LICEO STATALE "S. PIZZI" - PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE NATURALI A.S. 2020/2021 LICEO SCIENTIFICO - INTERNAZIONALE I BIENNIO

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LICEO STATALE “S. PIZZI”

PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE NATURALI

            A.S. 2020/2021

 LICEO SCIENTIFICO – INTERNAZIONALE

             I BIENNIO
PROFILO GENERALE E COMPETENZE

Come si evince dalle Indicazioni nazionali di Scienze per il Liceo Scientifico, al termine del percorso
liceale lo studente dovrà possedere le conoscenze disciplinari e lemetodologie tipiche delle scienze
della natura, in particolare delle scienze della terra, della chimica e della biologia. Per tutte queste
discipline si fa riferimento al metodo «osservazione e sperimentazione» la cui acquisizione, secondo
le particolari declinazioni che esso ha nei vari ambiti, unitamente al possesso dei contenuti disciplinari
fondamentali, costituisce l’aspetto formativo e orientativo dell’apprendimento- insegnamento delle
scienze. L’attività laboratorialeè uno dei momenti più significativi in cui essa si esprime, in quanto
circostanza privilegiata del “fare scienza” attraverso l’organizzazione e l’esecuzione di attività
sperimentali, che possono comunque utilmente svolgersi anche in classe o sul campo. In
terminimetodologici, da un approccio iniziale di tipo prevalentemente fenomenologico e descrittivo
si passerà a un approccio che ponga l’attenzione sulle leggi, sui modelli, sulla formalizzazione,
sullerelazioni tra i vari fattori di uno stesso fenomeno e tra fenomeni differenti. Al termine del
percorsolo studente saprà perciò effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni,
classificare, formulare ipotesi in base ai dati forniti, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e
sulle ipotesiverificate, risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici, applicare
leconoscenze acquisite a situazioni della vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole
difronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale. L’apprendimento
disciplinare seguirà quindi una scansione ispirata a criteri di gradualità, diricorsività, di connessione
tra i vari temi e argomenti trattati, di sinergia tra le discipline cheformano il corso di scienze le quali,
pur nel pieno rispetto della loro specificità, sono sviluppate inmodo armonico e
coordinato.Approfondimenti di carattere disciplinare e multidisciplinare, scientifico e tecnologico,
avrannoanche valore orientativo al proseguimento degli studi.

PERCORSO DIDATTICO CAMBRIDGE INTERNATIONAL

I programmi Cambridge preparano gli studenti ad affrontare il futuro sviluppando curiosità e
passione continua nei confronti dell’apprendimento. Gli studenti avranno modo di diventare sicuri,
riflessivi, innovativi, impegnati e responsabili, caratteristiche alla base di una formazione
Cambridge. Inoltre gli studenti saranno in grado di partecipare ai test di ingresso delle migliori
università di tutto il mondo: negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Australia, ecc.

VANTAGGI DEL PERCORSO CAMBRIDGE INTERNATIONAL

1. Si imparano meglio le singole discipline
Fornire allo studente una visione trasversale delle discipline consente di amplificare e radicare
ancor di più la conoscenza. Si familiarizza con il linguaggio specifico della materia in due lingue.
Inoltre il sistema inglese prevede lavoro manuale o di laboratorio, modalità che rendono lo studio
più interessante e molto meno teorico.
2. Cambia il rapporto con i professori
Gli esami IGCSE mettono professori/lettori madrelingua e studenti in una situazione inedita. C’è un
rapporto di terzietà: il professore prepara lo studente all’esame IGCSE della propria materia, ma
non sarà poi lui stesso a valutarlo. Il professore, forma gli studenti ma non li valuta. Gli esami
IGCSE sono esami standardizzati, corretti centralmente e anonimamente. Il professore – almeno per
la parte del programma IGCSE – può finalmente agire da mediatore, da facilitatore
dell’apprendimento, e da divulgatore del sapere, un sapere di cui solo lo studente è responsabile
davanti a Cambridge International Examinations. Questo rapporto di terzietà è totalmente ignoto
alla scuola italiana, dove l’unico esterno a valutare i ragazzi è il Commissario esterno in occasione
dell’Esame di Stato.
3. Sviluppo di responsabilità e autonomia nello studente
L’IGCSE è un esame che ha una sua ritualità uguale ovunque, con regole ben definite sin dalla
disposizione dei banchi, e apertura dei plichi d’esame. Chi corregge, non solo non conosce lo
studente, ma neppure la scuola, la città o il paese da cui viene lo studente. Lo studente, al momento
dell’esame, è una figura neutrale che deve dimostrare le sue competenze acquisite.
4. Classi motivate
Ci si ritrova in classi con ragazzi motivati, dall’orientamento internazionale. Le sezioni Cambridge,
in media, attirano ragazzi sempre più intenzionati ad accrescere le proprie competenze in ottica
internazionale. Il livello delle competenze linguistiche e la passione per la scoperta del mondo sono
fattori caratterizzanti gli studenti che scelgono questo percorso internazionale.

