PROGRAMMAZIONE DIDATTICA A. S. : 2020/2021

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PROGRAMMAZIONE DIDATTICA A. S. : 2020/2021

CLASSE: 3

^a

A LSA

MATERIA: SCIENZE NATURALI DOCENTE: Diego Polimene

Introduzione generale:

Nel secondo biennio si ampliano, si consolidano e si pongono in relazione i contenuti disciplinari, introducendo in modo graduale ma sistematico i concetti, i modelli e il formalismo che sono propri delle discipline oggetto di studio e che consentono una spiegazione più approfondita dei fenomeni.

Biologia

Si pone l’accento soprattutto sulla complessità dei sistemi e dei fenomeni biologici, sulle relazioni che si stabiliscono tra i componenti di tali sistemi e tra diversi sistemi e sulle basi molecolari dei fenomeni stessi. Facendo riferimento anche alle conoscenze fondamentali di chimica organica, si studiano le molecole informazionali, con particolare riferimento al DNA e alle sue funzioni, ricostruendo anche il percorso che ha portato alla formulazione del modello, alla scoperta del codice genetico, alla conoscenza dei meccanismi della regolazione genica ecc.. Tale percorso, che ha posto le basi della biologia molecolare, e molto significativo e potra essere utilmente illustrato e discusso per favorire la consapevolezza critica del cammino della scienza. Si analizzano poi la forma e le funzioni degli organismi (microrganismi, vegetali e animali, uomo compreso). Facendo riferimento anche ai concetti chiave della chimica fisica si considerano le funzioni metaboliche di base e si approfondiscono gli aspetti (strutture e relative funzioni) riguardanti la vita di relazione, la riproduzione e lo sviluppo, ponendo attenzione, nella trattazione del corpo umano, ai molteplici aspetti di educazione alla salute.

Chimica

Si riprende la classificazione dei principali composti inorganici e la relativa nomenclatura. Si introducono lo studio della struttura della materia e i fondamenti della relazione tra struttura e proprieta, gli aspetti quantitativi delle trasformazioni (stechiometria), la struttura atomica e i modelli atomici, il sistema periodico, le proprietà periodiche e i legami chimici. Si introduce lo studio della chimica organica, dalle caratteristiche dell’atomo di carbonio sino ai principali gruppi funzionali e alla loro reattività. Si studiano inoltre gli scambi energetici associati alle trasformazioni chimiche e se ne introducono i fondamenti degli aspetti termodinamici e cinetici, insieme agli equilibri, anche in soluzione (reazioni acido-base e ossidoriduzioni), e all’elettrochimica. Adeguato spazio si darà agli aspetti quantitativi e quindi ai calcoli relativi e alle applicazioni.

Scienze della Terra

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Si introducono, soprattutto in connessione con le realtà locali e in modo coordinato con la chimica e la fisica, cenni di mineralogia, di petrologia (le rocce) e fenomeni come il vulcanesimo, la sismicità e l’orogenesi, esaminando le trasformazioni ad essi collegate e ponendo attenzione agli aspetti di modellizzazione dei fenomeni stessi (con le difficoltà ad essi legate e con la ricaduta che hanno nelle attività umane) e alla evoluzione delle teorie interpretative formulate nel tempo.

I contenuti indicati saranno sviluppati dai docenti secondo le modalità e con l’ordine ritenuti più idonei, secondo quanto indicato per il I biennio, anche attraverso attività di carattere sperimentale sistematicamente e organicamente inserite nel percorso, da svolgersi in laboratorio ed eventualmente sul campo.

La disciplina nel corso dell’anno mira a costruire le seguenti competenze specifiche:

CS1. saper effettuare connessioni logiche CS2. riconoscere o stabilire relazioni CS3. classificare

CS4. formulare ipotesi in base ai dati forniti, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate

CS5. comunicare in modo corretto ed efficace le proprie conclusioni utilizzando il linguaggio specifico,

CS6 risolvere situazioni problematiche,

CS7 applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale,

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COMPETENZE CONOSCENZE ABILITA’

CS1: saper

effettuare connessioni logiche

C1.1 Significato di sistema.

