Utilizzare le metodologie acquisite per porsi con atteggiamento scientifico di fronte alla
realtà.
•
Collocare le scoperte scientifiche nella loro dimensione storica.
•
Utilizzare al meglio le attività osservativo-sperimentali a scuola e se possibile anche sul
campo.
Contenuti
•
Osservazione del cielo. Mezzi di indagine in astronomia. Telescopi riflettori e rifrattori,
radiotelescopi, interferometri, spettroscopi.
•
Unità di misura in Astronomia. Metodi di misura delle distanze stellari.
•
Red-shift, effetto Doppler. Stelle in fuga e stelle in avvicinamento.
•
L’Universo, Ipotesi sull’Origine dell’Universo. La Legge di Hubble e l’espansione
dell’Universo.
•
La struttura dell’Universo, le galassie, i quasar, materia interstellare e nebulose.
•
L’evoluzione dei corpi celesti. Le stelle.
•
Stelle a confronto. Spettri stellari, spettro elettromagnetico, colori, temperatura,
magnitudine.
•
Origine ed evoluzione del Sistema solare.
•
Il sole e le eclissi. Le maree.
•
Il Sistema solare. I Pianeti. Leggi di Keplero e Legge sulla gravitazione universale di
Newton.
•
La luna. Morfologia e movimenti della Luna Fasi lunari ed eclissi. Le maree.
•
Moti della Terra: rotazione, rivoluzione, precessione, nutazione. Prove e conseguenze
dei moti terrestri. Le stagioni e le zone climatiche. Moti millenari e cambiamenti del
clima.
•
Cenni di Cartografia. Le Carte geografiche, tematiche, geologiche.
•
Struttura interna della Terra.
•
Fenomeni di dinamica endogena. I vulcani e i sismi.
•
Rocce e minerali come strumento di interpretazione della Storia della Terra. Rocce
magmatiche, sedimentarie, metamorfiche. Principali minerali componenti le rocce.
•
La dinamica della litosfera. Teorie evolutive della dinamica interna terrestre. La
tettonica delle placche.
•
Uso razionale del territorio, esauribilità delle risorse e impatto ambientale.
•
L’atmosfera terrestre. Effetto serra. Buco nell’ozonosfera. Rischio di rapido
riscaldamento atmosferico globale.
•
Attività di laboratorio.
II ANNO
BIOLOGIA
Conoscenze
•
Conoscenza della struttura di base della materia, e in particolare delle molecole alla
base della vita.
•
Conoscenza della struttura e delle funzioni dei vari tipi di cellula (animale e vegetale,
procariote ed eucariote).
•
Conoscenza dei processi cellulari con cui avvengono la respirazione cellulare e la
fotosintesi.
•
Conoscenza delle modalità riproduttive delle cellule e dei processi di mitosi e meiosi.
•
Conoscenza delle teorie evolutive principali.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Utilizzare
un
microscopio
ottico,
variandone
le
caratteristiche
di
risoluzione
e
ingrandimento.
•
Descrivere l’importanza della biodiversità.
•
Descrivere correttamente l’importanza del processo di fotosintesi per tutti i viventi.
•
Descrivere l’importanza dei processi di produzione di energia in termini fisici e biologici.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Leggere e commentare un diagramma che descriva le varie fasi di un processo
biochimico complesso come la respirazione o la fotosintesi.
•
Prevedere le funzioni generali di una macromolecola dalla sua struttura chimica.
•
Interpretare le caratteristiche di adattamento all’ambiente di una data specie.
Contenuti
•
Le diversità della vita e il concetto di vivente.
•
Struttura della materia vivente: gli atomi e le molecole.
•
Gli elementi e i composti chimici negli esseri viventi.
•
Le caratteristiche chimiche dell’acqua e le proprietà di interesse biologico: coesione,
adesione, tensione superficiale, densità, proprietà termiche, solubilità.
•
Composti organici, gruppi funzionali, macromolecole, condensazione ed idrolisi.
•
I carboidrati( mono, di e polisaccaridi) lipidi ( trigliceridi acidi grassi saturi e insaturi
fosfolipidi e steroidi) , proteine ( categorie funzionali, e livelli strutturali) , acidi nucleici
(nucleotidi, DNA , RNA).
•
Microscopi ottici ed elettronici;
•
Dimensioni cellulari; cellula procariote e eucariote: differenze e somiglianze. Cellula
animale e vegetale. Descrizione e funzionalità degli organuli cellulari presenti nelle
cellule.
•
La cellula al lavoro: meccanismi di trasporto attivo e passivo, energetica cellulare, il
ruolo degli enzimi.
•
Autotrofia ed eterotrofia. Produzione ed utilizzazione dell’energia: respirazione cellulare
e fotosintesi.
•
Le biomolecole. DNA e RNA.
•
Mitosi e meiosi.
•
Attività di laboratorio.
CHIMICA
Conoscenze
•
Conoscenza delle grandezze e delle unità di misura del Sistema Internazionale.
•
Conoscenza del concetto di sistema, di sostanze pure e di miscugli, e dei relativi metodi
di separazione.
•
Conoscenza del concetto di trasformazione chimica e fisica, con particolare riferimento
ai passaggi di stato.
•
Conoscenza del percorso storico che ha portato allo sviluppo dei vari modelli atomici
attraverso l’indagine sperimentale, dalle leggi empiriche della chimica agli esperimenti
dell’elettromagnetismo.
•
Disposizione degli elementi e loro proprietà sulla Tavola Periodica degli elementi, alla
luce del moderno modello atomico ad orbitali.