TIPOLOGIA DI CERTIFICAZIONE

Al termine dei rispettivi programmi lo studente potrà sostenere gli esami di certificazione IGCSE
(International General Certificate of Secondary Education), direttamente presso il nostro liceo,
accreditati come Cambridge International School.
La certificazione Cambridge IGCSE, che gli studenti potranno ottenere, tra le altre materie, sarà in
Biology.
Il secondo biennio farà ottenere agli studenti una certificazione Cambridge International AS Level.
Per tale motivo la disciplina di interesse sarà coerente con la programmazione curriculare
dell’indirizzo di riferimento.
I punti cardine del metodo Cambridge nei licei dell’opera sono molteplici. Da un lato, la scuola si
serve di docenti madrelingua e di docenti italiani con competenze linguistiche certificate. Il liceo
“Pizzi” adotta e integra le indicazioni ministeriali e la programmazione liceale italiane con il
metodo e i programmi inglesi in Biology caratteristici dell’indirizzo di studi (syllabuses). La
disciplina è quindi modulata sia in italiano sia in lingua inglese.

STRUMENTI E METODOLOGIE

Il docente acquisisce un nuovo ruolo quale mediatore di conoscenza, così come gli studenti che
divengono protagonisti attivi nel loro percorso di apprendimento.
La metodologia adottata anche per i percorsi Cambridge si caratterizza come segue:
Programmazione settimanale dei contenuti trattati condivisa preliminarmente con i ragazzi
Il docente condivide settimanalmente la sua programmazione e gli obiettivi prefissati in termini di
conoscenze e abilità. Gli studenti possono quindi arrivare in classe conoscendo preliminarmente sia
gli argomenti che verranno trattati, sia la tipologia degli esercizi richiesti. Questo permette
all’insegnante di poter dedicare il tempo scuola per l’esercitazione pratica delle competenze da
acquisire.
Cooperative learning
Le esercitazioni in classe vengono svolte seguendo la modalità del problem-solving. Questo
permette ai ragazzi di esercitare le competenze maggiormente richieste oggi nel modo del lavoro
ovvero quelle relative alla sfera relazionale ed orientate al raggiungimento di un obiettivo di
gruppo.
Progetti di gruppo
gli alunni, abituati a lavorare in piccolo e grande gruppo, vengono spesso chiamati alla
realizzazione di compiti di realtà. Questo obiettivo permette ai ragazzi di dimostrare all’insegnante,
ma soprattutto a loro stessi, di aver acquisito autonomia nel percorso di apprendimento ora mediato
e non più solo trasmesso dai docenti.
Grande attenzione viene posta all’aspetto relazionale: le attività di team building svolte servono a
consolidare il legame del gruppo perché possa lavorare in maniera serena e propositiva.
CONTENUTI DEL PRIMO ANNO
                               BIOLOGY
                                        TRIMESTRE
Mese           Modulo                 Contenuti                            Competenze/abilità
                          Characteristics of living organisms   Describe the characteristics of living
 Settembre

                                                                organisms by defining the terms: – movement
                                                                – respiration – sensitivity – growth –
                                                                reproduction – excretion – nutrition.
             BIOLOGY
                          Concept and use of a classification   State that organisms can be classified into
 Ottobre

                          system                                groups by the features that they share - Define
                                                                species - Define and describe the binomial
                                                                system of naming organisms.

