Scienze Integrate Biologia

BIENNIO TECNOLOGICO
COMPETENZE DI BASE DELL’ASSE SCIENTIFICO TECNOLOGICO
Disciplina: SCIENZE INTEGRATE (BIOLOGIA)
PROGRAMMAZIONE CLASSE PRIMA: SCIENZE DELLA TERRA
INTRODUZIONE
Questa introduzione fa parte integrante della programmazione di Scienze della terra e di Biologia, materie che vengono svolte rispettivamente nelle classi
Prime e Seconde.
Nella programmazione vengono elencati argomenti, conoscenze e abilità relativi al piano di studi delle classi del biennio per tali discipline. L’effettivo
svolgimento degli argomenti terrà tuttavia conto:
Ă delle conoscenze e abilità apprese nelle scuole precedentemente frequentate dagli allievi,
Ă della omogeneità di tale preparazione nella classe;
Ă del ritmo di apprendimento della classe;
Ă del comportamento degli alunni.
In base alla situazione effettiva l’insegnante elabora il piano di lavoro annuale individuale preventivo di ciascuna classe.
COMPETENZE DISCIPLINARI:
1. osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e
di complessità
2. analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza
3. essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
1
BIENNIO TECNOLOGICO
Macroargomento
Conoscenze
Abilità
periodo
competenze
1
L’AMBIENTE
CELESTE
IL SISTEMA
SOLARE
LA TERRA E LA
LUNA
L’ORIENTAMENTO
E LA MISURA DEL
TEMPO
• Le caratteristiche delle stelle e la loro luminosità
• La radiazione elettromagnetica
• La posizione delle stelle
− Individuare la Stella polare nel cielo notturno
• Come procede l’evoluzione stellare
• I raggruppamenti di stelle: le galassie
• L’origine dell’Universo
trimestre
X
− Ricondurre le caratteristiche dei pianeti alla tipologia
cui appartengono
trimestre
X
• La forma e le dimensioni della Terra
• Le coordinate geografiche
• Il moto di rotazione della Terra attorno al
− Individuare la posizione di un oggetto sulla
proprio asse
superficie terrestre attraverso le sue coordinate
• Il moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole geografiche
• Le stagioni
− Identificare le conseguenze dei moti di rotazione e di
• I moti millenari della Terra
rivoluzione della terra
• Le caratteristiche della Luna
• I moti della Luna e le loro conseguenze
trimestre
X
• I punti cardinali
• La misura delle coordinate geografiche
• La forma e la probabile origine del campo
magnetico terrestre
• Come si determina la durata del giorno
• Come si determina la durata dell’anno
• Il sistema di fusi orari e la sua utilità
trimestre
X
• Com’è fatto il Sistema solare
• Com’è fatto il Sole
• Le leggi di Keplero
• La legge della gravitazione universale
Ă Le caratteristiche dei pianeti del Sistema solare
− Posizionare i punti cardinali sull’orizzonte
− Orientarsi con le stelle
− Orientarsi con la bussola
2
3
X
X
2
BIENNIO TECNOLOGICO
IL DISEGNO DELLA
TERRA
− Scegliere la carta geografica più adatta per un
• Le difficoltà di rappresentazione della superficie determinato scopo
terrestre
− Calcolare la distanza linea d’aria tra due località,
conoscendo la scala di riduzione della carta
• Le caratteristiche delle carte geografiche
− Calcolare le dimensioni reali di un’area, conoscendo
• La classificazione delle carte geografiche
la scala di riduzione della carta
• I principi fondamentali su cui si basa il
− Leggere i segni convenzionali di una carta geografica
telerilevamento
− Orientare la carta geografica
trimestre
X
LA STRUTTURA
DELLA TERRA
• La struttura interna della Terra
• Il meccanismo di espansione dei fondi oceanici
• Le placche litosferiche
− Collegare fenomeni sismici e vulcanici al movimento
• I tipi di margini tra placche litosferiche e i
delle placche
movimenti delle placche a essi associati
− Distinguere alcuni risultati conseguenti ai diversi
• Come si originano una catena montuosa e un
rapporti intercorsi fra placche
oceano
− Riconoscere formazioni rocciose piegate
• Le modalità di propagazione del calore
all’interno della Terra
• Le probabili cause del movimento delle placche
trimestre pentamestre
X
X
I FENOMENI
VULCANICI
• Che cosa sono i vulcani
• Quali sono i prodotti dell’attività vulcanica
• Che forme hanno i vulcani
• I diversi tipi di eruzioni vulcaniche
• I fenomeni legati all’attività vulcanica
• La distribuzione dei vulcani sulla superficie
terrestre
trimestre pentamestre
X
X
I FENOMENI
SISMICI
• Il meccanismo all’origine dei terremoti
• I tipi di onde sismiche e il sismografo
• Come vengono utilizzate le onde sismiche nello
studio dell’interno della Terra
− Determinare la magnitudo di un sisma da un
• La magnitudo
sismogramma usando la scala Richter
• La scala Richter
− Interpretare la carta della distribuzione dei terremoti
• L’intensità di un terremoto
− Tenere i comportamenti adeguati in caso di terremoto
• La scala MCS
• La distribuzione degli ipocentri dei terremoti
sulla Terra
• I possibili interventi di difesa dai terremoti
pentamestre
X
X
− Distinguere un vulcano centrale da uno lineare
− Riconoscere un vulcano a scudo, un vulcano-strato,
un cono di scorie
X
X
3
BIENNIO TECNOLOGICO
I MATERIALI
DELLA TERRA
SOLIDA
• Cenni su: caratteristiche e proprietà dei
minerali, principali gruppi di minerali
• I tre gruppi principali di rocce
• Il ciclo litogenetico
• Formazione delle rocce magmatiche
• Formazione delle rocce sedimentarie
• Formazione delle rocce metamorfiche
