LICEO SCIENTIFICO “AZZARITA” ROMA
PROGRAMMAZIONE EDUCATIVO - DIDATTICA DIPARTIMENTO DI SCIENZE CLASSE SECONDA indirizzo Scienze Applicate
A.S.2016/2017 BIOLOGIA E CHIMICA
OBIETTIVI EDUCATIVI E FORMATIVI DISCIPLINARI
• Far acquisire un abito mentale scientifico che si manifesta nella tendenza all'esplorazione, all'indagine ed alla creatività.
• Favorire l'acquisizione di procedure strumentali e di criteri da seguire per un approccio alla sperimentazione che favorisca una conoscenza ed una comprensione dei fenomeni naturali e vitali.
• Far maturare ed esprimere un comportamento critico e responsabile nei confronti dell’ambiente.
• Attraverso il dialogo ed il confronto far abituare ad esprimere le proprie idee ed a rispettare le idee degli altri.
• Capacità di utilizzare il linguaggio specifico della Chimica e della Biologia
• Capacità di comunicare e relazionare su conoscenze ed informazioni acquisite in modo chiaro sintetico e rigoroso;
• Capacità di elaborare dati, anche mediante l’uso di strumenti elettronici, in modo corretto e significativo correlando variabili ed individuando relazioni tra esse;
• Capacità di usare correttamente semplici strumenti di misura ed attrezzature applicando semplici tecniche di base;
• Potenziare l’abilità di prendere appunti, l’autonomia personale, il rispetto delle regole.
OBIETTIVI MINIMI ESSENZIALI
o Linguaggio rigoroso e corretto relativo alle situazioni affrontate;
o Concetti e procedimenti base della chimica;
o Conoscere le definizioni delle diverse proprietà e caratteristiche della materia;
o Conoscere le principali leggi che regolano le trasformazioni chimiche;
o Conoscere i modelli teorici della struttura atomica e le proprietà degli elementi chimici che variano con la periodicità;
o Conoscere e descrivere le principali caratteristiche delle molecole sulla base dei legami chimici tra atomi;
o Conoscere e determinare il numero di ossidazione;
o Individuare il nome di un composto secondo la nomenclatura tradizionale e IUPAC;
o Conoscere il comportamento delle sostanze organiche in relazione alla natura del gruppo funzionale;
o Conoscere le caratteristiche e le proprietà delle principali macromolecole biologiche;
o Acquisire la consapevolezza di poter descrivere in termini di trasformazioni chimiche ( e fisiche ) molti eventi osservabili;
o Comprendere l’ utilità di formulare, nello studio dei fenomeni chimici, una legge empirica o un’ipotesi e della necessità di valutarne il grado di attendibilità attraverso una verifica;
o Comprensione del rapporto tra fatti empirici e loro interpretazione modellistica e consapevolezza dei limiti dei modelli interpretativi;
o Saper elaborare schemi, mappe corrette, complete ed esemplificative dei principali argomenti studiati;
o Raccogliere dati ed informazioni e porli in un contesto coerente di conoscenze ed in un quadro plausibile di interpretazione;
o Riuscire ad esprimere dopo aver analizzato, sintetizzato, ed applicato, le UD affrontate, utilizzando diversi linguaggi a seconda delle tecniche di comunicazione utilizzate;
METODO
I contenuti proposti saranno affrontati metodologicamente attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, lavori di gruppo ed attività di laboratorio.
L’insegnamento tenderà a problematizzare gli argomenti di studio in modo che gli studenti siano stimolati a porsi quesiti e a ricercare le cause dei fenomeni mediante risposte che mettano in luce le conoscenze pregresse e soprattutto tramite esperienze di laboratorio che consentano di apprendere attraverso l’approccio sperimentale.
Partendo dalle più semplici esperienze e scegliendo gli esperimenti più adatti, gli studenti saranno guidati ad acquisire metodologie e procedure proprie dell’indagine scientifica, al fine di essere in grado di saper progettare, eseguire e interpretare le attività sperimentali.
In laboratorio, durante la fase esecutiva, è opportuno, laddove possibile, che gli studenti lavorino in piccoli gruppi in modo da facilitare lo scambio e la collaborazione.