                          Features of organisms                 List the features in the cells of all living
                                                                organisms, limited to cytoplasm, cell
                                                                membrane and DNA as genetic material
                                                                List the main features used to place animals
                                                                and plants into the appropriate kingdoms
                                                                List the main features used to place
                                                                organisms into groups within the animal
                                                                kingdom, limited to:
                                                                – the main groups of vertebrates: mammals,
                                                                birds, reptiles, amphibians, fish
                                                                – the main groups of arthropods: myriapods,
                                                                insects, arachnids, crustaceans

                          Dichotomous keys                      Construct and use simple dichotomous keys
                                                                based on easily identifiable features.

                          Cell structure and organisation       Describe and compare the structure of a plant
 Novembre

                                                                cell with an animal cell, as seen under a light
                                                                microscope, limited to cell wall, nucleus,
                                                                cytoplasm, chloroplasts, vacuoles and
                                                                location of the cell membrane
                                                                State the functions of the structures seen
                                                                under the light microscope in the plant cell
                                                                and in the animal cell

                          Levels of organisation                Relate the structure of the following to their
                                                                functions;
                                                                Define: tissue; organ; organ system;
                                                                Identify the different levels of organisation
                                                                in drawings, diagrams and images of familiar
                                                                material

                          Size of specimens                     Calculate magnification and size of biological
 Dicembre

                                                                specimens using millimetres as units
Movement in and out of cell:   Define diffusion as the net movement
                     Diffusion                      of particles from a region of their higher
                                                    concentration to a region of their lower
                                                    concentration
                                                    Describe the importance of diffusion of gases
                                                    and solutes
                     Osmosis                        State that substances move into and out of
                                                    cells by diffusion through the cell membrane
                                                    State that water diffuses through partially
                                                    permeable membranes by osmosis
                                                    State that water moves in and out of cells by
                                                    osmosis through the cell membrane
                                                    Investigate and describe the effects on plant
                     Active transport               Define active transport as the movement
                                                    of particles through a cell membrane from
                                                    a region of lower concentration to a region of
                                                    higher concentration using energy from
                                                    respiration
                                   PENTAMESTRE
                     Biological molecules           List the chemical elements that make up:
           BIOLOGY                                  – carbohydrates
                                                    – fats
Gennaio

                                                    – proteins
                                                    State that large molecules are made from
                                                    smaller molecules, limited to:
                                                    – starch and glycogen from glucose
                                                    – cellulose from glucose
                                                    – proteins from amino acids
                                                    – fats and oils from fatty acids and glycerol
                                                    Describe the use of:
                                                    – iodine solution to test for starch
                                                    – Benedict’s solution to test for reducing
                                                    sugars
                                                    – biuret test for proteins
                                                    – ethanol emulsion test for fats and oils
                                                    – DCPIP test for vitamin C
                                                    State that water is important as a solvent
                     Enzymes                        Define the term catalyst as a substance that
Febbraio

                                                    increases the rate of a chemical reaction and
                                                    is not changed by the reaction
                                                    Define enzymes as proteins that function as
                                                    biological catalysts
                                                    Describe why enzymes are important in all
                                                    living organisms in terms of reaction speed
                                                    necessary to sustain life
                                                    Describe enzyme action with reference to
                                                    the complementary shape of an enzyme and
                                                    its substrate and the formation of a product
                                                    Investigate and describe the effect of changes
                                                    in temperature and pH on enzyme activity
                     Plant nutrition:               Define photosynthesis as the process by
Marzo

                     Photosynthesis                 which plants manufacture carbohydrates from
                                                    raw materials using energy from light
                                                    State the word equation for photosynthesis:
                                                    carbon dioxide + water → glucose + oxygen,
                                                    in the presence of light and chlorophyll

                     Leaf structure                 Identify chloroplasts, cuticle, guard cells and
                                                    stomata, upper and lower epidermis, palisade
                                                    mesophyll, spongy mesophyll, vascular
                                                    bundles, xylem and phloem in leaves of a
                                                    dicotyledonous plant.
Mineral requirements   Describe the importance of:
                                – nitrate ions for making amino acids
                                – magnesium ions for making chlorophyll.