• I metodi per stabilire l’età di una roccia
• I principi della stratigrafia
− Distinguere le rocce magmatiche, le sedimentarie e le
metamorfiche
− Distinguere una roccia magmatica intrusiva da una
effusiva
− Classificare una roccia sedimentaria clastica in base
alle dimensioni dei frammenti che la costituiscono
− Stabilire se una roccia metamorfica è scistosa o meno
− Stabilire l’età relativa di una roccia sedimentaria che
contiene un fossile guida
pentamestre
X
L’IDROSFERA
MARINA
• La ripartizione dell’acqua nei serbatoi naturali
del nostro pianeta
• Le caratteristiche delle acque marine
• Le differenze tra oceani e mari
• Le caratteristiche dei fondi oceanici
• Cenni su: origine e caratteristiche del moto
ondoso, inquinamento delle acque marine
− Individuare i fattori responsabili dei principali moti
dell’idrosfera marina
pentamestre
X
• Il ciclo dell’acqua
• Le caratteristiche che rendono una roccia
permeabile o impermeabile
− Calcolare la pendenza media di un fiume
• Che cos’è una falda idrica
− Calcolare la portata di un fiume date l’area della
• Le caratteristiche dei fiumi
sezione trasversale dell’alveo e la velocità dell’acqua
• Il bacino idrografico di un fiume
− Distinguere i vari elementi che formano un
ghiacciaio
• Tipologie di laghi
• Cenni su: caratteristiche e movimenti dei
ghiacciai, inquinamento delle acque continentali
pentamestre
X
• La composizione dell’aria
• Le suddivisioni dell’atmosfera
• Le origini dell’atmosfera
• Il riscaldamento terrestre
• L’inquinamento atmosferico
• La pressione atmosferica
• Cenni su: venti e circolazione generale dell’aria,
umidità dell’aria, le precipitazioni
pentamestre
X
L’IDROSFERA
CONTINENTALE
L’ATMOSFERA E I
FENOMENI
METEOROLOGICI
− Misurare la temperatura massima e minima in un
certo luogo
− Calcolare l’escursione termica
− Stabilire la direzione da cui spira il vento
− Misurare la quantità di pioggia caduta
X
X
4
BIENNIO TECNOLOGICO
LIVELLI MINIMI DI APPRENDIMENTO NEL BIENNIO
Alla fine della classe prima l’alunno/a deve:
− Distinguere i differenti componenti del sistema solare conoscendone i caratteri fondamentali
− Aver acquisito la conoscenza delle differenti tipologie di moti della terra e della luna conoscendone le conseguenze
− Distinguere le differenti tipologie di carte conoscendo gli elementi basilari di una carta e il loro significato
− Saper individuare le differenti parti della struttura della terra e le cause ed effetti dei fenomeni sismici e vulcanici
− Aver compreso i processi di formazione dei differenti tipi rocce e le caratteristiche di ciascun tipo
− Aver acquisito le conoscenze fondamentali dell’idrosfera (dolce e salata) e di alcuni fenomeni di alterazione di essa causati dalle attività umane
− Aver acquisito le conoscenze fondamentali dell’atmosfera e di alcuni fenomeni di alterazione di essa causati dalle attività umane
Alla fine della classe seconda l’alunno/a deve:
− Aver acquisito i contenuti base relativi all’origine e all’evoluzione della vita
− Sapersi orientare nella classificazione dei viventi
− Distinguere i caratteri tipici di ciascuno dei 5 regni evidenziando differenze e similitudini fra regni
− Aver compreso il processo di evoluzione delle specie e la sua articolazione
− Aver acquisito i contenuti principali dell’ecologia
− Essere capaci di distinguere le caratteristiche e le funzioni delle principali biomolecole
− Comprendere la complessità cellulare, la sua struttura e le sue funzioni
− Sapersi orientare distinguendo gli scambi energetici nella cellula
− Saper individuare le differenze nella divisione cellulare fra mitosi e meiosi partendo dalla conoscenza di ciascuna
− Aver acquisito i principi della genetica mendeliana
− Aver compreso la complessità del corpo umano dopo aver acquisito le conoscenze basilari dei sistemi che lo compongono e le relative funzioni
OBIETTIVI TRASVERSALI
Alla fine del biennio l’allievo/a relativamente al metodo di lavoro dovrà:
Ă saper prendere appunti;
Ă individuare l’essenziale di un argomento
Ă acquisire la capacità di valutare il proprio lavoro
Per la partecipazione all’attività scolastica dovrà:
Ă essere attento durante la lezione
Ă essere impegnato nel lavoro in classe
Ă rispettare le scadenze degli impegni scolastici
5
BIENNIO TECNOLOGICO
Per il comportamento dovrà:
Ă essere corretto e rispettoso verso i compagni, gli insegnanti e il personale scolastico
Ă rispettare le attrezzature, il materiale e l’ambiente scolastico
Ă acquisire la capacità di valutare il proprio comportamento
Ă acquisire autonomia e autocontrollo
METODOLOGIA
− Lezione frontale
− Uso della LIM
− Proiezioni di filmati
− Visite in laboratorio
VERIFICA E VALUTAZIONE
Si terrà conto di:
− risultati rispetto agli obiettivi prefissati
− situazione di partenza
− progressi compiuti nel tempo
Si effettuerà la verifica, valutando i risultati e l’uso un linguaggio corretto e di un vocabolario specifico, tramite:
verifiche orali
− test scritti
6
BIENNIO TECNOLOGICO
COMPETENZE DI BASE DELL’ASSE SCIENTIFICO TECNOLOGICO
Disciplina: SCIENZE INTEGRATE (BIOLOGIA)
PROGRAMMAZIONE CLASSE SECONDA: BIOLOGIA
INTRODUZIONE
Questa introduzione fa parte integrante della programmazione di Scienze della terra e di Biologia, materie che vengono svolte rispettivamente nelle classi Prime
e Seconde.