•
Conoscenza del concetto di reazione chimica e della modalità con cui si rappresenta
mediante una equazione chimica.
•
Conoscenza dei principali tipi di legame chimico: ionico, covalente puro, covalente
polare, e dei legami intermolecolari con particolare riferimento al legame a idrogeno.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Utilizzare in maniera diretta e indiretta le corrette unità di misura.
•
Descrivere e riconoscere le principali trasformazioni chimiche e fisiche.
•
Utilizzare i simboli dei principali elementi chimici.
•
Leggere ed utilizzare la Tavola Periodica degli elementi per il lavoro di laboratorio.
•
Separare una miscela omogenea od eterogenea nota.
•
Riconoscere modelli molecolari di molecole semplici.
•
Risalire dalla formula di un composto al suo nome e viceversa.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Osservare e analizzare fenomeni chimici fornendone una ipotesi interpretativa.
•
Utilizzare la base di interpretazione acquisita per comprendere l’importanza delle
reazioni chimiche nella vita quotidiana.
•
Applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale.
•
Calcolare le quantità delle sostanze che reagiscono in una data reazione chimica.
•
Inquadrare le diverse classi di composti chimici secondo le loro proprietà.
Contenuti
• Richiami su grandezze fondamentali e derivate, sistemi e unità di misura, espressione
numerica in notazione scientifica.
• La materia: struttura, proprietà, trasformazioni. Stati di aggregazione e passaggi di
stato. Sistemi omogenei ed eterogenei. Elementi e composti. Metodi di separazione di
miscele.
• Leggi fondamentali della Chimica.
• Riferimenti alle tappe fondamentali della evoluzione storica del pensiero chimico. Modelli
atomici di Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, ad orbitali.
• Il sistema periodico degli elementi e le famiglie chimiche.
• Massa atomica e molecolare, mole, numero di Avogadro.
• Legame chimico. Legame ionico, covalente, dativo. Legami intermolecolari: il legame a
idrogeno.
• Simboli e formule dei composti chimici. Valenza e numero di ossidazione.
• Nomenclatura IUPAC e tradizionale.
• Struttura atomica e teorie atomiche.
• Attività di laboratorio.
OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI
-
II BIENNIO
III ANNO
BIOLOGIA
Conoscenze
•
Conoscenza della genetica mendeliana e del rapporto delle leggi di Mendel con la meiosi
e con i concetti di gene e cromosoma. Casi di non validità delle leggi di Mendel.
Dominanza incompleta. Caratteri legati al sesso.
•
Conoscenza della struttura degli acidi nucleici e delle modalità dettagliate della
duplicazione del DNA. Filamento veloce e filamento lento.
•
Conoscenza dei processi di trascrizione e traduzione nella sintesi di una catena
polipeptidica e dell’energia in gioco nel processo di sintesi proteica..
•
Conoscenza del concetto di mutazione e delle principali malattie generate da mutazioni.
Agenti mutageni.
•
Conoscenza della struttura e delle modalità riproduttive di virus a DNA e di virus a RNA
e retrovirus.
•
Conoscenza delle modalità di riproduzione e dei meccanismi di variabilità genetica nei
procarioti.
•
Conoscenza delle modalità di espressione dei geni nei procarioti (operoni) e negli
eucarioti, dal livello pre-trascrizionale a quello post-traduzionale. Interazione fra geni e
ambiente.
•
Conoscenza delle caratteristiche di base dello sviluppo embrionale.
•
Conoscenza delle tecniche di sequenziamento e di amplificazione del DNA.
•
Conoscenza delle tecniche di clonazione e del DNA ricombinante.
•
Conoscenza dello sviluppo storico delle teorie dell’evoluzione. Lamarck e Darwin.
•
Conoscenza delle modalità di studio della genetica delle popolazioni.
•
Conoscenza della classificazione di Linneo e della classificazione per categorie
gerarchiche e della distinzione fra analogie e omologie, con riferimento anche all’uomo.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Descrivere in modo preciso il concetto di gene, identificandolo fisicamente.
•
Utilizzare metodi di tipo statistico semplice applicati alla previsione della propagazione
di caratteri determinati da geni nelle ipotesi di Mendel.
•
Descrivere compiutamente le caratteristiche delle malattie umane legate al sesso.
•
Interpretare l’azione del visrus dell’HIV, di quello dell’influenza e di un comune
batteriofago.
•
Spiegare le cause della resistenza batterica indotta da farmaci.
•
Descrivere correttamente le tecniche della PCR e del DNA profiling.
•
Descrivere la collocazione di un dato essere vivente nelle categorie gerarchiche di
classificazione.
•
Prevedere i possibili effetti di una data mutazione su di una popolazione.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Ricavare la sequenza di basi necessaria a codificare per una proteina semplice, data la
struttura della proteina stessa.
•
Fare ipotesi plausibili a partire dall'osservazione di dati statistici relativi a generazioni
successive, nell'ottica mendeliana.
•
Confrontare profili diversi di DNA per determinare con buona approssimazione
l’appartenenza ad un individuo che presenti familiarità con un profilo dato.
•
Fare ipotesi plausibili sulle modalità evolutive che è possibile attendersi da un
improvviso cambiamento ambientale.
Contenuti
•
Genetica mendeliana: leggi di Mendel e loro analisi critica alla luce delle conoscenze
sulla meiosi. Casi di non validità delle leggi di Mendel. Dominanza incompleta. Caratteri
legati al sesso.