C1.2 Sistemi biotici e abiotici C1.3 Sistemi omogenei ed eterogenei C1.4 Processi biotici e abiotici C1.5 Processi lineari e processi ciclici

A1.1 Distinguere i componenti di un sistema A1.2 Metterli in relazione

A1.3 Mettere in sequenza le fasi di un processo

A1.4 Cogliere l’importanza delle conoscenze scientifiche per la comprensione della realtà che ci circonda

A1.5 Individuare in modo corretto, nell’esame di fenomeni complessi, le variabili essenziali, il relativo ruolo e le reciproche relazioni

CS2: riconoscere o stabilire relazioni C2.1 Processi biotici e abiotici

A2.1 Stabilire relazioni di causa effetto A2.2 Descrivere trasformazioni

A2.3 Porre i dati in un contesto coerente di conoscenze in un quadro plausibile di interpretazione

CS3: classificare

C3.1 Classificazione nel mondo inorganico:

C3.2 Classificazione degli elementi

C3.3 Stati di aggregazione C3.4 Sfere del pianeta C3.5 Classificazione nel mondo biologico C3.6 Livelli di organizzazione

A3.1 Enunciare i criteri di classificazione

A3.2 Elencare i requisiti necessari per l’appartenenza ad una categoria

A3.3 Individuare e descrivere analogie e differenze A3.4 Acquisire consapevolezza dei diversi livelli organizzativi presenti nel mondo vivente e non vivente

CS4. formulare ipotesi in base ai dati forniti, trarre conclusioni basate sui risultati

ottenuti e sulle ipotesi verificate

C4.1 Metodo scientifico

A4.1 Distinguere le fasi del metodo scientifico A4.2 Formulare ipotesi

A4.3 Individuare la differenza ipotesi e teoria

A4.4 Applicare le diverse fasi del il metodo di indagine scientifico in laboratorio

A4.5 Sviluppare la capacità di lettura del territorio nei suoi aspetti naturali ed antropici

CS5. comunicare in modo corretto ed C5.1 Conoscere le definizioni A5.1 Usare le definizioni in modo appropriato

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efficace le proprie conclusioni utilizzando il linguaggio specifico,

C5.2 Conoscere le leggi C5.3 Costruire grafici

A5.2 Leggere ed interpretare grafici A5.3 Mettere dati in tabella

A5.4 Ricavare informazioni da una illustrazione A5.5 Costruire mappe logiche

A5.6 Predisporre relazioni dell’attività di laboratorio CS6 risolvere situazioni problematiche,

C6.1 Reazioni chimiche

C6.2 Leggi ponderali nelle reazioni chimiche C6.3 Problemi di stechiometria

C6.4 Reazioni di ossidoriduzione

A6.1 Bilanciare le equazioni chimiche A6.2 Risolvere problemi di stechiometria

CS7 applicare le conoscenze acquisite a

situazioni della vita reale, C7.1 Ecologia C7.2 Omeostasi

A7.1 Impostare su basi razionali i termini dei problemi ambientali e sanitari.

A7.2 Cogliere il concetto di equilibrio, la sua importanza e la sua dinamicità

A7.3 Acquisizione di stili di vita che consentano di ridurre il rischio di patologie o danni ambientali

A7.4 Prendere consapevolezza dell’importanza della previsione e della prevenzione sia in ambito biologico che ambientale

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Settembre La divisione cellulare e la riproduzione

CS1 CS2 CS3 CS4 CS5

Contenuti Conoscenze Abilità

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La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti.

La mitosi e il ciclo cellulare.

La meiosi è alla base della riproduzione sessuata.

l significato evolutivo della riproduzione sessuata

La divisione nei procarioti e negli eucarioti. Lo scopo della mitosi e della meiosi

le varie fasi dei processi di divisione

Comprendere l'importanza della divisione cellulare saper riconoscere la sequenza corretta degli eventi che

caratterizzano la divisione cellulare saper legare il processo

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Ottobre Tessuti e apparati

Contenuti Conoscenze Abilità

L’organizzazione gerarchica del corpo umano Organi, tessuti, sistemi e apparati

L’omeostasi: la regolazione dell’ambiente interno

Per saperne di più - La febbre, una «trovata» contro le infezioni La rigenerazione dei tessuti

I tipi di tessuto e le loro particolarità l'organizzazione di organi e apparati la regolazione degli equilibri interni

Saper collegare le

particolarità dei diversi tessuti alla loro funzione Saper indicare il grado crescente di complessità

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Ottobre Apparato cardiocircolatorio

Contenuti Conoscenze Abilità

L’apparato cardiovascolare I vari organi, la loro anatomia e fisiologia Descrivere la circolazione nel cuore.