Nella programmazione vengono elencati argomenti, conoscenze e abilità relativi al piano di studi delle classi del biennio per tali discipline. L’effettivo
svolgimento degli argomenti terrà tuttavia conto:
Ă delle conoscenze e abilità apprese nelle scuole precedentemente frequentate dagli allievi,
Ă della omogeneità di tale preparazione nella classe;
Ă del ritmo di apprendimento della classe;
Ă del comportamento degli alunni.
In base alla situazione effettiva l’insegnante elabora il piano di lavoro annuale individuale preventivo di ciascuna classe.
COMPETENZE DISCIPLINARI:
1. osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e
di complessità
2. analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza
3. essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
1
BIENNIO TECNOLOGICO
Macroargomento
Argomenti
Conoscenze
Abilità
periodo
Competenze
1
La nascita dell’Universo
e del Sistema solare
• Ipotesi sull’origine dell’Universo
• Particelle che compongono un atomo
• Ipotesi sull’origine del Sistema
solare
− Spiegare come può avere avuto origine l’Universo a
partire dal Big Bang
− Descrivere la struttura generale di un atomo
− Spiegare come può avere avuto origine il Sistema
solare
− Enunciare che cosa si intende per biosfera
Le caratteristiche dei
viventi
• Viventi e non viventi
− Mettere in evidenza le 5 caratteristiche comuni a tutti
i viventi
L’origine della vita
• Ipotesi di Oparin sulla comparsa
della vita sulla Terra
• Esperimento di Miller
• Ipotesi sull’origine extraterrestre
della vita
− Descrivere le 4 caratteristiche che distinguono una
cellula da un aggregato di macromolecole
− Spiegare l’ipotesi di Oparin sull’evoluzione chimica e
prebiologica dell’origine della vita
− Descrivere l’esperimento di Miller analizzandone le
conclusioni
• Cellule procariote ed eucariote
• Teoria endosimbiontica
− Elencare le strutture comuni alle cellule procariote e a
quelle eucariote
− Individuare alcune strutture e organuli presenti solo
nella cellula eucariote
− Spiegare la teoria endosimbiontica
Eterotrofi e autotrofi
• Respirazione cellulare e fotosintesi
clorofilliana
• Differenze tra eterotrofi e autotrofi
• Esigenze energetiche delle prime
cellule
− Descrivere le modalità di nutrizione di una cellula
eterotrofa
− Spiegare in che modo le cellule autotrofe ottengono le
molecole organiche
I primi organismi
pluricellulari
• Comparsa della pluricellularità
• Organismi coloniali
− Distinguere tra organismi unicellulari, colonie e
organismi pluricellulari
ORIGINE ED
EVOLUZIONE
DELLA VITA
Procarioti ed eucarioti
trimestre
2
3
X
2
BIENNIO TECNOLOGICO
La storia della vita
• Ere geologiche
− Conoscere la scansione temporale delle ere
geologiche
− Riassumere i principali avvenimenti delle varie ere
geologiche
Definizione di specie
• Definizione di specie e di genere
• Linneo e la nomenclatura binomia
− Definire il concetto di specie e di genere
Fare qualche esempio di nomenclatura binomia
distinguendo tra genere e specie
La classificazione
gerarchica
• Tassonomia e sistematica
• Unità tassonomiche
• Cenni ai diversi criteri di
classificazione
− Spiegare che cos’è un’unità tassonomica
− Distinguere i diversi criteri di classificazione
Una questione di regni e
di domini
• Caratteristiche dei cinque regni
• Dominio, un livello superiore al
regno
− Spiegare quali parametri risultano fondamentali nel
modello di classificazione a cinque regni
− Motivare l’esigenza per gli scienziati di utilizzare
un’ulteriore categoria tassonomica, quella dei domini
Biodiversità in pericolo
• Specie in pericolo di estinzione
• Concetto di biodiversità
− Mettere in relazione il fenomeno dell’estinzione delle
specie con la questione del degrado ambientale
− Elencare i motivi per cui è necessario salvaguardare
la biodiversità
Il regno Monera: i
procarioti
• Caratteristiche dei procarioti
• Classificazione dei procarioti in
eubatteri e archeobatteri
• Eubatteri: parassiti, cianobatteri,
spirochete e batteri Gram-positivi
• Archeobatteri: alofili e
termoacidofili
• Batteri eterotrofi
• Batteri autotrofi: fotosintetici e
chemiosintetici
− Distinguere tra eucarioti e procarioti
− Elencare le caratteristiche di base degli organismi
procarioti anche in riferimento alla loro comparsa
sulla Terra e alla loro diffusione
− Distinguere i procarioti in eubatteri e archeobatteri
− Elencare alcuni tipi di eubatteri e in particolare
descrivere le caratteristiche dei cianobatteri
− Fare alcuni esempi di archeobatteri specificando le
loro peculiarità
− Distinguere i batteri eterotrofi da quelli autotrofi
sottolineandone le differenze
− Distinguere i batteri autotrofi in fotosintetici e
chemiosintetici
CLASSIFICAZIO
NE DEI VIVENTI
BATTERI,
PROTISTI E
FUNGHI
trimestre
X
trimestre
X
3
BIENNIO TECNOLOGICO
• Caratteristiche specifiche dei protisti
• Cenni ai gruppi di protisti : protozoi,
funghi mucillaginosi e muffe
d’acqua, alghe
• Fenomeno dell’eutrofizzazione delle
acque
− Descrivere le caratteristiche dei protisti specificando
quanti gruppi fanno parte di questo regno
− Descrivere la struttura delle alghe unicellulari e
pluricellulari
− Mettere in relazione la proliferazione delle alghe con
l’inquinamento
Il regno dei funghi
• Struttura dei funghi
• Importanza economica dei lieviti
• Funghi e malattie
• Simbiosi dei funghi: licheni e
micorrize
− Descrivere la struttura di base dei funghi
− Elencare alcuni prodotti alimentari che si ottengono