L’elaborazione dei dati sperimentali e la redazione delle relazioni saranno svolti tramite l’uso del personal computer. All’applicazione della metodologia didattica prevista contribuiranno anche l’uso del libro di testo, di semplici articoli scientifici e di audiovisivi.
E’ necessario nella prima fase dell’anno scolastico lavorare sui prerequisiti necessari per affrontare le nuove discipline di studio. Sarà opportuno guidare gli studenti ad una attenzione particolare in classe per comprendere meglio i concetti basilari sui quali si poggia la programmazione degli anni di corso successivi. A tal proposito si invitano gli alunni, soprattutto i più deboli a prendere appunti durante le interrogazioni, a scrivere le domande fatte, le risposte o autonomamente o seguendo quanto riferito dai compagni interrogati e a prestare particolare attenzione alle eventuali correzioni e chiarimenti da parte dell’insegnante. In tal modo l’alunno si sente
impegnato, anche durante le interrogazioni dei compagni, in un lavoro molto importante, che si ritiene faccia parte integrante della formazione e del recupero di eventuali lacune esistenti ed eventualmente accumulate nel corso dell’anno. Si ritiene, infatti, che questa sia una strategia per attuare una sorta di continua autoverifica molto efficace e che quindi debba essere utilizzata da tutti gli alunni che ne otterranno vantaggi diversi a
seconda dei loro livelli di partenza. Per i più deboli si otterrà un risultato sul piano del recupero, per i più preparati si otterranno dei risultati sul piano dell’approfondimento, del miglioramento delle capacità espositive e delle capacità di sintesi.
L’acquisizione di un metodo di lavoro scolastico e di studio personale si ritiene sia fondamentale per affrontare gli studi futuri, è pertanto necessario guidare gli studenti sin dai primi anni a seguire un percorso non solo cognitivo, ma che sviluppi le abilità rielaborative ed espressive dell’alunno.
Lo svolgimento del programma avverrà per unità didattiche seguite da verifiche periodiche in forma di test sommativi.
MODALITA’ DI RECUPERO
Verranno predisposte attività di recupero dopo aver accertato inizialmente l’acquisizione dei prerequisiti e al termine di ciascun modulo valutati i risultati delle verifiche formative. Il recupero sarà organizzato all’interno della classe, dividendo gli alunni in gruppi. Il gruppo che ha acquisito le competenze stabilite si dedicherà ad attività di peer education o lavori di approfondimento Gli alunni che non hanno acquisito le competenze stabilite saranno recuperati con percorsi differenziati.
STRUMENTI
Spazio adeguato (Laboratorio) Microscopi e stereoscopi
Audiovisivi, foto, lucidi, carte, mappe concettuali che permettono un migliore e più rapido apprendimento perché stabiliscono una relazione tra il mondo visivo e il mondo verbale, coinvolgendo gli allievi in maniera diretta con maggiore interesse e partecipazione.
VALUTAZ IONE E VERIFICHE Valutazione del livello di partenza
Attraverso la somministrazione di Test di ingresso
Attraverso l'osservazione e l'analisi del comportamento, verbale e non verbale, dell'alunno impegnato in una data attività, per esempio durante la lezione in aula o attività di laboratorio sollecitando commenti, domande, impressioni e registrando ed analizzando il numero e la qualità degli interventi.
Valutazione in itinere e finale
La valutazione è un momento fondamentale dell’attività didattica, che deve accompagnare, passo dopo passo, tutto lo svolgimento del progetto di insegnamento per verificare continuamente se i risultati ottenuti sono adeguati agli obiettivi prefissati. La valutazione è altresì molto utile anche per lo studente che può così rendersi conto della sua graduale crescita culturale o delle sue lacune.
Ad una buona valutazione si giunge attraverso opportune scelte di verifica.
Una prima verifica può essere effettuata già durante o a fine lezione, mediante domande mirate, per capire se la spiegazione è stata efficace.
Gli strumenti di verifica saranno le interrogazioni, che comprenderanno buona parte del programma svolto, dove si darà spazio all’alunno, alla sua capacità di sintesi, ma anche all’approfondimento, alla sua capacità di esprimersi con terminologia appropriata. Saranno utilizzati come strumento di verifica test di vario tipo: dai test a risposta multipla ( vero/falso, completamento di frasi) ai test a risposta aperta. Tali verifiche saranno soprattutto di tipo sommativo e saranno svolte pertanto al termine di ogni unità didattica.