•
Struttura del DNA e concetto di gene. Esperimenti storici sul DNA. Dettagli del processo
di duplicazione del DNA. Filamento veloce e filamento lento. Frammenti di Okazaki.
Errori e correttori di duplicazione.
•
Struttura della molecola di RNA. RNA messaggero, di traporto e ribosomiale.
Meccanismo di trascrizione e mRNA. Processo di traduzione e ruolo del tRNA. Sintesi di
una catena polipeptidica nei ribosomi ed energia in gioco. Correzione degli errori nella
sintesi proteica.
•
Mutazioni e agenti mutageni. Mutazioni puntiformi. Mutazioni cromosomiche. Mutazioni
genomiche. Principali malattie e sindromi legate alle mutazioni. La sindrome di Down.
•
Struttura ed azione dei virus. I fagi: ciclo litico e ciclo lisogeno. I virus ad RNA: il virus
dell’influenza. I retrovirus e la loro azione. Virus HIV e sua azione. Prevenzione del
contagio da HIV.
•
Batteri e loro riproduzione. Trasformazione, trasduzione, coniugazione batterica. I
plasmidi: fattore di fertilità F e fattore di resistenza R. Lo scorretto uso degli antibiotici
e l’induzione di resistenza nei ceppi batterici.
•
Regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Operoni: promotore e operatore. I
repressori. Sistemi inducibili e reprimibili.
•
Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. I cambiamenti strutturali della
cromatina:
despiralizzazione.
Il
gene
interrotto:
introni
ed
esoni.
Maturazione
dell’mRNA. Lo splicing alternativo e i suoi vantaggi. Famiglie geniche. Geni codificanti
per i sistemi enzimatici e loro dislocazione. Complesso di trascrizione. Regolazione posttraduzionale.
•
Sviluppo embrionale e differenziazione cellulare. I geni omeotici e la morfogenesi.
•
Anticorpi e antigeni. Struttura degli anticorpi. Catena leggera e catena pesante. La
parte variabile degli anticorpi. Linfociti B e loro capacità di variare il proprio genoma:
produzione di supergeni e variabilità.
•
Tecniche di sequenziamento del DNA. Il metodo Sanger. Elettroforesi su gel. Il progetto
genoma umano. DNA profiling. Isolamento e riconoscimento di un gene.
•
Le biotecnologie. Processi di clonazione. Clonazione genica e biblioteche geniche.
Clonazione di organismi vegetali e animali. DNA ricombinante. Enzimi di restrizione.
Ligasi. Vettori e inserzione di geni in DNA batterico.
•
Introduzione storica alle teorie dell’evoluzione. Fissismo e catastrofismo. L’evoluzione
secondo Lamarck: ereditarietà dei caratteri acquisiti. L’evoluzione secondo Darwin: caso
e selezione naturale. La selezione sessuale.
•
Sviluppo dell’evoluzionismo darwiniano e incontro con la genetica: genetica di
popolazioni. Pool genico, frequenza allelica e frequenza genotipica. Condizione di
equilibrio di una popolazione e legge di Hardy-Weinberg. Deviazioni dall’equilibrio ed
evoluzione. Flusso genico e deriva genica.
Meccanismi di speciazione. Speciazione allopatrica e simpatrica. I meccanismi di
isolamento.
Selezione
naturale:
fitness
e
selezione
stabilizzante,
direzionale
e
divergente.
•
Classificazione degli organismi. Classificazione binomia di Linneo. Definizione attuale di
specie.
Anatomia
comparata.
Analogie
ed
omologie
nelle
classificazioni.
La
classificazione gerarchica. Il caso dell’uomo.
•
Cenni di evoluzione umana. I primati. Le scimmie antropomorfe. La stazione eretta:
differenze strutturali fra l’uomo e le scimmie antropomorfe. Vantaggi e svantaggi della
stazione eretta.
•
Livelli di organizzazione della materia con particolare riferimento ai viventi. Cellule,
tessuti, organi, sistemi, individuo ed ecosistema.
•
Tessuti umani. Il tessuto epiteliale. Funzione di rivestimento e funzione ghiandolare.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio (involontario): struttura cellulare. Il
tessuto scheletrico o striato (volontario): struttura delle fibre polinucleate e loro
formazione. Il tessuto nervoso: neuroni e cellule gliali. Neuroni motori, di connessione,
sensoriali. Schema dell’arco riflesso. Sinapsi e neurotrasmettitori. Tessuto connettivo.
Connettivo rigido, elastico. Liquido.
•
Attività di laboratorio.
CHIMICA
Conoscenze
•
Conoscenza del legame chimico e dei formalismi che permettono di interpretare la
forma molecolare.
•
Conoscenza del concetto di risonanza e del suo rilievo nella struttura molecolare reale.
•
Conoscenza chiara del concetto di mole.
•
Conoscenza delle interazioni chimico-fisiche che determinano lo stato di aggregazione e
dell’energia in gioco nei passaggi di stato.
•
Conoscenza delle caratteristiche peculiari dei vari stati di aggregazione.
•
Conoscenza delle leggi dei gas ideali.
•
Conoscenza delle forze in gioco nei liquidi che determinano i fenomeni della tensione di
vapore, capillarità, tensione superficiale.
•
Conoscenza
delle
strutture
cristalline
principali
e
delle
tecniche
di
indagine
cristallografica
•
Conoscenza delle varie modalità di espressione delle concentrazioni delle soluzioni.
•
Conoscenza delle proprietà colligative delle soluzioni diluite.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Prevedere la geometria e l’angolo di legame in una molecola con atomo centrale.