grazie all’attività dei funghi
− Spiegare il concetto di simbiosi
− Illustrare le caratteristiche dei licheni spiegando il
loro particolare ruolo di indicatori biologici
− Descrivere le micorrize tra funghi e radici delle
piante specificandone i vantaggi che ne derivano per
entrambi gli organismi
Le piante non vascolari
• Conquista delle terre emerse e
adattamenti di base delle piante
• Briofite: caratteristiche strutturali e
riproduttive
− Descrivere le caratteristiche delle piante non
vascolari
− Spiegare il motivo delle ridotte dimensioni delle
briofite
− Spiegare per quali motivi le briofite sono ancora
dipendenti dall’ambiente acquatico
• Classificazione delle piante vascolari
• Tendenze evolutive delle piante
vascolari
• Felci
• Gimnosperme
− Spiegare per quali aspetti le felci sono ancora
dipendenti dall’ambiente acquatico
− Descrivere le peculiarità delle gimnosperme
− Fare alcuni esempi di conifere
• Caratteristiche generali delle
angiosperme
• Caratteristiche distintive delle
monocotiledoni e delle dicotiledoni
• fiore, frutto
− Elencare le parti di cui è composto un fiore
− Spiegare il ruolo del fiore nelle angiosperme
− Spiegare il ruolo del frutto nelle angiosperme
Il regno dei protisti
Le piante vascolari
IL REGNO
DELLE PIANTE
Le piante vascolari con
fiori
trimestre
X
X
4
BIENNIO TECNOLOGICO
La struttura delle piante
• Funzioni e struttura della radice
• Struttura interna del fusto
• Tessuti conduttori: floema e xilema
• Tessuti di sostegno del fusto:
collenchima e sclerenchima
• Struttura della foglia
• Adattamenti delle foglie alle diverse
situazioni climatiche
− Descrivere i due tessuti di sostegno del fusto
− Elencare le varie parti che compongono il fusto di
una pianta matura partendo dal centro
− Distinguere tra cellule dell’epidermide e cuticola
− Descrivere la struttura e la funzione degli stomi
− Mettere in relazione il tipo di foglia con l’ambiente in
cui vive la pianta
Origine e classificazione
degli animali
• Caratteri distintivi del regno degli
animali
• Cenni sintetici: Poriferi, Cnidari,
Platelminti, Molluschi, Anellidi,
Artropodi, Echinodermi
− Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi
animali
− Distinguere i diversi Phylum
Le caratteristiche dei
cordati
• Caratteristiche dei cordati
• Cenni: Pesci, Anfibi, Rettili,
Uccelli, Mammiferi
− Distinguere le differenze fra Pesci, Anfibi, Rettili,
Uccelli, Mammiferi
Verso la teoria evolutiva
• Breve biografia di Darwin
• Aristotele e la Scala Naturae
• Concetto di creazionismo
• Concezione creazionista di Carl von
Linné (Carlo Linneo)
− Spiegare il pensiero aristotelico sulla struttura
gerarchica del mondo dei viventi
− Distinguere tra fissismo e creazionismo
− Riassumere l’ipotesi creazionista di Linneo
L’evoluzione prima di
Darwin
• Teorie filosofiche e scientifiche
prima del 1800; James Hutton e
l’attualismo
• William Smith e lo studio degli strati
di rocce
• Importanza dei «fossili guida»
• Georges Cuvier e la teoria delle
catastrofi
• Pensiero di Jean-Baptiste de
Lamarck
− Nominare
alcuni
precursori
del
pensiero
evoluzionista
− Sottolineare gli aspetti evolutivi della teoria
dell’attualismo di Hutton
− Mettere in relazione il ritrovamento sempre più
consistente di reperti fossili con le nuove concezioni
evoluzioniste
− Riassumere la teoria di Cuvier
− Individuare nel pensiero di Lamarck sia le intuizioni
innovative sia i concetti ancora legati alle antiche
teorie
Lo sviluppo della teoria
darwiniana
• Viaggio di Darwin e sue conseguenze − Individuare le basi socio-scientifiche su cui Darwin
sulla formulazione della sua teoria
costruì la sua teoria
• Importanza scientifica dei trattati di
− Riassumere le osservazioni di Darwin riguardo la
IL REGNO DEGLI
ANIMALI
DARWIN E
L’ORIGINE
DELLE SPECIE
ECOLOGIA
trimestre
X
trimestre
X
5
BIENNIO TECNOLOGICO
Lyell e Malthus
• Concetto di selezione naturale
• Importanza del caso nell’evoluzione
dei viventi
• Punti chiave della teoria evolutiva
−
−
−
−
−
Prove a favore del
processo evolutivo
Il risultato della selezione
naturale: l’adattamento
• Microevoluzione
• Selezione artificiale
• Mimetismo della farfalla Biston
betularia
• Resistenza di alcuni insetti agli
insetticidi
• Resistenza di ceppi batterici ai
farmaci
• Studi di biogeografia
• Importanza dei reperti fossili
• Presenza di strutture omologhe in
organismi diversi
• Adattamento come risultato della
selezione naturale
• Coevoluzione
−
−
−
−
−
−
varietà di organismi incontrati durante il suo viaggio
intorno al mondo
Definire il concetto di selezione naturale
Sottolineare l’importanza della varietà di caratteri
all’interno di una popolazione
Evidenziare il ruolo dell’ambiente nel selezionare i
caratteri vincenti
Evidenziare le differenze tra il pensiero di Darwin e
quello di Lamarck
Enunciare i concetti di base su cui Darwin e Wallace
hanno costruito la loro teoria
Elencare alcuni casi di selezione artificiale
Spiegare in che modo gli insetti possono diventare
resistenti agli insetticidi
Spiegare perché gli antibiotici possono perdere di
efficacia nella lotta contro le malattie batteriche
Spiegare perché la distribuzione di piante e animali
sul nostro pianeta è una prova dei processi evolutivi
in atto
Sottolineare l’importanza degli studi geologici e del
ritrovamento di reperti fossili nello sviluppo del
pensiero evoluzionistico
Evidenziare l’importanza evolutiva dello studio delle
