PROGRAMMAZIONE DIDATTICA SCIENZE NATURALI - CLASSE QUINTA indirizzo ORDINAMENTALE - Vito Volterra
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LICEO SCIENTIFICO VITO VOLTERRA - Ciampino
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA SCIENZE NATURALI
CLASSE QUINTA indirizzo ORDINAMENTALE
ANNO SCOLASTICO 2018– 2019
SCIENZE NATURALI (Sc. Terra. Biologia, Chimica)
I percorsi liceali forniscono allo studente gli strumenti culturali e metodologici affinché egli si ponga, con atteggiamento razionale, creativo, progettuale e critico, di fronte
alle situazioni, ai fenomeni e ai problemi, ed acquisisca conoscenze, abilità e competenze adeguate al proseguimento degli studi di ordine superiore, all’inserimento nella
vita sociale e nel mondo del lavoro.
Gli studenti, a conclusione del percorso di studio, oltre a raggiungere i risultati di apprendimento comuni, dovranno
Aver raggiunto una conoscenza sicura dei contenuti fondamentali delle scienze fisiche e naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia) e, anche
attraverso l’uso sistematico del laboratorio, una padronanza dei linguaggi specifici e dei metodi di indagine propri delle scienze sperimentali.
Essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei
diversi contesti, con attenzione critica alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti.
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Saper cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana.
Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali (chimica, biologia, scienze della terra), padroneggiandone le procedure e i metodi
di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle
attività.
OBIETTIVI SPECIFICI
Chimica – Biologia
“Nel quinto anno è previsto l’approfondimento della chimica organica. Il percorso di chimica e quello di biologia si intrecciano poi nella biochimica e nei biomateriali,
relativamente alla struttura e alla funzione di molecole di interesse biologico, ponendo l’accento sui processi biologici/biochimici nelle situazioni della realtà odierna e in
relazione a temi di attualità, in particolare quelli legati all’ingegneria genetica e alle sue applicazioni” PIANO DIDATTICO
Testo in adozione:
Sadava, Hillis, Heller, Barembaum, Posca “Il Carbonio, gli enzimi, il DNA – Chimica organica, biochimica e biotecnologie” Zanichelli
CAPITOLO C2 – Chimica organica: gli idrocarburi
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica un - Collega nome o formula di un idrocarburo alla classe di appartenenza - Classi di idrocarburi e composti eterociclici
idrocarburo aromatici e relative caratteristiche strutturali
- Ibridazione orbitalica dell’atomo di carbonio e
conseguenze (tipo di legami e geometria
molecolare)
Effettuare Coglie la relazione - Sa assegnare il nome a un idrocarburo, nota la formula - Regole di nomenclatura IUPAC
connessioni logiche, tra la struttura
riconoscere o degli idrocarburi e - Sa scrivere la formula di un idrocarburo, noto il nome
stabilire relazioni la loro
Formulare ipotesi,
nomenclatura
Formula ipotesi, - Sa prevedere le proprietà fisiche e il comportamento acido-basico di un - Proprietà fisiche e comportamento acido-
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risolvere problemi e risolve problemi e idrocarburo, noto il nome o la formula basico delle classi di idrocarburi
trarre conclusioni in trae conclusioni - Sa prevedere l’influenza del catalizzatore sulla struttura del prodotto - Catalizzatori necessari nelle reazioni studiate
sulle proprietà - Descrive e rappresenta le reazioni delle varie classi di idrocarburi - Meccanismi di reazione: reazione radicalica
base all’analisi dei
fisiche e chimiche - Sa prevedere i prodotti di una reazione analoga a quelle studiate e ne scrive degli alcani, addizione elettrofila ad alcheni e
dati di un idrocarburo la formula alchini, sostituzione elettrofila aromatica,
- Sa prevedere la regioselettività della reazione di addizione elettrofila, in riduzione di alcheni e alchini, ossidazione degli
presenza di reagenti asimmetrici idrocarburi
Formula ipotesi sui
possibili isomeri di - Sa prevedere possibile esistenza, numero e struttura degli isomeri di catena - Regola di Markovnikov
un idrocarburo di un idrocarburo
- Sa prevedere possibile esistenza, numero e struttura degli isomeri di - Isomeria di catena, di posizione, geometrica,
posizione di alcheni e alchini e degli isomeri geometrici degli alcheni conformazionale delle diverse classi di
- Ipotizza struttura e stabilità dei possibili conformeri di cicloalcani idrocarburi