         Human nutrition:       State what is meant by the term balanced diet
Aprile

         Diet                   for humans
                                Describe the effects of malnutrition in
                                relation to starvation, constipation, coronary
                                heart disease, obesity and scurvy
                                List the principal sources of, and describe the
                                dietary importance of:
                                – carbohydrates
                                – fats
                                – proteins
                                – vitamins, limited to C and D
                                – mineral salts, limited to calcium and iron
                                – fibre (roughage)
                                – water
         Alimentary canal       Define ingestion as the taking of substances,
                                into the body through the mouth
                                Define mechanical digestion
                                Define chemical digestion
                                Define absorption
                                Define assimilation
                                Define egestion
                                Describe diarrhoea as the loss of watery
                                faeces
                                Identify the main regions of the alimentary
                                canal and associated organs, limited to mouth,
                                salivary glands, esophagus, stomach, small
                                intestine (duodenum and ileum), pancreas,
                                liver, gall bladder and large intestine (colon,
                                rectum, anus)
                                Describe the functions of the regions of the
                                alimentary canal listed above, in relation to
                                ingestion, digestion, absorption, assimilation
                                and egestion of food.
Transport in Plants   State the functions of xylem and phloem.
Maggio / Giugno                         Identify the position of xylem and phloem as
                                        seen in sections of roots, stems and leaves,
                                        limited to non-woody dicotyledonous plants.
                                        Identify root hair cells.
                                        State the pathway taken by water.
                                        State that water is transported from the roots
                                        to leaves through the xylem vessels
                                        Define transpiration as loss of water vapour
                                        from plant leaves by evaporation.
                                        Define translocation in terms of the
                                        movement of sucrose and amino acids in
                                        phloem.

                  Transport in Humans   Describe the circulatory system as a system
                                        of blood vessels with a pump and valves to
                                        ensure one-way flow of blood.
                                        Name and identify the structures of the
                                        mammalian heart.
                                        State that blood is pumped away from the
                                        heart into arteries and returns to the heart in
                                        veins.
                                        State that the activity of the heart may be
                                        monitored by ECG, pulse rate and listening to
                                        sounds of valves closing.
                                        Investigate and state the effect of physical
                                        activity on the pulse rate.
                                        Describe coronary heart disease.
                                        Describe the structure and functions of
                                        arteries, veins and capillaries.
                                        Name the main blood vessels.
                                        List the components of blood as red blood
                                        cells, white blood cells, platelets and plasma.
                                        Identify red and white blood cells, as seen
                                        under the light microscope.
                                        State the functions of: red blood cells, white
                                        blood cells, platelets and plasma.
CONTENUTI DEL SECONDO ANNO
                                              BIOLOGY
                                                       TRIMESTRE
Mese                         Modulo                  Contenuti                    Competenze/abilità
                                         Transport in Animals           Describe the circulatory system as a system
                                                                        of blood vessels with a pump and valves to
                                                                        ensure one-way flow of blood.
                                                                        Name and identify the structures of the
                           BIOLOGY                                      mammalian heart.
                                                                        State that blood is pumped away from the
                                                                        heart into arteries and returns to the heart in
                                                                        veins.
     Settembre / Ottobre

                                                                        State that the activity of the heart may be
                                                                        monitored by ECG, pulse rate and listening to
                                                                        sounds of valves closing.
                                                                        Investigate and state the effect of physical
                                                                        activity on the pulse rate.
                                                                        Describe coronary heart disease.
                                                                        Describe the structure and functions of
                                                                        arteries, veins and capillaries.
                                                                        Name the main blood vessels.
                                                                        List the components of blood as red blood
                                                                        cells, white blood cells, platelets and plasma.
                                                                        Identify red and white blood cells, as seen
                                                                        under the light microscope.
                                                                        State the functions of: red blood cells, white
                                                                        blood cells, platelets and plasma.