•
Identificare le molecole che presentano il fenomeno della risonanza.
•
Risolvere problemi stechiometrici applicati a reazioni date e a soluzioni, sia in termini di
moli che di concentrazione delle soluzioni.
•
Formulare ed eventualmente applicare le modalità sperimentali della determinazione
della massa molecolare di un gas.
•
Descrivere le applicazioni possibili delle proprietà colligative delle soluzioni.
•
Preparare una soluzione a titolo noto.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Interpretare correttamente la geometria di una molecola reale, spiegando le variazioni
di angolo di legame rispetto a quello teorico previsto con la tecnica dell’ibridazione.
•
Esercitare una concreta capacità di transfer, applicando tutto quanto appreso alla
risoluzione di problemi stechiometrici anche nuovi.
•
Ideare semplici esperienze di laboratorio per determinazioni qualitative e quantitative di
sostanze comuni.
•
Interpretare le caratteristiche dei materiali più comuni in base alla loro struttura.
Contenuti
•
Approfondimento del legame Chimico. Legame covalente, ionico, metallico.
•
Legame come sovrapposizione di
orbitali. Approssimazione MO-LCAO. Lo stato
fondamentale e lo stato eccitato (di valenza).
•
Concetto di ibridazione e motivi che portano al mescolamento delle funzioni d’onda
elettroniche. Ibridazione sp3, sp2, sp. Determinazione delle strutture molecolari.
•
V.S.E.P.R. e geometria molecolare. Determinazione degli angoli di legame.
•
Il formalismo della risonanza nella descrizione del legame in molecole e ioni complessi.
Forme limite e ibridi di risonanza.
•
Approfondimento del concetto di mole. Stechiometria delle reazioni chimiche.
Stati di aggregazione della materia. Passaggi di stato. Peculiarità e complessità di studio
dei vari stati della materia. Curve di riscaldamento e di raffreddamento. I calori latenti
di passaggio di stato e il loro significato fisico.
•
Lo stato solido. Cristalli e cristallografia. Definizione di reticolo cristallino e di cella
elementare. Forme allotropiche e polimorfiche. Scala della durezza di Mohs. Solidi ionici
e solidi molecolari. Solidi metallici e motivi della deformabilità del loro reticolo.
•
Lo stato gassoso. Definizione di gas e di vapore. Gas ideali. Temperatura critica. Leggi
empiriche dei gas. Legge di Boyle (isoterma). Curve al di sopra e al di sotto della
temperatura critica. Leggi di Charles-Gay-Lussac: legge isobara e legge isocora.
Quantità di materia e legge di Avogadro. Volume molare di un gas ideale. La legge dei
gas ideali come compendio delle leggi empiriche. Densità di un gas ideale. Legge di
Graham: determinazione della massa molecolare relativa di un gas.
•
Lo stato liquido. Forze di coesione e forze di adesione. Evaporazione di un liquido. La
tensione di vapore. Capillarità. Viscosità. La tensione superficiale: resistenza della
superficie di un liquido alla rottura.
•
Le soluzioni. Soluzioni gas-gas (miscele gassose). Legge di Dalton. Soluzioni gasliquido. Legge di Henry per la solubilità dei gas. Relazione fra solubilità del gas e
temperatura. Proprietà delle soluzioni liquido-liquido. Soluzioni solido-solido: le leghe
metalliche. Soluzioni solido-liquido. Soluzioni sature e corpo di fondo. Modalità di
espressione delle concentrazioni delle soluzioni. Percentuale massa/massa, percentuale
massa/volume,
percentuale
volume/volume.
normalità. Stechiometria delle soluzioni.
Molarità,
molalità,
frazione
molare,
•
Propietà colligative delle soluzioni diluite. Innalzamento ebullioscopico, abbassamento
crioscopico, abbassamento della tensione di vapore, pressione osmotica.
•
Attività di laboratorio.
IV ANNO
BIOLOGIA
Conoscenze
•
Conoscenza della struttura e dell’organizzazione generale del corpo umano..
•
Conoscenza di anatomia e fisiologia dei seguenti apparati e sistemi: apparato
circolatorio, apparato respiratorio, apparato digerente, apparato escretore, sistema
nervoso ed organi di senso, apparato osteo-muscolare, sistema endocrino apparato
riproduttore.
•
Conoscenza delle principali norme di igiene relative ad ogni apparato, e in particolare
delle più comi affezioni e dei relativi metodi di prevenzione.
•
Conoscenza delle più elementari nozioni di anatomia comparata.
•
Conoscenza dei processi omeostatici e dell’interazione fra apparati che li determinano.
•
Conoscenza dei processi di sviluppo dell’embrione e del feto.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in grado,
al termine dell’anno scolastico, di:
•
Riconoscere al microscopio le diverse tipologie di tessuto umano.
•
Descrivere anatomia e fisiologia dei vari apparati.
•
Riconoscere su modelli organi studiati e loro parti.
•
Applicare le misure di igiene atte a prevenire affezioni dei vari apparati e instaurare uno
stile di vita adeguato a preservare la propria salute.
•
Descrivere le modalità di controllo del sistema nervoso ed endocrino e le loro reciproche
interazioni.
•
Illustrare il concetto di retroazione (feedback) con esempi inerenti gli apparati studiati.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Descrivere le modalità di prevenzione dalle principali affezioni di organi e apparati.
•
Spiegare l’azione dei più comuni metodi contraccettivi, con particolare riferimento
all’opportunità di una scelta piuttosto che un’altra in relazione al controllo della
riproduzione.