monociclici con cicli tra 3 e 6 terminiCAPITOLO C3 – Chimica organica: i derivati degli idrocarburi
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica i derivati degli - Collega nome o formula dei derivati degli idrocarburi alla - Classi dei derivati degli idrocarburi e relative
idrocarburi classe di appartenenza caratteristiche strutturali
- Classifica i polimeri in base all’origine, alla struttura e al - Definizione di polimero
Classifica i polimeri processo produttivo - Tipi di polimeri e relative caratteristiche strutturali
studiati - Meccanismi di polimerizzazione: poliaddizione e
policondensazione
Effettuare Coglie la relazione tra la - Sa assegnare il nome comune o IUPAC ai derivati degli - Nomi comuni dei composti carbonilici e acilici
connessioni logiche, struttura dei derivati degli idrocarburi, nota la formula
riconoscere o idrocarburi e la loro - Sa scrivere la formula di derivati degli idrocarburi, noto il - Regole di nomenclatura IUPAC
stabilire relazioni nomenclatura nome comune o IUPAC
Formulare ipotesi, Formula ipotesi, risolve - Sa prevedere le proprietà fisiche dei derivati degli idrocarburi, - Proprietà fisiche dei derivati degli idrocarburi
risolvere problemi e problemi e trae noto il nome o la formula - Meccanismi di reazione: sostituzione nucleofila,
trarre conclusioni in conclusioni sulle proprietà - Descrive e rappresenta le reazioni delle varie classi di derivati eliminazione, addizione nucleofila, sostituzione
fisiche e chimiche dei degli idrocarburi nucleofila acilica
base all’analisi dei
dati
derivati degli idrocarburi
Formula ipotesi sul
- Sa prevedere i prodotti di una reazione analoga a quelle
studiate e ne scrive la formula
- Esempi di reazioni caratteristiche dei composti
studiati (es. reazioni acido-base, reazioni di ossido-
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numero e sulla struttura - Sa prevedere possibile esistenza, numero e struttura degli riduzione, ecc.)
dei possibili isomeri dei isomeri dei derivati degli idrocarburi - Isomeria di struttura e stereoisomeria dei derivati
derivati degli idrocarburi degli idrocarburiCAPITOLO B1 – Biochimica: le biomolecole
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica i carboidrati - Distingue monosaccaridi e polisaccaridi - Definizione, formula minima e classi dei carboidrati
Effettuare Classifica i lipidi - Distingue i monosaccaridi in base al gruppo funzionale e al (monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi)
connessioni classifica amminoacidi numero di atomi di carbonio - Struttura ed esempi di monosaccaridi aldosi e chetosi, triosi,
logiche, e proteine - Distingue i disaccaridi in base ai monomeri costituenti e al tetrosi, pentosi ed esosi
riconoscere o Classifica nucleotidi e loro legame - Struttura ed esempi di disaccaridi naturali
stabilire acidi nucleici - Distingue i polisaccaridi in base al monomero costituente, al - Struttura, funzioni e organismo produttore dei polimeri naturali
relazioni Coglie la relazione tra tipo di legami tra i monomeri, alla struttura lineare o del glucosio
la struttura degli ramificata, all’organismo produttore - Struttura, esempi e funzioni delle classi (saponificabili e
isomeri delle - Distingue i lipidi in base alla struttura insaponificabili) e sottoclassi (trigliceridi, fosfolipidi ecc.) di lipidi
biomolecole e la loro - Distingue la classe di un amminoacido in base alla struttura - Struttura e classi (acidi, basici, idrofili neutri, idrofobi) di
nomenclatura della catena laterale amminoacidi
Distingue gli - Classifica le proteine in base alla composizione e alla - Classificazione delle proteine in base alla composizione (semplici,
stereoisomeri utilizzati struttura coniugate) e alla forma (fibrose, globulari)
dai sistemi viventi - Distingue i nucleotidi in base a zucchero, numero di gruppi - Composizione e struttura di ribonucleosidi, ribonucleotidi,
fosfato e basi azotate costituenti deossiribonucleosidi, deossiribonucleotidi
- Distingue gli acidi nucleici in base ai nucleotidi costituenti e
alla struttura
- Composizione e struttura secondaria di DNA e RNA
- Proiezioni di Fischer di monosaccaridi e amminoacidi e
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- Data la proiezione di Fischer, riconosce gli isomeri D ed L di caratteristiche delle serie D ed L
monosaccaridi e amminoacidi - Proiezioni di Haworth dei monosaccaridi e definizione di anomeri
- Data la proiezione di Haworth, distingue gli anomeri α e β αeβ
dei monosaccaridi in forma ciclica - Struttura degli α-amminoacidi, β-amminoacidi ecc.