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L’attività del cuore I vasi sanguigni

Scambi e regolazione del flusso sanguigno I sistemi circolatori in altri animali

La composizione e le funzioni del sangue

Le principali patologie dell’apparato cardiovascolare

La differenze nella classe dei mammiferi Le principali patologie

Descrivere i diversi modi di fare circolare i fluidi nell’organismo, motivandone le differenze.

Sapere distinguere le differenti componenti del sangue e le loro funzioni

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Novembre L’apparato respiratorio CS1 CS2 CS3 CS4 CS5

Contenuti Conoscenze Abilità

L’organizzazione e la funzione dell’apparato respiratorio La respirazione negli altri animali

La meccanica della respirazione: la ventilazione polmonare

Il sangue e gli scambi dei gas respiratori

Le principali patologie dell’apparato respiratorio

I vari organi, la loro anatomia e fisiologia la differenze nella classe dei mammiferi le principali patologie

Sapere distinguere tra ventilazione polmonare e respirazione

Sapere il legame tra sangue, apparato circolatorio e attività di scambio dei gas

Sapere il legame tra inquinamento e patologie respiratorie

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Dicembre L’apparato digerente e l’alimentazione

CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6 CS7

Contenuti Conoscenze Abilità

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L’organizzazione dell’apparato digerente Le prime fasi della digestione

L’intestino lavora in sinergia con fegato e pancreas

L’apparto digerente negli altri animali Il controllo della digestione

La nostra salute- Contro l’obesità

Le principali patologie dell’apparato digerente

I vari organi, la loro anatomia e fisiologia la differenze nella classe dei mammiferi.

Principi di alimentazione Le principali patologie

Saper descrivere il processo di digestione e le sue tappe Elencare le diverse fasi della digestione.

Elencare i nutrienti indispensabili per l’organismo umano.

Identificare il ruolo svolto da ciascun nutriente.

Distinguere la digestione meccanica dalla digestione chimica.

Discutere, con opportuni esempi, le relazioni tra dieta e patologie.

Descrivere le principali patologie dell’apparato digerente.

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Gennaio La risposta immunitaria e il sistema linfatico

Contenuti Conoscenze Abilità

Il sistema linfatico L’immunità innata L’immunità adattativa

La risposta immunitaria umorale La memoria immunologica

Le principali patologie legate all’immunità

La risposta immunitaria innata e cellulo-mediata la risposta infiammatoria

le intolleranze le allergie la vaccinazioni

Sapere le diverse

modalità di risposta del corpo all'aggressione da parte di agenti esterni

Saper distinguere tra allergie ed intolleranze

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PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Febbraio L’apparato escretore

Contenuti Conoscenze Abilità

L’organizzazione e le funzioni dell’apparato urinario

Il nefrone è l’unità funzionale del rene L’escrezione e l’equilibrio idrosalino negli animali

I nefroni modulano la loro attività

Le principali patologie dell’apparato urinario

Descrivere le funzioni dell’apparato urinario e i processi che portano alla formazione dell’urina; spiegare perché il controllo dell’equilibrio idrico è legato al controllo della concentrazione salina; individuare nell’urea il catabolita azotato eliminato dai reni umani.

Descrivere i principali tipi di apparati escretori.

Distinguere patologie croniche e acute dell’apparato urinario e descrivere i casi in cui è necessario fare ricorso alla dialisi.

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Marzo Il sistema nervoso

Contenuti Conoscenze Abilità

Le componenti del sistema nervoso

L’evoluzione del sistema nervoso negli invertebrati I neuroni generano segnali elettrici

Le sinapsi trasmettono lo stimolo nervoso Il sistema nervoso centrale

L'organizzazione del sistema nervoso centrale e periferico

• i tipi di fibre nervose

• i neurotrasmettitori e le sinapsi

• il messaggio nervoso e la sua natura elettrica

Spiegare le relazioni tra recettori sensoriali, neuroni e organi effettori.

Distinguere SNC e SNP.

Elencare i tipi di neuroni conosciuti.

Descrivere le funzioni delle cellule gliali.

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Il midollo spinale

Le principali patologie del sistema nervoso

Saper legare l'attività del sistema nervoso alla capacità di generare impulsi elettrici

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Aprile Maggio Apparato riproduttore e sistema endocrino

Contenuti Conoscenze Abilità

Gli apparati riproduttori maschile e femminile La gametogenesi produce gameti aploidi Il funzionamento dell’apparato riproduttore maschile e femminile

Strategie riproduttive asessuate

La fecondazione e lo sviluppo embrionale L’organogenesi e le ultime fasi dello sviluppo Le principali patologie dell’apparato riproduttore e la contraccezione

Il ciclo mestruale

La maturazione dei gameti

Diversi organi degli apparati riproduttori maschile e femminile

Le ghiandole endocrine e gli ormoni

Descrivere l’anatomia degli apparati riproduttori maschile e femminile.