Nella valutazione si terrà conto:
§ della preparazione generale raggiunta
• dell’impegno e dell’assiduità
• della partecipazione attenta e positiva
• della proprietà di linguaggio
• della chiarezza nell’esposizione
• della risposta puntuale alla domanda fatta
• degli eventuali approfondimenti personali estranei al libro di testo, che testimoniano un particolare interesse per la disciplina.
Per la valutazione e l’elaborazione di una votazione nella scala docimologica, il docente seguirà le griglie che il Dipartimento di Scienze ha messo a punto, valide per l’orale e per lo scritto: esercizi o domande aperte. Tali griglie sono allegate alla presente programmazione.
Potranno essere valutati positivamente interventi particolarmente pertinenti che testimonino assiduità
nell’attenzione e continuità nello studio. Saranno invece valutati negativamente interventi mancati a causa della distrazione e incostanza nell’impegno.
Non si ritengono secondari, nella valutazione globale, alcuni obiettivi educativi riguardanti il rispetto delle persone, dei luoghi e la capacità di relazionarsi all’interno
CONTENUTI OBIETTIVI
(CHIMICA) Competenze Abilità
UD1: La chimica, una scienza sperimentale
• Il metodo sperimentale
• Grandezze fisiche fondamentali e derivate, estensive e intensive
• Misure e unità di misura del S.I.
• Strumenti di misura
• Conoscere le principali
grandezze fisiche • Saper utilizzare correttamente le unità di misura delle grandezze fisiche
• Saper calcolare la densità di un corpo
UD2: I miscugli e le sostanze pure
• Stati di aggregazione della materia
• Passaggi di stato
• Trasformazioni fisiche e chimiche
• I miscugli omogenei ed eterogenei
• Sostanze pure
• Descrivere le proprietà di solidi,
liquidi e aeriformi
evidenziandone le differenze
• Distinguere le trasformazioni fisiche da quelle chimiche
• Classificare i sistemi chimici in sostanze pure, miscugli omogenei o eterogenei
• Saper distinguere una trasformazione fisica da una trasformazione chimica
• Distinguere grandezze estensive da quelle intensive
OBIETTIVI MINIMI: definire le unità di misura del Sistema Internazionale, classificare i materiali come sostanze pure e miscugli, descrivere i passaggi di stato, distinguere le trasformazioni fisiche da quelle chimiche.
UD3: Sostanze semplici e composte
• Gli elementi chimici
• I simboli degli elementi
• I composti chimici
• Leggi di Proust e Dalton
• Teoria atomica di Dalton
• Formule chimiche di elementi e composti
• Conoscere la differenza fra elemento e composto
• Conoscere i simboli degli elementi chimici più comuni
• Enunciare le leggi di Proust e Dalton
• Enunciare i punti della teoria atomica di Dalton
• Comprendere il significato delle formule chimiche
• Saper scrivere la formula chimica corretta dei più comuni elementi e composti
UD 4 Struttura atomica
• Particelle subatomiche
• Numero atomico e di massa
• Gli isotopi
• La massa atomica
• I modelli atomici
• Descrivere le particelle subatomiche
• Conoscere il concetto di isotopo
• conoscere il concetto di massa atomica
• conoscere la relazione tra unità di massa atomica e massa in grammi
• Spiegare le proprietà delle tre particelle che compongono l’atomo.
• Conoscere i modelli atomici di Thomson e di Rutherford.
• Individuare il numero atomico e il numero di massa di un elemento
• Saper calcolare la massa di una molecola usando l’unità di massa atomica e i grammi
UD5: Trasformazioni chimiche
• Le reazioni chimiche
• Legge di Lavoisier
• Bilanciamento delle reazioni
• Conoscere il concetto di reazione chimica
• Enunciare la legge di Lavoisier
• Saper bilanciare semplici equazioni chimiche
OBIETTIVI MINIMI: distinguere un elemento da un composto, definire le tre leggi ponderali della chimica, sapere bilanciare semplici equazioni chimiche, conoscere la struttura atomica secondo Thompson e Rutherford, conoscere le caratteristiche delle particelle subatomiche in termini di massa e carica, sapere il significato di isotopo.