- Data la formula di struttura, riconosce α-amminoacidi, - Stereospecificità del metabolismo degli esseri viventi: presenza
β-amminoacidi ecc. dei soli amminoacidi della serie L (eccetto nei batteri) e dei
- Riconosce gli stereoisomeri di monosaccaridi e amminoacidi monosaccaridi della serie D; specificità degli enzimi digestivi di
utilizzati e quelli non utilizzati dai sistemi viventi organismi diversi di scindere i diversi legami O-glicosidiciCompetenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Collega la struttura delle - Collega la presenza di un gruppo carbonilico e di più gruppi alcolici nei - Reazione di ciclizzazione dei monosaccaridi:
Effettuare biomolecole alla loro monosaccaridi a struttura lineare a 5 o 6 atomi di carbonio alla possibilità rappresentazione, condizioni ed equilibrio
connessioni reattività inter- o intra- di ciclizzazione per formazione di un gruppo emiacetalico o emichetalico - Reazione di polimerizzazione dei carboidrati:
logiche, molecolare per reazione intramolecolare rappresentazione e tipi di legami generati
riconoscere o - Collega la presenza di un gruppo emiacetalico o emichetalico di un - Reazione di idrogenazione: rappresentazione;
stabilire monosaccaride ciclico e di più gruppi OH di un altro alla possibilità di struttura e stato fisico dei prodotti; uso industriale
relazioni reazione intermolecolare per formare oligosaccaridi o polisaccaridi della reazione
- Collega la presenza di insaturazioni nei grassi alla possibilità di subire - Reazione di saponificazione: rappresentazione;
un’idrogenazione struttura e proprietà dei saponi
- Collega l’eventuale presenza di un gruppo estere nei lipidi alla - Concetto di sostanza anfifilica ed esempi di lipidi
possibilità di subire la reazione di saponificazione anfifilici
- Collega l’eventuale presenza di gruppi idrofili nei lipidi alle proprietà - Concetto di punto isoelettrico e sua applicazione
anfifiliche ad amminoacidi e loro polimeri
- Collega la presenza di almeno un gruppo carbossilico e di almeno un - Reazione di condensazione per la formazione del
gruppo amminico negli amminoacidi e nei loro polimeri all’esistenza di un legame peptidico: rappresentazione e
punto isoelettrico specifico per ognuno caratteristiche del prodotto
- Collega la presenza di gruppi carbossilici e amminici negli amminoacidi
alla possibilità che si formi il legame peptidico per condensazione
- Struttura secondaria, terziaria e quaternaria delle
proteine: definizioni e legami stabilizzanti
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- Collega la struttura del legame peptidico alla possibilità che esso
stabilizzi per formazione di legami idrogeno intramolecolari la struttura
secondaria delle proteine
segueCompetenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
- Collega la struttura - Collega le caratteristiche chimiche delle catene laterali alla possibilità che
delle biomolecole alle esse formino tra loro vari tipi di legami che stabilizzano la struttura terziaria - Struttura dei nucleotidi e loro polimeri, carica
proprietà fisiche (se intramolecolari) e quaternaria (se intermolecolari) delle proteine netta e comportamento acido-base
- Collega la presenza dei gruppi fosfato nei nucleotidi e nei loro polimeri alle - Reazione di condensazione per la formazione
proprietà acide e alla carica elettrica netta della molecola del legame fosfodiestere: rappresentazione e
- Collega composizione e - Collega la presenza di gruppi fosfato all’estremità 5´ e dei gruppi -OH caratteristiche del prodotto
struttura delle all’estremità 3´ dei nucleotidi alla possibilità che si formi il legame - Distinzione tra oli e grassi a livello di stato
biomolecole alla loro fosfodiestere fisico (macroscopico) e struttura chimica
funzione biologica - Collega lo stato fisico liquido o solido, in condizioni ambiente, dei trigliceridi
(microscopico)
alla presenza o assenza di doppi legami negli acidi grassi - Funzioni (energetica o strutturale) dei diversi
- Collega composizione e struttura dei carboidrati alla loro funzione biologica tipi di carboidrati
- Funzioni (energetica, strutturale, di
Collega composizione e struttura dei lipidi alla loro funzione biologica regolazione/segnalazione, di cofattore, di
tensioattivi) dei diversi tipi di lipidi
- Funzioni (strutturale, catalitica, contrattile, di
- Collega composizione e struttura delle proteine alla loro funzione biologica trasporto, di difesa, di riserva, di
regolazione/segnalazione) dei diversi tipi di
proteine
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CAPITOLO B2 – Biochimica: l’energia e gli enzimi
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica le vie - Distingue le vie cataboliche dalle vie anaboliche confrontando -Concetti di complessità delle molecole organiche, di
metaboliche la complessità di reagenti e prodotti anabolismo e di catabolismo
Classifica le reazioni in - Distingue reazioni esoergoniche e spontanee da reazioni - Principi della termodinamica; concetti di entalpia, entropia
base agli aspetti endoergoniche e non spontanee in base alla differenza di ed energia libera; definizioni di reazione esoergonica,
termodinamici energia libera tra prodotti e reagenti o al grafico dell’energia endoergonica, spontanea e non spontanea; l’esempio