Discutere come strutture omologhe si

modifichino profondamente tra i due sessi per adattarsi a svolgere funzioni differenti.

Sapere le varie componenti e loro specificità Descrivere le funzioni di androgeni, FSH, LH nel maschio.

Descrivere le funzioni e le fasi dei cicli ovarico e mestruale. spiegando come vengono

coordinati dagli ormoni.

Mettere a confronto l’azione degli ormoni negli apparati maschile e femminile.

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

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Settembre Ottobre Le proprietà delle soluzioni

Contenuti Conoscenze Abilità

Le proprietà delle soluzioni Soluzioni acquose e elettroliti La concentrazione delle soluzioni Le proprietà colligative delle soluzioni La tensione di vapore.

Legge di Raoult

Innalzamento e abbassamento crioscopico

Osmosi e pressione osmotica Solubilità e soluzioni sature.

Colloidi e sospensioni

Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze intermolecolari che si possono stabilire tra le particelle di soluto e di solvente

Leggere diagrammi di solubilità

(solubilità/temperatura; solubilità/pressione)

Conoscere i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni

Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni Comprendere l’influenza della temperatura e della pressione sulla solubilità

Utilizzare il concetto di pressione osmotica.

Spiegare il rischio di embolia gassosa per chi pratica attività subacquea

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Ottobre Le reazioni chimiche

CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6

Contenuti Conoscenze Abilità

Le reazioni chimiche Reazioni di sintesi

Reazioni di decomposizione

Equazioni di reazione Calcoli stechiometrici

Reagente limitante e reagente in eccesso

Bilanciare una reazione chimica

Utilizzare i coefficienti stechiometrici per la

risoluzione di problemi che richiedono di determinare

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Reazioni di scambio Reazioni di doppio scambio

Reazioni di sintesi, di decomposizione Reazioni di scambio e spostamento Reazioni di doppio scambio

massa/volume delle specie chimiche coinvolte

Riconoscere il reagente limitante e determinare la resa di una reazione

Ricondurre una reazione chimica a uno dei quattro tipi fondamentali (sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio)

Individuare i reagenti in grado di dare origine alla formazione di un sale e acqua

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Novembre I trasferimenti di energia

Contenuti Conoscenze Abilità

I trasferimenti energetici termodinamica

termochimica

le reazioni di combustione i principi della termodinamica

Variazioni di energia chimica di un sistema Le funzioni di stato

Primo principio della termodinamica Reazioni di combustione

Entalpia di reazione

Trasformazioni spontanee e non spontanee Entropia

Secondo principio della termodinamica

Descrivere come variano l’energia potenziale e l’energia cinetica durante una trasformazione Comprendere il significato della variazione di entalpia durante una trasformazione

Mettere in relazione la spontaneità di una reazione con la variazione di entalpia e di entropia

Spiegare come varia l’energia chimica di un sistema durante una trasformazione

endo/esotermica

Mettere in relazione il segno della variazione dell’entalpia con la quantità di calore scambiato con l’ambiente

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PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Dicembre La velocità di reazione

Contenuti Conoscenze Abilità

Cinetica chimica L’equazione cinetica Ordine di reazione

Fattori che influenzano la velocità di reazione

Equazione cinetica

Fattori che influiscono sulla velocità di reazione

Teoria degli urti Energia di attivazione

Riconoscere il carattere sperimentale dell’equazione

cinetica, non deducibile dall’equazione chimica bilanciata di reazione Spiegare la cinetica di reazione alla luce della teoria degli urti

Riconoscere nell’equazione cinetica lo strumento per definire il meccanismo di una reazione

Interpretare grafici concentrazione/tempo Costruire il profilo energetico a partire dai valori di Eatt e ΔH

Comprendere in quale stadio intervenire con un catalizzatore per accelerare la reazione

Illustrare il ruolo dei fattori che determinano la velocità di reazione

Distinguere fra energia di reazione ed energia di attivazione

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Gennaio L’equilibrio chimico

Contenuti Conoscenze Abilità

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Reazioni chimiche incomplete