UD6: Dalla tavola periodica ai composti
• La tavola periodica
• Metalli, non metalli, semimetalli
• Conoscere il concetto di valenza
• Conoscere la nomenclatura dei composti inorganici
• Descrivere l’organizzazione della tavola periodica
• Classificare gli elementi in metalli, non metalli e semimetalli
• Spiegare come si formano gli ioni UD3: I legami chimici
• Elettroni di valenza
• Simboli di Lewis
• Regola dell’ottetto
• Legame ionico
• Legame covalente omo- polare e polare
• Legame intermolecolare
• Legame a idrogeno
• La molecola di Acqua
• Conoscere i diversi tipi di legame
• Conoscere l’importanza del legame a idrogeno
• Conoscere la differenza tra composto polare e composto apolare
• Conoscere le caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua
• Saper scrivere i simboli di Lewis degli elementi
• Saper spiegare perché si formano i legami chimici
• Stabilire se una sostanza è polare o apolare
• Comprendere la relazione fra i legami intermolecolari e gli stati fisici delle sostanze
OBIETTIVI MINIMI:, sapere descrivere la struttura della tavola periodica degli elementi, conoscere il significato di elettroni di valenza, come si formano gli ioni, conoscere i diversi tipi di legame in particolar modo quello covalente e quello idrogeno, utili per affrontare lo studio delle molecole biologiche
CONTENUTI OBIETTIVI
(Biologia) Competenze Abilità
Macromolecole biologiche.
• Macro e microelementi, macro e micronutrienti
• Carboidrati
• Lipidi
• Proteine
• Gli Acidi Nucleici
• Denominare i principali monosaccaridi e disaccaridi
• Conoscere la differenza di struttura dei polisaccaridi di riserva e di quelli con ruolo strutturale
• Distinguere le diverse categorie lipidiche: gliceridi, fosfolipidi e ormoni
• Scrivere la formula di un amminoacido
• Struttura e ruoli delle proteine
• Strutture e funzioni del DNA, RNA e ATP
• Spiegare la differenza tra macro e microelementi
• Spiegare la differenza tra molecole essenziali e non essenziali per un dato organismo
• Spiegare i diversi livelli di struttura delle proteine
• Spiegare le funzioni delle biomolecole
La cellula
• Dalle molecole inorganiche alle molecole organiche
• I coacervati e l’esperimento di Miller
• La teoria cellulare
• Autotrofi ed eterotrofi
• Procarioti ed eucarioti
• Organizzazione degli organismi viventi
• Dalle cellule ai tessuti
• Principali caratteristiche della cellula eucariote
• Principali organelli cellulari e loro funzione
• Sapere classificare le cellule in autotrofe ed eterotrofe, procariote ed eucariote
• Saper distinguere struttura e funzione degli organelli
• Essere in grado di distinguere i livelli di specializzazione delle cellule
• Riconoscere nella cellula l'unità funzionale di base di ogni essere vivente
• Illustrare somiglianze e differenze tra i diversi tipi di cellula
• Riconoscere i vari organelli cellulari da illustrazioni
• Riconoscere i vari tipi di cellula dalla forma e dalle caratteristiche
OBIETTIVI MINIMI: conoscere la struttura delle principali macromolecole biologiche e la loro importanza nella vita degli organismi viventi, classificare le cellule in autotrofe ed eterotrofe, procariote ed eucariote, descrivere l'anatomia della cellula procariote ed eucariote, saper distinguere una cellula animale da una cellula vegetale Comunicazione tra cellule e
ambiente
• Struttura della membrana cellulare
• Movimento delle molecole d’acqua
• Trasporto passivo
• Trasporto attivo
• Trasporto mediato da vescicole
• Distinguere la differente funzione del doppio strato fosfolipidico e delle proteine di membrana
• Comprendere le conseguenze della semipermeabilità della membrana
• Comprendere la differenza tra il trasporto passivo e quello attivo, e il concetto di gradiente
• Comprendere il concetto di soluzione isotonica, ipertonica e ipotonica
• Capire il meccanismo di osmosi
• Capire il concetto di plasmolisi
• Definire il concetto di diffusione
• Saper mettere a confronto i concetti di “secondo gradiente” e
“ contro gradiente”
• Utilizzare in modo appropriato i termini specifici di trasferimento trans-membrana ( diffusione, osmosi, trasporto attivo, eso/endocitosi)
OBIETTIVI MINIMI: conoscere la struttura della membrana cellulare in dettaglio. Conoscere i principali meccanismi di passaggio di sostanze dall’esterno all’interno della cellula e viceversa. Saper spiegare i vari processi utilizzando il linguaggio specifico. Saper spiegare il diverso comportamento delle cellule animali e vegetali se immerse in soluzioni iper/ipo/isotoniche.