strutture omologhe tra specie diverse
− Elencare i diversi significati di «adattamento» in
biologia
− Sottolineare l’importanza dell’adattamento nei
processi evolutivi
− Mettere in evidenza le cause e gli effetti del processo
di coevoluzione
6
BIENNIO TECNOLOGICO
I diversi modelli evolutivi
• Concetto di specie e speciazione
• Macroevoluzione
• Evoluzione convergente e divergente
• Cambiamento filetico
• Cladogenesi e radiazione adattativi
• Estinzioni di massa
− Definire i termini «specie» e «speciazione»
− Fare alcuni esempi di evoluzione convergente e
divergente
− Descrivere in che modo una linea evolutiva può
modificarsi lentamente per cambiamento filetico
− Spiegare in che cosa consiste il modello evolutivo
chiamato cladogenesi
− Mettere in relazione la cladogenesi con il fenomeno
della radiazione adattativa
− Sottolineare l’importanza che hanno avuto le
estinzioni di massa nella storia degli organismi
viventi sulla Terra
Una visione evolutiva
moderna: gli equilibri
intermittenti
• Ipotesi degli equilibri intermittenti
− Illustrare la teoria degli equilibri intermittenti
− Spiegare perché la teoria degli equilibri intermittenti
ben si adatta alla documentazione fossile giunta
finora in nostro possesso
Gli ecosistemi
• Definizione di ecologia
• Concetto di ecosistema
• Condizioni per la realizzazione di un
ecosistema
− Definire i termini «ecologia» ed «ecosistema»
− Spiegare il significato e l’importanza per la
sopravvivenza di un ecosistema dell’esistenza di una
fonte di energia primaria, della presenza di un flusso
unidirezionale di energia e dello svolgimento dei cicli
biogeochimici
− Spiegare perché la Terra può essere considerata un
unico ecosistema
L’ecosistema Terra in
pericolo
• Relazione tra l’energia del Sole e la
vita sulla Terra
• Percentuali di energia solare che
giungono sulla superficie terrestre
• Ciclo dell’acqua
• Effetto serra
• Buco nell’ozono
• La crescita della popolazione umana
e le relative conseguenze (sanitarie,
alimentari, economiche)
− Spiegare le cause, le conseguenze e i possibili
interventi per limitare l’effetto serra
− Spiegare le cause e le conseguenze del buco
nell’ozono
trimestre
X
X
7
BIENNIO TECNOLOGICO
Trasferimenti di energia
tra i viventi
• Catene alimentari
• Livelli trofici: produttori,
consumatori e detritivori
• Saprofagi e decompositori
− Definire le espressioni «catena alimentare» e «rete
alimentare» evidenziandone le differenze
− Elencare i livelli trofici facendo alcuni esempi di
organismi
− Distinguere tra consumatori primari e secondari
− Distinguere tra saprofagi e decompositori
Il ruolo centrale del
carbonio
• Biomolecole
• Atomo di carbonio e scheletro
carbonioso
• Concetto di isomeria
• Monomeri e polimeri
• Reazioni di idrolisi e condensazione
− Individuare le quattro classi di biomolecole e la loro
composizione chimica
− Confrontare le formule di struttura lineare e ad anello
Trimestre/
di glucosio e fruttosio
X
pentamestre
− Definire i termini «monomero» e «polimero»
− Spiegare in che cosa consistono le reazioni di idrolisi
e di condensazione
I carboidrati
• Principali monosaccaridi e
disaccaridi
• Polisaccaridi di riserva e di struttura
di origine sia animale sia vegetale
− Individuare i monomeri che formano alcuni
disaccaridi
− Distinguere tra zuccheri di riserva e di struttura,
collegando alle due tipologie i relativi polisaccaridi
• Caratteristiche dei lipidi
• Trigliceridi
• Fosfolipidi
• Cere
• Colesterolo
− Distinguere tra trigliceridi di origine animale e
trigliceridi di origine vegetale facendo alcuni esempi
− Spiegare perché i lipidi di origine animale possono
essere dannosi per la salute
− Descrivere le caratteristiche dei fosfolipidi
− Definire la funzione strutturale delle cere
− Spiegare la funzione e i possibili effetti patologici
legati alla presenza nel sangue del colesterolo
Le proteine
• Struttura e tipi di amminoacidi
• Formazione dei legami peptidici
• Livelli di organizzazione delle
proteine
• Anticorpi ed enzimi
− Riconoscere la struttura di base degli amminoacidi
− Spiegare come si forma il legame peptidico tra due
amminoacidi
− Mettere in relazione il livello di organizzazione delle
proteine con le rispettive funzioni
− Spiegare la funzione degli enzimi
Gli acidi nucleici
• Struttura dei nucleotidi
• Molecole di RNA e DNA e relative
funzioni
• Concetto di gene
− Specificare le sub-unità che costituiscono i nucleotidi
− Elencare i cinque tipi di basi azotate che possono
comporre i nucleotidi
− Riconoscere l’importanza degli acidi nucleici negli
organismi viventi
LE
BIOMOLECOLE I lipidi
X
8
BIENNIO TECNOLOGICO
− Descrivere i ruoli biologici del DNA e dell’RNA
• Composizione e funzione della
molecola di ATP
− Elencare le parti che costituiscono una molecola di
ATP
− Elencare i prodotti dell’idrolisi dell’ATP
• Cellule procariote ed eucariote
• Organismi eterotrofi e autotrofi
• Metabolismo cellulare
− Elencare le differenze basilari tra le cellule eucariote
e quelle procariote
− Spiegare la differenza tra organismi eterotrofi e
autotrofi
pentamestre X
− Distinguere
tra
organismi
fotosintetici
e
chemiosintetici
− Spiegare perché, in genere, le cellule più attive sono
quelle più piccole
Tipi diversi di microscopi
• Potere di risoluzione
• Microscopi ottici, elettronici a
trasmissione e a scansione
− Descrivere il funzionamento dei tre tipi di microscopi