•
Interpretare ed agire conseguentemente in relazione al fenomeno della febbre durante
un episodio influenzale, nell’ambito del processo omeostatico e di risposta immunitaria
studiati.
•
Interpretare in modo coerente grafici e tabelle che descrivano andamenti ormonali,
avanzando ipotesi sulla condizione che genera il quadro proposto.
•
Riconoscere strutture omologhe ed analoghe osservando due esseri viventi a confronto.
Contenuti
•
Struttura ed organizzazione generale del corpo umano.
•
Tipi di tessuti e loro funzioni specifiche. Tessuto epiteliale di rivestimento e ghiandolare.
Tessuto connettivo rigido, elastico, liquido. Tessuto muscolare lisci, striato e miocardio.
Tessuto nervoso: ntipi di neuroni, arco riflesso, neurotrasmettitori.
•
Apparato circolatorio. Anatomia comparata. Il sistema doppio e completo nell’uomo.
Fisiologia dell’apparato circolatorio. Battito cardiaco e sua regolazione. Recettori
carotidei
e
aortici.
Struttura
di
vene
e
arterie.
Pressione
arteriosa.
Affezioni
dell’apparato circolatorio e loro prevenzione.
•
L’apparato
respiratorio.
Anatomia
comparata.
Fisiologia.
Meccanica
respiratoria.
Respirabilità dell’aria. Affezioni respiratorie e prevenzione.
•
Apparato digerente. Anatomia comparata. Fisiologia. Relazione fra azione degli enzimi e
pH. La bocca e la digestione dei carboidrati. Digestione delle proteine nello stomaco:
azione della pepsina. Duodeno e digestionei lipidi: azione della bile e degli enzimi
pancreatici. Assorbimento. Problemi dell’apparato digerente e prevenzione.
•
Apparato escretore. I reni e l’omeostasi. Anatomia e fisiologia del rene. Funzionamento
del nefrone. Ormone antidiuretico. Problemi dell’apparato escretore e prevenzione.
•
Sistema nervoso. Anatomia e fisiologia del sistema nervoso centrale e periferico.
Simpatico e parasimpatico Arco riflesso. L’impulso nervoso: modalità di trasmissione e
di modulazione. Pompa sodio-potassio. Sinapsi e neurotrasmettitori. Modalità di azione
dell’alcool e delle principali droghe.
•
Apparato osteo-muscolare. Struttura generale dello scheletro ed ossa principali. Muscoli
e meccanismo di contrazione. Ruolo delle proteine actina e miosina e dell’ATP. La
giunzione neuromuscolare. Fermentazione lattica in caso di sforzo prolungato.
•
Sistema endocrino. Principali ghiandole endocrine ed ormoni prodotti. Organizzazione
del sistema endocrino e sua importanza nel controllo delle funzioni di tutto il corpo. Le
tropine. Cooperazione di sistema nervoso ed endocrino in processi omeostatici.
L’ipotalamo come mediatore. Controllo della temperatura corporea.
•
Apparato
riproduttore
maschile
e
femminile.
Anatomia
e
fisiologia.
Il
ruolo
fondamentale degli ormoni. Spermatogenesi ed oogenesi. Il ciclo mestruale e l’azione
degli ormoni ipofisari e ovarici. Fecondazione e impianto. Azione dei principali metodi
contraccettivi. La gravidanza. Sviluppo del feto e parto. Allattamento.
•
Attività di laboratorio.
CHIMICA
Conoscenze
•
Conoscenza delle varie tipologie di reazioni chimiche.
•
Conoscenza delle modalità di bilanciamento delle reazioni redox.
•
Conoscenza delle modalità di scambio energetico nelle reazioni chimiche e delle funzioni
di stato che li descrivono: entalpìa ed entropìa.
•
Conoscenza dei contributi entropico ed entalpico che determinano la spontaneità di una
reazione chimica e della descrizione della spontaneità attraverso la funzione energia
libera.
•
Conoscenza della definizione di velocità di reazione e dei fattori che influenzano la
cinetica chimica.
•
Conoscenza del concetto di invertibilità, reversibilità e irreversibilità di una reazione.
•
Conoscenza del concetto di equilibrio chimico e del principio di Le Chatelier.
•
Conoscenza delle definizioni di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis degli acidi e delle
basi, nonché della distinzione fra acidi e basi forti o deboli.
•
Conoscenza del concetto di idrolisi e del meccanismo di azione delle soluzioni tampone.
•
Conoscenza
del
comportamento
delle
sostanze
poco
solubili
e
degli
equilibri
conseguenti.
•
Conoscenza del concetto di complesso e dei principali agenti complessanti dei metalli.
•
Conoscenza del concetto di potenziale di riduzione e dei principi su cui si basano le pile
e l’elettrolisi.
•
Conoscenza del processo di decadimento radioattivo e delle cinetiche di decadimento
più semplici.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in grado,
al termine dell’anno scolastico, di:
•
Prevedere il senso spontaneo di una reazione chimica, note entalpìa ed entropìa di
reazione a una data temperatura.
•
Prevedere il senso spontaneo di una reazione redox, noti i potenziali di elettrodo
standard e le concentrazioni.
•
Illustrare i fattori che determinano la velocità di reazione.
•
Definire il concetto di equilibrio dinamico e interpretare lo spostamento dell’equilibrio a
causa di modifiche dell’ambiente di reazione.
•
Definire un acido e una base, forte o debole, secondo le teorie studiate.