Classifica i catalizzatori libera in funzione della coordinata di reazione dell’ATP: composizione, struttura, funzione, aspetti
Classifica le molecole che - Distingue i catalizzatori biologici da quelli non biologici in termodinamici della sintesi (endoergonica) e dell’idrolisi
regolano l’attività base alle loro peculiarità (esoergonica)
enzimatica - Distingue i catalizzatori biologici in base alla loro - Caratteristiche dei catalizzatori biologici: specificità per una
composizione data reazione e per un certo substrato o gruppo di substrati
- Distingue i regolatori in base al tipo di azione (positiva o (anche stereospecificità); possibilità di modifica dell’attività
negativa) sull’attività enzimatica, alla forza e al sito di legame catalitica attraverso variazione delle condizioni fisiche
con l’enzima (temperatura, pH) e chimiche (inibitori, attivatori)
- Distingue cofattori inorganici e organici (coenzimi) - Caratteristiche di enzimi e ribozimi
- Definizioni di attivatori e inibitori enzimatici, inibitori
reversibili e non reversibili, competitivi e non competitivi
- Definizione ed esempi di cofattori inorganici e organici(coenzimi)
Effettuare Applica correttamente il - Collega l’idrolisi di ATP a processi endoergonici e la sintesi di - Concetto e funzione biologica dell’accoppiamento
connessioni principio ATP a processi esoergonici energetico
logiche, dell’accoppiamento - Mette in relazione gli effetti della catalisi con i modelli - Concetto di intermedio dello stato di transizione,
riconoscere o energetico esplicativi correnti definizione di energia di attivazione, modello di catalisi
stabilire - Collega la composizione degli enzimi agli effetti dei fattori (abbassamento dell’energia di attivazione), effetti cinetici
relazioni Collega struttura e fisici e chimici sull’attività enzimatica della catalisi, meccanismi della catalisi enzimatica (modello
funzione degli enzimi dell’adattamento indotto, tipi di interazioni tra enzima e
substrati)
- Effetti del pH, della temperatura e dell’interazione con
attivatori e inibitori enzimatici sulla forma e quindi sulla
funzione degli enzimi
CAPITOLO B3 – Biochimica: il metabolismo energetico
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica le vie - Classifica le reazioni del catabolismo del - Descrizione delle reazioni (in sequenza) caratteristiche della glicolisi, della
metaboliche studiate glucosio (fosforilazione-defosforilazione fermentazione e del ciclo di Krebs
Classifica le reazioni
come esoergoniche o
isomerizzazione, lisi, ossido-riduzione,
disidratazione)
- Reagenti, prodotti e tappe chiave di altre vie metaboliche importanti (via del
pentoso fosfato, gluconeogenesi, glicogenolisi, glicogenosintesi,
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endoergoniche in - Classifica le vie metaboliche studiate β-ossidazione degli acidi grassi, transaminazione e deaminazione ossidativa degli
base come cataboliche o anaboliche amminoacidi)
all’accoppiamento - Classifica come reazioni endoergoniche - Concetto di “attivazione” di un substrato: l’esempio della glicolisi (reazioni di fase
energetico quelle accoppiate all’idrolisi di nucleotidi esoergonica ed endoergonica) e della glicogenosintesi (attivazione del glucosio a
trifosfato e/o all’ossidazione di NADH e spese di UTP)
come esoergoniche quelle accoppiate alla
riduzione di NAD+ e/o alla sintesi di
nucleotidi trifosfato
Effettuare Collega un processo - Collega le diverse fasi del catabolismo del - Localizzazione cellulare delle diverse fasi del catabolismo del glucosio (glicolisi,
connessioni metabolico alla sua glucosio alla loro localizzazione cellulare decarbossilazione ossidativa del piruvato, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa)
logiche, localizzazione - Collega le diverse fasi del catabolismo del - Caratteristiche dei trasportatori di elettroni: vitamine da cui derivano, modifiche
riconoscere o glucosio al meccanismo con cui viene subite (forma ossidata e forma ridotta), fasi del metabolismo in cui sono coinvolti,
stabilire immagazzinata l’energia chimica corrispondenza tra tipo di trasportatore di elettroni e numero di molecole di ATP
relazioni Collega le sintetizzate
trasformazioni di - Concetti di gradiente elettrico, gradiente chimico e gradiente elettro-chimico;
materia alle reazioni associate alla fosforilazione diretta dell’ADP o del GDP; fosforilazione
trasformazioni di ossidativa: catena respiratoria e chemiosmosi; bilancio energetico del catabolismo
energia del glucosio e delle sue diverse fasi in condizioni aerobiche e anaerobicheFormulare Formula ipotesi sul - Sa prevedere, in base alle condizioni, la/e - Possibili destini del glucosio, degli amminoacidi, del piruvato, dell’acetil-CoA
ipotesi in base possibile destino di un via/e metabolica/che prevalente/i di un
ai dati forniti metabolita determinato metabolita
CAPITOLO B4 – Biochimica: la fotosintesi, energia dalla luce
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica le vie - Classifica la fotosintesi come una via - Reagenti e prodotti della fotosintesi: equazione complessiva
metaboliche studiate anabolica che determina riduzione del - Caratteristiche della fotosintesi ossigenica e anossigenica