− Riconoscere con quale tipo di microscopio sono state
effettuate alcune microfotografie presenti nel libro di
testo
Le cellule procariote
• Struttura delle cellule batteriche
• Definizione di nucleoide, capsula,
pili e flagelli
• Suddivisione dei batteri in base alla
morfologia
− Descrivere la struttura delle cellule batteriche con
particolare riferimento al nucleoide
− Motivare la grande diffusione dei batteri
− Descrivere i criteri di classificazione dei batteri
Le cellule eucariote:
membrana cellulare e
parete esterna
• Struttura della membrana cellulare
• Struttura della parete cellulare
− Descrivere la struttura chimica della membrana
cellulare
− Descrivere la struttura chimica della parete cellulare
Il nucleo
• Membrana nucleare e pori
• Funzione del nucleo
• Cromatina e nucleolo
− Descrivere la funzione di alcune componenti del
nucleo quali gli acidi nucleici, il nucleolo e la
membrana nucleare
La molecola di ATP, la
valuta energetica della
cellula
Tipi di cellule
LA CELLULA:
STRUTTURA E
FUNZIONI
X
9
BIENNIO TECNOLOGICO
Il citoplasma
• Citoplasma e citosol
• Struttura e funzioni del reticolo
endoplasmatico, dei lisosomi, degli
apparati di Golgi, dei cloroplasti, dei
mitocondri e del citoscheletro
• Struttura e funzione delle ciglia e dei
flagelli
• Differenze tra cellula animale e
cellula vegetale
− Spiegare il ruolo e la struttura del citoscheletro
− Spiegare il ruolo dei vacuoli e delle vescicole
− Descrivere la struttura e la funzione dei reticoli
endoplasmatici e dei ribosomi
− Descrivere la struttura e la funzione dell’apparato di
Golgi, specificando le diverse tipologie di utilizzo dei
prodotti elaborati
− Descrivere la funzione di lisosomi, proteasomi e
perossisomi
− Descrivere la struttura di un cloroplasto mettendola
in relazione alla funzione fotosintetica
− Descrivere
la
struttura
dei
mitocondri,
sottolineandone la presenza nelle cellule sia autotrofe
sia eterotrofe
− Descrivere la struttura delle ciglia e dei flagelli
Scambi di sostanze tra
cellule e ambiente esterno
• Concetto di trasporto passivo
• Fenomeno della diffusione
• Processo di osmosi
• Caratteristiche del trasporto attivo
• Esocitosi ed endocitosi
− Definire il fenomeno della diffusione
− Mettere a confronto un movimento di molecole
«secondo gradiente» con uno «contro gradiente»
− Spiegare il fenomeno dell’osmosi
− Descrivere il fenomeno della diffusione facilitata
− Spiegare il concetto di trasporto attivo
− Distinguere tra endocitosi ed esocitosi nelle cellule
Energia e organismi
viventi
• Dipendenza degli organismi dal
flusso di energia solare
• Accumulo di energia nei legami delle
biomolecole
• Il metabolismo cellulare
− Spiegare il concetto di metabolismo
− Spiegare perché tutte le cellule hanno bisogno di pentamestre X
biomolecole
La fotosintesi: sintesi di
biomolecole
• Cellule fotosintetiche
• Reazione di fotosintesi
• Fase luce-dipendente e fase luceindipendente
• Caratteristiche fisiche della luce
• Tappe che portano alla formazione
del glucosio
• Importanza e peculiarità dei pigmenti
fotosintetici
− Scrivere l’equazione generale del processo di
fotosintesi
− Spiegare perché una cellula fotosintetica ha bisogno
dell’energia solare
− Spiegare che cosa si intende per fissazione del
carbonio
− Analizzare lo spettro elettromagnetico delle
radiazioni solari mettendo in risalto le peculiarità
delle radiazioni luminose
− Spiegare la funzione dei pigmenti e la relazione tra
pigmenti e lunghezza d’onda della luce solare
SCAMBI
ENERGETICI
NELLE CELLULE
X
10
BIENNIO TECNOLOGICO
LA DIVISIONE
DELLE
CELLULE:
MITOSI E
MEIOSI
La respirazione cellulare:
demolizione delle
biomolecole
• Concetti di ossidazione delle
molecole energetiche e di
respirazione cellulare
• Fasi di demolizione del glucosio
• Glicolisi e suoi prodotti
• Processi aerobici e anaerobici
• Ciclo di Krebs e trasporto finale di
elettroni
• Tipi di fermentazione
• Metabolismo degli zuccheri, dei
grassi e delle proteine
• Catabolismo e anabolismo
− Scrivere la reazione generale di demolizione del
glucosio in presenza di ossigeno
− Riassumere il processo della glicolisi nelle sue linee
generali
− Spiegare l’importanza per la cellula del ciclo di
Krebs e del trasporto finale di elettroni
− Evidenziare le caratteristiche dei processi di
fermentazione citando alcuni prodotti finali
− Spiegare in che modo nei processi metabolici del
glucosio siano coinvolti anche i grassi e le proteine
− Distinguere tra anabolismo e catabolismo
Gli enzimi
• Concetto di energia di attivazione
• Proprietà dei catalizzatori
• Ruolo dei coenzimi
− Spiegare perché l’energia di attivazione si abbassa in
presenza di un enzima
− Illustrare con un disegno l’importanza della
complementarietà tra sito attivo e substrato
La divisione cellulare
negli organismi
procarioti
• Concetto di mitosi
• Divisione cellulare nei procarioti
− Descrivere il processo di divisione cellulare in un
batterio
pentamestre X
− Individuare le funzioni della mitosi negli organismi
procarioti
La divisione cellulare
negli organismi eucarioti
• Divisione cellulare negli organismi
eucarioti
• Ciclo cellulare e sua regolazione
• Differenti ritmi di divisione cellulare
Mitosi e citodieresi
• Fuso mitotico
• Eventi che caratterizzano le quattro
fasi della mitosi
• Citodieresi
Meiosi e riproduzione
sessuata
• Vantaggi della riproduzione sessuata
• Definizione di gamete e di zigote
• Cellule aploidi e diploidi