•
Preparare una soluzione tampone di pH dato.
•
Saper costruire praticamente una pila Daniell di voltaggio dato.
•
Predisporre una elettrolisi allo scopo di ottenere un dato elemento.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Predisporre le condizioni di reazione migliori per un maggior rendimento di una reazione
chimica di equilibrio.
•
Agire in sicurezza all’interno di un laboratorio chimico, riconoscendo i pericoli potenziali
ed utilizzando in modo conseguente le modalità di comportamento ed i mezzi di
protezione individuali a disposizione.
•
Scegliere in modo adeguato un indicatore opportuno per una data reazione di
titolazione acido-base, redox o complessimetrica.
•
Determinare il miglior modo di variare un potenziale redox attraverso variazioni fisiche
o aggiunta di reagenti alle semicelle.
•
Modificare la solubilità di un composto poco solubile con l’aggiunta di opportuni
reagenti.
Contenuti
•
Analisi dei principali tipi di reazioni chimiche: reazioni di analisi, sintesi, spostamento,
doppio scambio, di ossido-riduzione. Bilanciamento dei vari tipi di reazione. Dettaglio
delle modalità di bilanciamento di una reazione redox. Dismutazioni.
•
Termodinamica chimica: introduzione agli scambi di energia nelle reazioni. Reazioni
endoergoniche ed esoergoniche. Il primo pricipio della termodinamica e il concetto di
entalpìa. Reazioni eseotermiche ed endotermiche.
•
Secondo principio della termodinamica. Il concetto macroscopico e microscopico di
entropìa. Correlazione fra entropìa e disordine attraverso il conteggio del numero degli
stati.
•
Reazioni favorite o sfavorite entalpicamente ed entropicamente. Concetti di spontaneità
di una reazione: contributo entropico ed entalpico. Criterio per la determinazione della
spontaneità di una reazione: energia libera di Gibbs.
•
Cinetica chimica. Definizione di velocità di reazione. Ordine di una cinetica di reazione.
Fattori che influenzano la velocità di reazione. Catalizzatori.
•
Reazioni invertibili e non invertibili. Reazioni reversibili e irreversibili. Concetto di
equilibrio chimico come equilibrio dinamico. Principio di Le Chatelier. Interpretazione
termodinamica e cinetica dell’equilibrio chimico. Costanti di equilibrio: Kc e Kp.
•
Acidi e basi: teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis. Acidi e basi forti e deboli.
Costanti acide e costanti basiche. Titolazioni acido-base. Indicatori, loro utilizzo e
caratteristiche.
•
Reazioni di idrolisi. Idrolisi acida e basica e costante di idrolisi. Soluzioni tampone.
•
Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità.
•
Agenti complessanti e complessi dei metalli. Titolazioni complessimetriche.
•
Elettrochimica. Potenziali di elettrodo standard e previsione della spontaneità delle
reazioni redox. Equazione di Nernst. Elettrodo a idrogeno ed elettrodo a calomelano
saturo.
•
Le pile: utilizzo delle reazioni redox per produrre energia elettrica. Pila Daniell.
Definizione e individuazione di catodo e l’anodo in una pila. Pile a secco. Accumulatori.
•
Elettrolisi: utilizzo dell’energia per realizzare reazioni chimiche non spontanee. Elettrolisi
di Sali fusi, di soluzioni concentrate e di soluzioni diluite. Elettrolisi dell’acqua.
•
Chimica
nucleare:
radioattive.
decadimento radioattivo. Decadimento alfa
Cinetica
del
decadimento
radioattivo.
Fissione
e
e
beta. Famiglie
fusione
nucleare.
Radioisotopi utili in medicina nucleare.
•
Attività di laboratorio.
OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI
-
V ANNO
CHIMICA ORGANICA
Conoscenze
•
Conoscenza delle caratteristiche peculiari dell’atomo di carbonio e delle molteplici
possibilità strutturali che ne derivano.
•
Conoscenza delle modalità di scrittura delle formule di struttura delle molecole
organiche e della nomenclatura IUPAC dei vari composti organici.
•
Conoscenza delle strutture, della reattività principale e dei più importanti metodi di
preparazione di idrocarburi, alogenuri alchilici, alcoli, eteri, fenoli, aldeidi, chetoni, acidi
carbossilici ammine, ammidi, esteri.
•
Conoscenza del concetto di aromaticità e delle peculiari caratteristiche dei composti
aromatici.
•
Conoscenza
delle
strutture
delle
varie
classi
di
aminoacidi, proteine, enzimi, nucleotidi, acidi nucleici.
biomolecole:
lipidi,
fosfolipidi,
•
Conoscenza dei principi che regolano la reattività delle molecole organiche e biologiche.
•
Conoscenza della pericolosità e tossicità di alcune classi di composti organici.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Scrivere correttamente la formula bruta e la formula di struttura di un composto
organico, e di definire il nome di un composto nota la sua struttura.
•
Definire almeno un modo di preparazione di un qualsiasi tipo di molecola organica e di
specificarne le reazioni caratteristiche.
•
Scrivere le forme limite di risonanza dei principali idrocarburi aromatici e dei loro
derivati.
•
Applicare quanto appreso alle molecole biologiche già note dalla biologia, sia per
classificarle che per giustificarne la reattività e le caratteristiche.
•
Mettere in atto comportamenti idonei a prevenire i rischi di laboratorio nel lavoro con
molecole organiche.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Progettare le concrete modalità operative di laboratorio per ottenere un composto
organico con una resa soddisfacente, ottimizzando anche la velocità di reazione.