                                         Pathogens and Immunity         State the different kinds of pathogens.
     Novembre / Dicembre

                                                                        Describe the body defences. Describe the
                                                                        immune system. Define the vaccination.

                                         Respiration and Gas Exchange   Define the aerobic and anaerobic respiration.
                                                                        List the features of gas exchange surfaces in
                                                                        humans. Name and identify the lungs,
                                                                        diaphragm, ribs, intercostal muscles, larynx,
                                                                        trachea, bronchi, bronchioles, alveoli.
                                                                        State the uses of energy in the body of
                                                                        humans.

                                                     PENTAMESTRE
                                         Excretion                      Describe the excretory products. Define the
Febbraio
Gennaio /

                                                                        path of the nitrogenous waste. Describe the
                                                                        excretory system in humans.
                           BIOLOGY
Coordination and Response   Describe a nerve impulse as an electrical
                                              signal that passes along nerve cells called
                                              neurones. Describe the human nervous
                                              system. Identify motor (effector), relay
                                              (connector) and sensory neurones. Describe a
                                              simple reflex arc and a reflex action. Define a
                                              synapse.
                                              Define sense organs. Identify the structures
                                              and the functions of the eye.

                                              Define a hormone as a chemical substance,
                                              produced by a gland and carried by the blood,
                                              which alters the activity of one or more
                                              specific target organs. Identify specific
                                              endocrine glands and their secretions.
                                              Describe adrenaline.
                                              Describe the response in plants. Define the
                                              tropism. Describe the auxin.

                  Homeostasis                 Define homeostasis as the maintenance of a
Marzo / Aprile

                                              constant internal environment. Name and
                                              identify on a diagram of the skin. Describe
                                              the maintenance of a constant internal body
                                              temperature in humans and the role of the
                                              brain.
                  Drugs                       Define a drug as any substance taken into the
                                              body that modifies or affects chemical
                                              reactions in the body. Describe the use of
                                              antibiotics.
                                              Describe the effects of excessive alcohol
                                              consumption, abuse of heroin and tobacco
                                              smoking.

                  Reproduction in Plants      Define asexual and sexual reproduction.
                                              Identify the different parts of a flower.
                                              Define pollination as the transfer of pollen
                                              grains from the anther to the stigma. Identify
                                              the different kind of pollinations in
                                              relationship with a structure of a flower.

                  Reproduction in Humans      Identify and name on diagrams of the male
                                              reproductive system. Identify and name on
                                              diagrams of the female reproductive system.
                                              Describe fertilisation. State the adaptive
                                              features of sperm and egg cells.
                                              Describe the ante-natal care of pregnant
                                              women. Outline the processes involved in
                                              labour and birth.
                                              Describe the roles of testosterone and
                                              oestrogen. Describe the menstrual cycle.
                                              Outline the methods of birth control.

                  Inheritance                 Define inheritance as the transmission of
Maggio / Giugno

                                              genetic information.
                                              Define chromosome as a threadlike structure
                                              of DNA. Define gene as a length of DNA that
                                              codes for a protein. Define allele.
                                              Define mitosis and meiosis.
                                              Define genotype and phenotype. Define
                                              homozygous and heterozygous. Define
                                              dominant and recessive allele.
                                              Use genetic diagrams to predict the results of
                                              a cross.
Variation and Natural Selection   Define variation as differences between
                                  individuals of the same species.
                                  Define mutation as genetic change.
                                  Define adaptive feature as an inherited feature
                                  that helps an organism to survive and
                                  reproduce in its environment.
                                  Describe natural selection.

Organisms and their Environment   State that the Sun is the principal source of
                                  energy input to biological systems.
                                  Define a food chain and a food web.
                                  Describe the nutrient cycles.
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