− Interpretare il ciclo cellulare come il processo al cui
interno si realizza la divisione cellulare
− Descrivere le varie fasi del ciclo cellulare
− Descrivere le peculiarità delle cellule staminali del
midollo osseo
− Mettere in relazione i ritmi di divisione cellulare con
il cancro
− Descrivere l’origine e la funzione del fuso mitotico
− Descrivere in modo preciso gli eventi di ognuna delle
quattro fasi mitotiche
− Motivare, attraverso lo studio del processo mitotico,
l’uguaglianza genetica delle due cellule figlie
− Confrontare la citodieresi delle cellule animali con
quella delle cellule vegetali
− Spiegare la differenza tra cellule somatiche e gameti
− Spiegare la differenza tra aploide e diploide
− Individuare perché è importante che la meiosi
11
BIENNIO TECNOLOGICO
• Cromosomi omologhi
avvenga prima della fecondazione
− Descrivere le analogie tra cromosomi omologhi,
spiegando anche la loro diversa origine
Fasi della meiosi:
formazione di gameti
• Principali eventi della prima
divisione meiotica
• Processo di crossing over
• Seconda divisione e conclusione del
processo meiotico
− Analizzare le fasi della meiosi I individuando gli
eventi che portano alla formazione di due nuclei
aploidi
− Spiegare perché il crossing over è un meccanismo
che genera una maggiore variabilità genetica
− Descrivere le fasi della meiosi II, sottolineando le
analogie con il processo mitotico
− Confrontare il contenuto genetico dei nuclei formatisi
al termine della prima divisione meiotica con quelli
della seconda divisione meiotica
Errori nel processo
meiotico
• Autosomi e cromosomi sessuali
• Differenze tra il cromosoma X e il
cromosoma Y
• Fenomeno della non-disgiunzione
• Caratteristiche dei portatori della
sindrome di Down
• Altre trisomie negli autosomi:
sindromi di Patau ed Edwards
• Trisomie nei cromosomi sessuali:
individui XXX, XYY; sindromi di
Klinefelter e Turner
− Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
− Descrivere quali conseguenze si possono verificare
nei gameti in seguito a errori del processo meiotico
− Spiegare le cause genetiche della sindrome di Down
e descrivere gli aspetti dei portatori di tale sindrome
− Mettere in relazione la presenza di un cromosoma in
più con le caratteristiche morfologiche e genetiche
delle persone affette da sindrome di Down
− Spiegare le caratteristiche delle sindromi di Patau ed
Edwards
− Spiegare le caratteristiche delle sindromi di
Klinefelter e Turner
La nascita della genetica
• Importanza del lavoro di Mendel
• Metodo sperimentale di Mendel
• Linee pure
− Elencare i dati a disposizione di Mendel agli inizi dei
suoi lavori di ricerca
pentamestre X
− Spiegare come si può ottenere una linea pura
− Elencare i punti di forza del metodo seguito da
Mendel nei suoi esperimenti con le piante di pisello
La legge della
segregazione
• Caratteri delle piante di pisello scelti
da Mendel
• Concetto di generazione P, F1 e F2
• Caratteri dominanti e recessivi
• Enunciato della legge della
segregazione
• Definizione di allele
− Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel
che ha portato alla formulazione della legge della
segregazione
− Mettere in relazione i dati espressi dalla legge della
segregazione con l’esistenza degli alleli
− Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e
fenotipo, e tra omozigote ed eterozigote
DA MENDEL
ALLE NUOVE
SCOPERTE DI
GENETICA
X
12
BIENNIO TECNOLOGICO
• Genotipo omozigote ed eterozigote
• Concetto di genotipo e di fenotipo
• Trasmissione dei caratteri umani
• Costruzione del quadrato di Punnett
DNA E
SINTESI
DELLE
PROTEINE
− Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi
− Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i
genotipi degli individui che si incrociano
− Spiegare perché, nell’incrocio tra un dominante
omozigote e un recessivo omozigote, il rapporto
genotipico è diverso dal rapporto fenotipico
Legge dell’assortimento
indipendente
• Trasmissione ereditaria di due
caratteri
• Enunciato della legge
dell’assortimento indipendente
− Enunciare la legge dell’assortimento indipendente
− Costruire il quadrato di Punnett relativo all’incrocio
di due caratteri
La genetica classica
• Mutazioni e loro importanza nel
processo evolutivo
• Interazioni tra alleli dello stesso
gene: dominanza incompleta e
codominanza; alleli multipli
• Interazioni tra alleli di geni diversi:
eredità poligenica; pleiotropia
• Influenza dell’ambiente sui geni
− Spiegare perché possono comparire fenotipi
completamente diversi da quelli dei genitori
− Distinguere tra dominanza incompleta, codominanza
e alleli multipli
− Spiegare come mai alcuni caratteri appaiono in una
popolazione con una notevole gradazione di effetti
allelici differenti
− Saper cogliere le interazioni tra espressione genica e
ambiente
Malattie genetiche
umane legate al sesso
• Particolarità della trasmissione dei
caratteri ereditari legati al sesso
− Spiegare le condizioni necessarie perché una donna
sia malata di emofilia
Il modello di Watson e
Crick
• Modello di Watson e Crick
• Capacità di portare informazioni del
DNA
− Descrivere in linea generale il modello di DNA
proposto da Watson e Crick
− Spiegare perché il modello di Watson e Crick mostra pentamestre
in che modo il DNA può portare le informazioni
genetiche
La duplicazione del
DNA
• Processo di duplicazione del DNA
− Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento di