carbonio
- Classifica la fotosintesi in base alla
molecola ossidata (donatrice di elettroni)
Effettuare Collega un processo - Collega le diverse fasi della fotosintesi - Localizzazione cellulare delle fasi della fotosintesi
connessioni metabolico alla sua alla loro localizzazione nel tempo e nello - Localizzazione nel tempo delle fasi della fotosintesi
logiche, localizzazione nel spazio - Concetto di fotorespirazione; confronto tra la resa della fotosintesi e quella della
riconoscere o tempo e nello spazio - Confronta il meccanismo della fotosintesi fotorespirazione; fattori che influenzano la prevalenza della fotosintesi o della
stabilire Collega le nelle piante C4 e CAM con quello presente fotorespirazione; funzione dell’enzima PEP carbossilasi nelle piante C4 e CAM;
relazioni trasformazioni di nelle piante C3 e correla gli adattamenti meccanismi utilizzati dalle piante C4 e CAM per limitare la fotorespirazione
materia e le
trasformazioni di
presenti in tali organismi con le condizioni
ambientali
- Reazioni della fase luminosa: ossidazione della clorofilla per assorbimento di
fotoni, fotolisi dell’acqua, trasporto di elettroni, creazione del gradiente
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energia - Collega le diverse fasi della fotosintesi elettrochimico transmembrana, sintesi di ATP attraverso la fotofosforilazione,
alle trasformazioni di energia e al riduzione del NADP+; reazioni chiave del ciclo di Calvin: tappa di fissazione del
meccanismo con cui essa viene carbonio, tappa di riduzione del carbonio (e ossidazione di NADPH + H+), tappe di
immagazzinata fosforilazione a spese di ATP
CAPITOLO B5 – Biotecnologie: i geni e la loro regolazione
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica l’RNA - Classifica i diversi tipi di RNA in base alle - Classificazione degli RNA in codificanti (mRNA) e non codificanti; esempi di RNA
Classifica i geni diverse funzioni fisiologiche svolte non codificanti e loro ruoli fisiologici
Classifica i regolatori - Classifica i geni in base alle diverse - Definizioni ed esempi di geni costitutivi e di geni a espressione regolata
trascrizionali condizioni di espressione - Struttura e funzione delle sequenze di DNA coinvolte nella regolazione della
Classifica i virus - Classifica i regolatori trascrizionali in base trascrizione: promotori, operatori, terminatori, enhancer
alla composizione, alla struttura e alla - Composizione, funzioni ed esempi di fattori di trascrizione: attivatori trascrizionali,
funzione repressori trascrizionali e fattori di specificità
- Classifica i virus in base all’organismo - Caratteristiche strutturali e distinzione tra ciclo litico e lisogeno dei batteriofagi
ospite, alla composizione del genoma e al - Distinzione tra virus animali a DNA e a RNA
ciclo riproduttivo - Ciclo riproduttivo dei virus a RNA non retrovirali (es. virus dell’influenza umana) edei retrovirus (es. HIV)
Effettuare Confronta i - Elenca, descrive e confronta i diversi - Procarioti: RNA policistronico e organizzazione delle unità trascrizionali in operoni;
connessioni meccanismi di meccanismi per l’espressione eucarioti: presenza nel promotore o in sua prossimità di sequenze di regolazione
logiche, regolazione genica contemporanea dei geni nei procarioti e che legano lo stesso fattore di trascrizione (es. SRE)
riconoscere o negli eucarioti, nei negli eucarioti - Regolazione della trascrizione nei procarioti: struttura dell’operone ed esempi di
stabilire procarioti e nei virus - Elenca, descrive e confronta i diversi sistema inducibile (operone lac) e di sistema reprimibile (operone trp)
relazioni meccanismi di regolazione genica nei - Regolazione pre-trascrizionale negli eucarioti: modifiche epigenetiche di DNA e
procarioti, negli eucarioti e nei virus istoni; regolazione trascrizionale negli eucarioti: esempi di regolatori della
trascrizione in cis e in trans; regolazione post-trascrizionale negli eucarioti:
maturazione dell’mRNA, degradazione dell’mRNA da parte di miRNA e siRNA
- Cascata di eventi regolativi (fase precoce e fase tardiva) del ciclo litico dei fagi
Confronta i - Elenca, descrive e confronta i meccanismi di trasferimento genico orizzontale - Fattori trascrizionali e condizioni ambientali che
meccanismi di - Collega il fenomeno dello splicing alternativo alla necessità di aumentare la determinano la prevalenza del ciclo litico o
trasferimento varietà dei prodotti genici senza aumentare la complessità del genoma lisogeno dei fagi temperati
genico orizzontale - Collega i fenomeni dell’acetilazione degli istoni, della demetilazione di istoni - Fattori di trascrizione del virus HIV (Tat e Rev) e
e DNA e dell’azione degli attivatori trascrizionali alla necessità di aumentare la loro funzioni
Collega ogni quantità di trascritto prodotto - La trasformazione; i plasmidi e la coniugazione; la
processo studiato - Collega i fenomeni della metilazione del DNA e degli istoni, dell’azione degli trasduzione generalizzata e specializzata; i
all’effetto inibitori trascrizionali e della degradazione dell’mRNA alla necessità di ridurre trasposoni 9
determinato la quantità di trascritto prodotto - Meccanismo dello splicing alternativo