•
Riconoscere i composti alifatici, cicloalifatici e aromatici dalla loro formula di struttura,
prevedendone analogie e differenze di reattività in presenza degli stessi gruppi
funzionali.
•
Identificare una sostanza organica incognita dalla determinazione pratica del suo punto
di fusione.
•
Identificare i gruppi funzionali caratteristici di una sostanza organica dall’analisi delle
bande degli spettri infrarossi.
•
Identificare una molecola chirale dalla sua struttura e scrivere le forme dei suoi
enantiomeri.
•
Determinare praticamente l’attività ottica di una molecola.
•
Predisporre le modalità per evidenziare i componenti di una miscela organica mediante
gascromatografia.
Contenuti
•
Proprietà dell’atomo di carbonio. Tipi di ibridazione e formazione di catene lineari o
ramificate.
•
Scrittura della formula di struttura di una molecola organica. Criteri generali di
nomenclatura organica IUPAC.
•
Idrocarburi. Ibridazione sp3, sp2, sp: alcani, alcheni, alchini. Reattività e preparazione
degli idrocarburi.
•
Reattività dei composti organici e gruppi funzionali. Gruppi elettrondonatori ed
elettronaccettori. Reagenti elettrofili e nucleofili.
•
Isomeria di struttura e stereoisomeria. Chiralità. Isomeria ottica ed attività ottica.
Peculiarità della rotazione della luce polarizzata da parte di molecole biologiche.
•
Spettri
infrarossi
delle
molecole
organiche.
Vibrazioni
molecolari
e
bande
IR.
Identificazione dei gruppi funzionali dagli spettri IR.
•
Identificazione dei composti organici. Determinazione del punto di fusione in capillare.
Analisi dello spettro infrarosso. Gascromatografia e separazione di componenti organici
di una miscela.
•
Alogenuri alchilici e arilici. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Alcoli e fenoli. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Aldeidi e chetoni. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Acidi carbossilici. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Esteri. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Ammine. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Ammidi. Struttura, nomenclatura, preparazione, reattività.
•
Struttura delle biomolecole. Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi,
polisaccaridi. Lipidi: Mono, di e trigliceridi, fosfolipidi, glicolipidi, cere e steroidi.
Amminoacidi, peptidi, proteine ed enzimi. Nucleotidi, nucleosidi ed acidi nucleici.
•
Attività di laboratorio.
BIOLOGIA e BIOCHIMICA
Conoscenze
•
Conoscenza del ruolo delle biomolecole nei viventi.
•
Conoscenza degli aspetti cinetici e termodinamici delle reazioni chimiche nei viventi.
•
Conoscenza dei processi di produzione di energia nei viventi: respirazione cellulare e
fermentazione.
•
Conoscenza del fenomeno della fotosintesi e del ruolo dei pigmenti.
•
Conoscenza degli aspetti biochimici della fisiologia umana.
•
Conoscenza degli aspetti biochimici delle biotecnologie: DNA ricombinante, PCR,
elettroforesi su gel.
•
Conoscenza dei più recenti sviluppi nel campo dei biomateriali, e tecniche di
applicazione alla chirurgia umana.
Abilità
Le conoscenze degli argomenti sopra descritti saranno accompagnate dall’acquisizione da parte
degli alunni delle abilità inerenti il lavoro svolto. In particolare gli alunni dovranno essere in
grado, al termine dell’anno scolastico, di:
•
Descrivere le fasi della produzione di energia nei processi di glicolisi, ciclo di Krebs,
fermentazione alcolica e lattica.
•
Descrivere le caratteristiche dei pigmenti fotosintetici.
•
Illustrare le reazioni biochimiche principali inerenti i vari apparati umani.
•
Illustrare la tecnica dell’elettroforesi su gel e la PCR.
Competenze
Gli alunni dovranno essere in grado di:
•
Scrivere le reazioni della glicolisi, del ciclo di Krebs e della fosforilazione ossidativa,
interpretando i vari passaggi in termini di trasformazione delle molecole coinvolte.
•
Scrivere le reazioni della fase luminosa e della fase oscura della fotosintesi,
interpretando i vari passaggi in termini di trasformazione delle molecole coinvolte.
•
Interpretare le motivazioni della necessità della fermentazione lattica all’interno del
corpo umano in caso di sforzo intenso e prolungato.
•
Allestire una ipotetica esperienza di elettroforesi su gel allo scopo di realizzare un DNA
profiling.
•
Interpretare la scelta alternativa di protesi diverse in campo della chirurgia valvolare e
delle protesi in genere.
Contenuti
•
Biomolecole come base biochimica dei processi vitali.
•
Cinetica e termodinamica delle reazioni biologiche. Cinetica di una reazione enzimatica.
•
Produzione di energia. Glicolisi, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa e produzione di
ATP. Fermentazione alcolica e fermentazione lattica nei procarioti e negli eucarioti.
•
La fotosintesi. Ruolo dei cloroplasti. Pigmenti fotosintetici: struttura della clorofilla a e b.
Carotenoidi. Lo spettro di assorbimento dei pigmenti fotosintetici. Fase luminosa e fase
oscura della fotosintesi. Strategie evolutive delle piante C4.
•
Comunicazione chimica attraverso gli ormoni negli animali e nelle piante. Principali
ormoni umani e vegetali.
•
Biotecnologie tradizionali e biotecnologie innovative.
•
Tecnologia del DNA ricombinante. Enzimi di restrizione e taglio selettivo del DNA.