Trasformazioni reversibili in equilibrio dinamico la costante di equilibrio

Concetto di equilibrio dinamico Costante di equilibrio

Quoziente di reazione

Termodinamica dell’equilibrio Principio di Le Chatelier

Comprendere che il valore di Keq di un sistema chimico non dipende dalle concentrazioni iniziali

Interpretare la relazione fra i valori di Keq e le diverse temperature Conoscere la relazione fra kc e kp

Applicare la legge dell’azione di massa

Riconoscere il carattere endo/esotermico di una reazione nota la dipendenza di Keq dalla temperatura Individuare le reazioni in cui i valori di kc e kp

coincidono

Acquisire il significato concettuale del principio di Le Chatelier Valutare gli effetti sull’equilibrio della variazione di uno dei parametri indicati dal principio di Le Chatelier

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Febbraio Acidi e basi

Contenuti Conoscenze Abilità

Le teorie sugli acidi e sulle basi La teoria di Arrhenius

La teoria di Bronsted e lowry La teoria di Lewis

La ionizzazione dell’acqua Forza di acidi e basi

Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche Titolazione acido-base Idrolisi dell’acqua

Soluzioni tampone

Comprendere l’evoluzione storica e concettuale delle teorie acido – base

Individuare il pH di una soluzione

Stabilire la forza di un acido/base, noto il valore di ka/kb Classificare correttamente una sostanza come acido/base di Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis

Assegnare il carattere acido o basico di una soluzione in base ai valori di [H+] o [OH-]

Ordinare una serie di specie chimica in base al criterio di acidità

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crescente

Scegliere la relazione opportuna per determinare il pH Comprendere i meccanismi dell’idrolisi salina

Individuare i casi in cui è conveniente esprimere la concentrazione di un acido o di una base come normalità

Calcolare il pH di soluzioni di acidi/basi forti e deboli o di soluzioni tampone

Spiegare il carattere acido, neutro o basico di una soluzione salina

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Marzo Aprile Reazioni di ossidoriduzione

Contenuti Conoscenze Abilità

Ossidazione e riduzione: che cosa sono e come si riconoscono

Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione Normalità ed equivalenti

Significato delle reazioni di ossidoriduzione Metodo della variazione del numero di ossidazione

Metodo ionico-elettronico Redox influenzate dal pH Reazioni di dismutazione

Riconoscere il significato e l’importanza delle reazioni ossido-riduttive nel mondo biologico

Scrivere e interpretare le equazioni della fotosintesi e della respirazione cellulare, con riferimento alle energie in gioco

Riconoscere in una reazione di ossidoriduzione, l’agente che si ossida e quello che si riduce

Scrivere le equazioni redox bilanciate sia in forma molecolare sia in forma ionica

Esprimere la concentrazione delle soluzioni che partecipano a reazioni redox in termini di normalità, N Individuare l’agente ossidante e riducente applicando le

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regole per la determinazione del n.o.

Bilanciare le reazioni redox col metodo della variazione del n.o. e con il metodo ionico- elettronico

Utilizza il concetto di equivalente per mettere in relazione normalità e molarità

PERIODO UNITA’ COMPETENZE

Maggio Elettrochimica

Contenuti Conoscenze Abilità

La chimica dell’elettricità

Reazioni redox spontanee e non spontanee Le pile

Energia libera e spontaneità delle reazioni redox La corrosione

L’elettrolisi e la cella elettrolitica L’elettrolisi dell’acqua

Le pile

Scala dei potenziali standard di ossido-riduzione

Equazione di Nerst Corrosione

Elettrolisi e cella elettrolitica Leggi di faraday

Comprendere che le reazioni redox spontanee possono generare un flusso di elettroni

Avere consapevolezza della relazione fra energia libera e potenziale standard di una pila

Conoscere I fattori da cui dipende la differenza di potenziale agli elettrodi di una pila

Spiegare il funzionamento di una pila Daniell

Utilizzare la scala dei potenziali standard per stabilire la spontaneità di una reazione

Applicare l’equazione di Nernst Collegare la posizione di una specie chimica nella

tabella dei potenziali standard alla sua capacità riducente.

Stabilire confronti fra celle galvaniche e le celle elettrolitiche

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Interpretare correttamente I fenomeni di corrosione Riconoscere il ruolo dei processi redox per la purificazione di specie chimiche

PROGRAMMAZIONE DIDATTICA A. S. : 2020/2021