CAPITOLO B6 – Biotecnologie: tecniche e strumenti
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Effettuare Collega le - Collega la tecnica dell’elettroforesi su gel alle sue - Elettroforesi su gel di agarosio e poliacrilammide; applicazione della tecnica
connessioni biotecnologie possibili applicazioni alla separazione degli acidi nucleici e delle proteine (SDS-PAGE)
logiche, studiate al loro - Collega il ruolo biologico degli enzimi con i loro - Funzione biologica e usi biotecnologici degli enzimi di restrizione, della
riconoscere o scopo possibili utilizzi biotecnologici ligasi, della DNA polimerasi e della trascrittasi inversa
stabilire - Collega tipi diversi di vettori ai loro possibili usi - Vettori plasmidici, virali e retrovirali; vettori di clonaggio e vettori di
relazioni - Confronta le biotecnologie che consentono espressione
l’amplificazione del DNA di interesse - Il clonaggio e la PCR
- Distingue tra biotecnologie di analisi del DNA e
- Biotecnologie di analisi del DNA: Southern blotting, PCR, sequenziamento
biotecnologie di analisi dell’espressione genica
(metodo Sanger e moderni sequenziatori), costruzione di librerie genomiche
e ibridazione dei cloni con sonde marcate
- Biotecnologie di analisi dell’espressione genica: Northern blotting,
microarray, Western blotting, esempi di analisi proteomiche ad alta
risoluzioneFormulare Ipotizza il risultato - Considerando la descrizione del contesto e - Principio alla base della separazione degli acidi nucleici e delle proteine
ipotesi, risolvere di un’analisi osservando la foto o il disegno di un’analisi durante la corsa elettroforetica
problemi e trarre biotecnologica biotecnologica tra quelle studiate, sa prevederne il - Principi alla base del blotting e delle tecniche di rivelazione (intercalanti
conclusioni in risultato fluorescenti agli UV, ibridazione con sonde, marcatura radioattiva o
base all’analisi
dei dati fluorescente, rivelazione immunologica)
CAPITOLO B7 – Biotecnologie: le applicazioni
Competenze Obiettivi minimi Indicatori Contenuti
Classificare Classifica gli OGM - Classifica gli OGM in - Definizioni di organismi transgenici e knock-out
transgenici e knock-out
- Classifica le cellule - Concetti di totipotenza, pluripotenza, multipotenza e unipotenza; origine delle cellule staminali
Classifica le cellule staminali sulla base delle embrionali, somatiche e pluripotenti indotte
staminali potenzialità e
dell’origine
Effettuare connessioni Distingue clonaggio - Sa citare analogie e - Definizioni di clonaggio e clonazione
logiche, riconoscere o e clonazione differenze tra clonaggio
stabilire relazioni
Formulare ipotesi in Ipotizza la
e clonazione
- Sa descrivere la tecnica - Tecnica di produzione di piante transgeniche, utilizzando Agrobacterium tumefaciens e il
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base ai dati forniti biotecnologia da da applicare per ottenere plasmide Ti ricombinante
applicare in base al un determinato prodotto - Tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali, utilizzando gli ibridomi
risultato che si - Tecnica di produzione delle cellule staminali indotte, utilizzando vettori di espressione
intende ottenere contenenti geni caratteristici delle cellule staminali embrionali
- Tecnica di clonazione per trasferimento di nucleo da cellule somatiche adulte a cellule uovo
anucleate
- Tecnica di produzione di chimere e, da esse, di animali transgenici
- Tecnica di produzione di topi knock-out, attraverso ricombinazione omologa tra la versione
attiva endogena e una inattiva esogena del gene d’interesse
Applicare le Analizza in modo - Sa citare, in merito alle - Esempi di casi reali a cui sono state applicate le biotecnologie agroalimentari (produzione di
conoscenze acquisite a critico potenzialità e biotecnologie studiate, Golden Rice e piante Bt), per l’ambiente e l’industria (biorisanamento dello sversamento di
situazioni della vita problemi delle esempi di potenzialità e petrolio della Exxon Valdez; produzione di biofiltri, biosensori, biopile, biocombustibili e
reale, anche per porsi biotecnologie di problemi compost), biomediche e farmaceutiche (produzione di farmaci da organismi transgenici; uso
in modo critico e studiate degli anticorpi monoclonali nella microscopia a immunofluorescenza, nell’immunizzazione
consapevole di fronte passiva, nell’immunoprofilassi da MEFN e nell’immunoscintigrafia; terapia genica di ADA-
ai temi di carattere SCID e LPLD; uso di cellule staminali nella medicina rigenerativa; clonazione di specie pregiate
scientifico e o a rischio di estinzione; produzione di knock-out quali modelli animali di determinate patologie)
tecnologico della - Esempi di possibili problemi delle biotecnologie studiate (possibili rischi per la salute umana
società attuale dell’uso di vettori virali e retrovirali, problemi etici della produzione di OGM, della clonazione e
dell’uso delle cellule staminali)Scienze della Terra
“Nel quinto anno si studiano i complessi fenomeni meteorologici e i modelli della tettonica globale, con particolare attenzione a identificare le interrelazioni tra i fenomeni che
avvengono a livello delle diverse organizzazioni del pianeta (litosfera, atmosfera, idrosfera).