Biblioteche geniche. Vettori di trasporto delle sequenze geniche.
•
Reazione a catena della polimerasi (PCR).
•
Studio simultaneo dell’espressione di molti geni. Microarray.
•
Biotecnologia in medicina e agricoltura. Orgaismi geneticamente modificati (OGM) e
biopharming. Bioetica.
•
Biomateriali: materiali per dispositivi medici (bioprotesi, stent), materiali polimerici e
ceramici. Protesi meccaniche e bioprotesi.
•
Attività di laboratorio.
INDICAZIONI METODOLOGICHE
Per una strategia dell’insegnamento volta a far apprendere sia nozioni che abilità, sarà
necessario integrare la tradizionale lezione frontale e lo studio del libro di testo, con altre
tecniche di insegnamento:
•
Proiezione di immagini e/o filmati;
•
Creazione di schemi e mappe concettuali;
•
Visite guidate e/o escursioni sul campo, con itinerario a tema;
•
Approfondimenti, produzione di relazioni;
•
Esercitazioni di laboratorio.
L'intera programmazione didattica ed educativa è pensata secondo i concreti bisogni di una
didattica differenziata che tenga conto tanto delle esigenze di recupero come di quelle di
approfondimento.
L' azione educativa è tesa a promuovere negli allievi :
•
la crescita delle loro risorse come la creatività, l'informazione, la conoscenza, la
comunicazione, la capacità di risolvere problemi.
•
l'acquisizione di un buon metodo di studio tramite le seguenti strategie:
1. la riflessione e l'autodiagnosi.
2. suggerimenti
sulle
competenze
da
potenziare:
attenzione,
comprensione,
metodologia, flessibilità.
MODALITÀ DI VERIFICA E CRITERI DI VALUTAZIONE
Come strumenti di controllo si utilizzano :
-
le prove orali, come interrogazioni, esposizione di contenuti pertinenti, discussione delle
relazioni;
-
le prove scritte, come questionari, rappresentazioni grafiche, relazioni, test.
Sarà preso in considerazione sia il "lavoro domestico" che quello realizzato in sede scolastica.
Le "interrogazioni" rappresentano tappe significative di un organico sistema di controllo che
valorizza ogni momento della partecipazione all'attività delle lezioni curriculari e del connesso
impegno di preparazione domestica, finalizzate entrambe agli obiettivi dell'apprendimento.
I risultati e i contenuti delle verifiche vengono sistematicamente comunicati agli interessati
con modalità trasparenti, in modo che non si vanifichi l'efficacia della funzione formativa e
orientativa della valutazione stessa.
Le valutazioni saranno dedotte dalle interrogazioni, dai regolari e quotidiani interventi, dai
compiti assegnati a casa, da esercitazioni e questionari, test orali e scritti, dai quesiti posti agli
allievi quotidianamente, dalla partecipazione alle attività di laboratorio, alle discussioni e
relazioni relative, da ricerche per approfondimenti, da relazioni orali o scritte su film scientifici
o su visite guidate.
CRITERI DI VALUTAZIONE
Le valutazioni
risultanti
dalle modalità di verifica sopra
esposte saranno inquadrate
numericamente secondo i descrittori generali già inclusi nel POF. In termini sintetici vengono
riassunte qui di seguito le fasce di valutazione principali.
Gravemente insufficiente: non conoscenza degli argomenti, incapacità di utilizzare un
adeguato linguaggio e di seguire un percorso logico.
Insufficiente: conoscenza incompleta e lacunosa degli argomenti svolti e linguaggio non
sempre appropriato.
Sufficiente: conoscenza, seppur in parte mnemonica, dei contenuti entro un pur circoscritto
quadro di richieste, possesso di terminologia corretta, capacità di orientarsi, anche se guidato
dall’insegnante.
Discreto: conoscenza non mnemonica degli argomenti con capacità di collegamento e di
coordinamento.
Buono: conoscenza sicura degli argomenti, con approfondimenti e collegamenti.
Ottimo: abilità in operazioni logiche di tipo analitico e sintetico, capacità di rielaborazione dei
dati.
Eccellente: disinvoltura nell’esposizione e conoscenza completa degli argomenti con pluralità
di riferimenti e, mostrando autonomia di giudizio e capacità critiche, capacità nell’approfondirli.
ATTIVITÀ DI RECUPERO
Per un'efficace azione di recupero, è fondamentale la collaborazione degli alunni, che si deve
manifestare:
nel prendere coscienza dei propri problemi di apprendimento;
nel dimostrare di aver maturato la volontà di recuperare;
nel partecipare alle lezioni in modo attivo e costruttivo;
nel mettere in atto un impegno di studio adeguato.
Per gli alunni interessati, nei casi di insufficienze diffuse, vengono proposte le seguenti opzioni
che potranno essere eventualmente affiancate, in caso di effettiva necessità, da corsi di
recupero pomeridiani.
Opzioni di recupero curricolare (all'interno delle normali ore di lezione):
verifica costante e puntuale dell'attenzione in classe .
verifica delle lezioni e dei compiti individualizzati assegnati a casa
indicazioni relative alla metodologia della disciplina
concentrazione degli sforzi sugli obiettivi fondamentali.
attuazione di una didattica tesa a sostenere l'attenzione e a rafforzare la motivazione dello
studente,come la gratificazione in caso di progresso.
utilizzo delle verifiche orali, come "risorsa" (possono essere utilizzate come occasioni di
ripasso, chiarimento, approfondimento)
colloqui con le famiglie per concordare un'azione comune.