DNA può formare una copia complementare di se
stesso
Dal DNA alla proteina:
ruolo dell’RNA
• Traduzione del DNA
• Ruolo dell’RNA nelle cellule
• Ruolo dell’RNA messaggero
• Processo di trascrizione del DNA
− Spiegare in che cosa consiste il processo di
trascrizione mettendo in evidenza la funzione
dell’RNA messaggero
Il codice genetico
• Concetto di codice genetico
• Relazione tra codoni e amminoacidi,
− Spiegare che cosa si intende per codice genetico
− Spiegare perché un codone è formato da tre
X
13
BIENNIO TECNOLOGICO
e determinazione delle possibili
combinazioni di triplette
• Universalità del codice genetico
nucleotidi
− Spiegare perché a ogni amminoacido corrispondono
più codoni
− Spiegare in che cosa consiste l’universalità del codice
genetico
La sintesi delle proteine
• Struttura dei ribosomi
• Funzione dell’RNA di trasporto
• Localizzazione e ruolo degli
anticodoni
• Processo di traduzione
− Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di
trasporto
− Descrivere la particolare struttura del tRNA
− Illustrare il processo di traduzione che avviene a
livello dei ribosomi
L’organizzazione
corporea dei mammiferi
• Principali cavità del corpo umano e
organi presenti al loro interno
• Organizzazione strutturale degli
esseri viventi
• Cenno all’evoluzione dell’uomo
− Elencare le principali cavità del corpo umano
specificando gli organi in esse contenuti
− Descrivere l’organizzazione gerarchica della struttura
pentamestre
corporea degli animali
− Ricostruire sinteticamente la storia evolutiva degli
esseri umani
I tessuti del corpo umano
• Cenni sui tessuti
− Distinguere i diversi tipi di tessuti
Alcune importanti
funzioni dell’organismo
• Elenco dei sistemi del corpo umano
• Concetto di omeostasi
• Energia e metabolismo
• Sistemi di integrazione e controllo
− Mettere in relazione i diversi sistemi del corpo
umano con le rispettive funzioni
− Spiegare il concetto di omeostasi
− Spiegare il significato di metabolismo
− Definire la differenza tra sistema nervoso ed
endocrino
Le malattie: prevenzione
e stili di vita
• fumo, alcool, droghe e sostanze
stupefacenti, prevenzione infezioni
sessualmente trasmissibili
− Conoscere i fattori di rischio e stili di vita corretti per
la prevenzione di malattie
IL CORPO
UMANO
X X
apparati e/o sistemi
14
BIENNIO TECNOLOGICO
LIVELLI MINIMI DI APPRENDIMENTO NEL BIENNIO
Alla fine della classe prima l’alunno/a deve:
•
•
•
•
•
•
•
Distinguere i differenti componenti del sistema solare conoscendone i caratteri fondamentali
Aver acquisito la conoscenza delle differenti tipologie di moti della terra e della luna conoscendone le conseguenze
Distinguere le differenti tipologie di carte conoscendo gli elementi basilari di una carta e il loro significato
Saper individuare le differenti parti della struttura della terra e le cause ed effetti dei fenomeni sismici e vulcanici
Aver compreso i processi di formazione dei differenti tipi rocce e le caratteristiche di ciascun tipo
Aver acquisito le conoscenze fondamentali dell’idrosfera (dolce e salata) e di alcuni fenomeni di alterazione di essa causati dalle attività umane
Aver acquisito le conoscenze fondamentali dell’atmosfera e di alcuni fenomeni di alterazione di essa causati dalle attività umane
Alla fine della classe seconda l’alunno/a deve:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Aver acquisito i contenuti base relativi all’origine e all’evoluzione della vita
Sapersi orientare nella classificazione dei viventi
Distinguere i caratteri tipici di ciascuno dei 5 regni evidenziando differenze e similitudini fra regni
Aver compreso il processo di evoluzione delle specie e la sua articolazione
Aver acquisito i contenuti principali dell’ecologia
Essere capaci di distinguere le caratteristiche e le funzioni delle principali biomolecole
Comprendere la complessità cellulare, la sua struttura e le sue funzioni
Sapersi orientare distinguendo gli scambi energetici nella cellula
Saper individuare le differenze nella divisione cellulare fra mitosi e meiosi partendo dalla conoscenza di ciascuna
Aver acquisito i principi della genetica mendeliana
Aver compreso la complessità del corpo umano dopo aver acquisito le conoscenze basilari dei sistemi che lo compongono e le relative funzioni
OBIETTIVI TRASVERSALI
Alla fine del biennio l’allievo/a relativamente al metodo di lavoro dovrà:
saper prendere appunti;
Ă
individuare l’essenziale di un argomento
Ă
acquisire la capacità di valutare il proprio lavoro
Ă
Ă
Ă
Ă
Per la partecipazione all’attività scolastica dovrà:
essere attento durante la lezione
essere impegnato nel lavoro in classe
rispettare le scadenze degli impegni scolastici
15
BIENNIO TECNOLOGICO
Ă
Ă
Ă
Ă
Per il comportamento dovrà:
essere corretto e rispettoso verso i compagni, gli insegnanti e il personale scolastico
rispettare le attrezzature, il materiale e l’ambiente scolastico
acquisire la capacità di valutare il proprio comportamento
acquisire autonomia e autocontrollo
METODOLOGIA
• Lezione frontale
• Uso della LIM
• Proiezioni di filmati
• Visite in laboratorio
VERIFICA E VALUTAZIONE
Si terrà conto di:
• risultati rispetto agli obiettivi prefissati
• situazione di partenza
• progressi compiuti nel tempo
Si effettuerà la verifica, valutando i risultati e l’uso un linguaggio corretto e di un vocabolario specifico, tramite:
• verifiche orali
• test scritti
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