Si potranno svolgere inoltre approfondimenti sui contenuti precedenti e/o su temi scelti ad esempio tra quelli legati all’ecologia, alle risorse energetiche, alle fonti rinnovabili,
alle condizioni di equilibrio dei sistemi ambientali (cicli biogeochimici), ai nuovi materiali o su altri temi, anche legati ai contenuti disciplinari svolti negli anni precedenti.
Tali approfondimenti saranno svolti, quando possibile, in raccordo con i corsi di fisica, matematica, storia e filosofia. Il raccordo con il corso di fisica, in particolare, favorirà
l’acquisizione da parte dello studente di linguaggi e strumenti complementari che gli consentiranno di affrontare con maggiore dimestichezza problemi complessi e
interdisciplinari. La dimensione sperimentale, infine, potrà essere ulteriormente approfondita con attività da svolgersi non solo nei laboratori didattici della scuola, ma anche
presso laboratori di università ed enti di ricerca, aderendo anche a progetti di orientamento.”
Testo in adozione: Alfonso Borsellini - Dagli oceani perduti alle catene montuose - Italo Bovolenta editore
L’INTERNO DELLA TERRA
Conoscenze Obiettivi minimi Competenze Contenuti minimi
• La struttura • Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie • Essere in grado di scegliere e utilizzare • Onde sismiche come mezzo di
stratificata della Terra interpretative. modelli esistenti appropriati per indagine.
• Il calore della terra. • Saper spiegare l’importanza dello studio delle onde sismiche descrivere situazioni geologiche reali. • Suddivisione dell’interno della terra
• Il nucleo. per la comprensione della struttura interna della terra. • Associare il comportamento e le discontinuità.
• Il mantello.
• La crosta.
• Saper descrivere le caratteristiche dei diversi strati costituenti
l’interno della terra.
magnetico e tettonico della Terra. • Origine del calore interno della
terra-La geotermia e il flusso di
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• Il campo magnetico • Saper spiegare le ipotesi sull’origine del calore terrestre. calore.
della Terra. • Saper spiegare il fenomeno della convezione nel mantello e • Correnti convettive del mantello
• Il paleomagnetismo nel nucleo e individuare i fenomeni correlati. • Crosta oceanica e continentale
• Saper descrivere i parametri che definiscono il campo • Caratteristiche del campo magnetico
magnetico terrestre terrestre
• Saper descrivere le anomalie magnetiche e interpretare il • Ipotesi sull’origine del campo
modello delle inversioni di polarità. magnetico terrestre
LA TETTONICA DELLE PLACCHE: UNA TEORIA UNIFICANTE
Conoscenze Obiettivi minimi Competenze Contenuti minimi
• Definizione di placca • Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie • Essere in grado di scegliere e utilizzare • Teorie interpretative: deriva dei
• Margini delle placche. interpretative. modelli esistenti appropriati per continenti di Wegener.
• Placche e moti convettivi • Saper spiegare la localizzazione dei margini delle placche. descrivere situazioni geologiche reali. • Principali processi geologici ai
• Placche e terremoti. • Saper enunciare e valutare criticamente l’ipotesi di • Saper collegare il sollevamento margini delle placche.