Gli enzimi
• Struttura e attività degli enzimi
• Meccanismo di azione e sue peculiarità
• Fattori che influenzano l’attività degli enzimi
• Illustrare le caratteristiche degli enzimi distinguendo tra i termini enzima e catalizzatore
• Spiegare l’andamento del grafico dell’energia di attivazione in assenza e in presenza di un enzima
• Comprendere il meccanismo “chiave-
• Presentare il ruolo metabolico degli enzimi utilizzando la giusta terminologia (substrato, sito attivo) facendo emergere le loro proprietà specifiche
• Illustrare e saper spiegare attraverso un disegno
• Gli enzimi nell’industria
serratura”
• Spiegare in che modo alcuni fattori ambientali (calore e pH) possano influire sul corretto funzionamento degli enzimi
• Descrivere il ruolo degli enzimi in alcuni processi industriali ( fermentazione, produzione di detersivi biologici, produzione di succhi di frutta)
l’importanza della
complementarietà tra sito attivo e substrato
• Saper mettere in relazione la struttura chimica delle proteine di cui sono costituiti gli enzimi, con le loro proprietà e con i fattori da cui dipende la loro attività
OBIETTIVI MINIMI: conoscere la struttura chimica degli enzimi, conoscere il concetto di energia di attivazione e in che modo agisce un enzima per catalizzare le reazioni biochimiche. Conoscere le proprietà degli enzimi e i fattori che possono influenzare la loro attività biologica. Conoscere i principali processi industriali in cui vengono utilizzati enzimi.
Scambi energetici nelle cellule
• Reazioni Cataboliche e Anaboliche e il ruolo dell’ATP
• Struttura delle cellule fotosintetiche
• Struttura dei cloroplasti
• La fotosintesi
• Struttura dei principali tessuti vegetali
• Struttura dei mitocondri
• Respirazione cellulare
• Fermentazione
• Processi aerobici e anaerobici
• Definire il concetto di Via Metabolica
• Scrivere l’equazione generale dei processi di fotosintesi e di respirazione
• Spiegare il meccanismo con cui le piante convertono l’energia solare
• Individuare l’importanza del processo fotosintetico in relazione ai prodotti dello stesso
• Saper descrivere la struttura delle foglie e dei tessuti di conduzione, analizzando i tessuti e la loro funzione specifica
• Confrontare i processi di fotosintesi e respirazione
• Evidenziare le caratteristiche dei processi di fermentazione
• Descrivere con uno schema il ciclo delle reazioni Anaboliche e Cataboliche
• Mettere in relazione la struttura di cloroplasti e mitocondri con la loro funzione
• Saper correlare la struttura cellulare dei tessuti fogliari e vascolari con la loro funzione specifica
• Inquadrare i processi di fotosintesi e respirazione
• nell’ambito dei cicli vitali degli organismi viventi come trasformazioni di energia e come scambio di materia ed energia tra organismi viventi
• Comprendere il significato evolutivo della fermentazione OBIETTIVI MINIMI: conoscere le equazioni generali di fotosintesi e respirazione, conoscere le analogie e le differenze tra i due processi e in quali tipi di cellule avvengono. Conoscere la struttura dei mitocondri e dei cloroplasti. Conoscere i processi di fermentazione alcolica e lattica. Saper descrivere i tessuti delle foglie e i tessuti vascolari delle piante e saper spiegare in modo semplice i processi di traspirazione e di traslocazione