• Placche e vulcani. Wegener. isostatico alle cause che lo generano. • Possibili meccanismi alla base del
• Tettonica delle placche e • Sapere quali sono le possibili interpretazioni che spiegano • Saper interpretare la complessità di movimento delle placche.risorse naturali. il movimento delle placche. dati reali. • Fenomeni sismici e movimenti delle
• Saper correlare le zone di alta sismicità e di vulcanismo ai • Interpretare i dati geologici attraverso placche.
margini delle placche trasformi, divergenti, convergenti. la teoria della tettonica delle placche. • Vulcani legati alle dorsali, dalla
• Saper interpretare la presenza di risorse naturali in subduzione ai punti caldi.
vicinanza di margini di placca
L’ESPANSIONE DEL FONDO OCEANICO
Conoscenze Obiettivi minimi Competenze Contenuti minimi
• Le dorsali medio- • Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie • Essere in grado di scegliere e utilizzare • Teorie interpretative: espansione
oceaniche. interpretative. modelli esistenti appropriati per dei fondi oceanici (H. Hess).
• Espansione del fondo • Saper descrivere la conformazione delle dorsali oceaniche. descrivere situazioni geologiche reali. • Struttura delle dorsali oceaniche.
oceanico. • Saper enunciare la teoria dell’espansione dei fondi oceanici • Saper interpretare la complessità di • Struttura della crosta oceanica.
• La crosta oceanica di Hess. dati reali. • Meccanismo dell’espansione.
• Prove dell’espansione • Saper distinguere la crosta continentale da quella oceanica. • Interpretare i dati geologici attraverso • Fosse oceaniche.
oceanica • Saper spiegare il meccanismo dell’espansione e della la teoria della tettonica delle placche. • Prove dell’espansione oceanica:
formazione delle fosse tettoniche. anomalie magnetiche, flusso di
• Saper individuare i fenomeni che costituiscono prove calore, età dei sedimenti oceanici,
sperimentali dell’espansione oceanica. faglie trasformi e punti caldi. 12
I MARGINI CONTINENTALI
Conoscenze Obiettivi minimi Competenze Contenuti minimi
• Tipi di margini • Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorie • Essere in grado di scegliere e utilizzare • Margini continentali passivi e
continentali. interpretative. modelli esistenti appropriati per trasformi.
• Margini continentali • Saper distinguere i margini continentali passivi da quelli descrivere situazioni geologiche reali. • Margini continentali attivi- sistema
passivi, trasformi, attivi. trasformi. • Saper collegare il sollevamento arco fossa.
Tettonica delle placche e • Saper descrivere le principali strutture della crosta isostatico alle cause che lo generano. • Orogenesi da attivazione.
orogenesi. oceanica: margini continentali attivi, passivi e trasformi, • Saper interpretare la complessità di • Orogenesi da collisione.
bacini oceanici profondi, dorsali oceaniche, sedimenti dei dati reali • Orogenesi per accrescimento
fondi oceanici. • Interpretare i dati geologici attraverso crostale.
• Saper descrivere il processo orogenetico legato alla la teoria della tettonica delle placche. • Strutture geografiche: continentali
subduzione di litosfera oceanica o alla collisione tra (tavolati, cratoni, orogeni, rift),
placche. oceaniche (piattaforma
continentale, scarpata). SCANSIONE TEMPORALE DEI CONTENUTI
Sono previste 3 ore settimanali per complessive 99 ore annuali nel corso ordinamentale e 165 ore settimanali nel corso di Scienze Applicate
La ripartizione temporale, sia settimanale che annuale, è lasciata alla libera scelta di ogni docente, in funzione della risposta della classe, dell’eventuale recupero di argomenti
fondamentali non trattati negli anni precedenti e della propedeuticità dei contenuti; in generale, i docenti concordano sulla opportunità di svolgere entrambe le discipline sia
nel trimestre che nel pentamestre
METODO
La lezione verrà impostata secondo il modello della relazione argomentata, per indicare, nella fase di approccio ai diversi contenuti uno schema metodologico di studio.
Verrà anche utilizzata la scoperta guidata, predisponendo situazioni che stimolino l'allievo a porsi problemi, a cercare soluzioni e a sviluppare un processo logico
dell'apprendimento, importante anche in campi diversi da quello dello studio in atto. Le verifiche costanti e di diversa tipologia saranno fondamentali per seguire il processo
di apprendimento della classe in relazione agli obiettivi prefissati e per intervenire prontamente nei casi di ritardo.
MEZZI E STRUMENTI
Il libro di testo come fonte di informazione avrà una sua collocazione specifica, in considerazione dell'importanza di promuovere e potenziare la capacità di lettura autonoma di
un argomento scientifico. L'attività di laboratorio avrà una funzione determinante nell'evidenziare l'importanza dell'osservazione diretta nello studio delle scienze
sperimentali, nonché nel consolidare le conoscenze. A integrazione, o in alternativa, le attività e le esperienze verranno proposte attraverso videofilmati; si proporranno attività
di video laboratori. Si utilizzeranno i materiali in formato digitale disponibili online scaricabili dai siti delle case editrici. Il testo stesso evidenzia con riconoscibili icone le risorse
a cui attingere: filmati, animazioni, letture e audio in lingua inglese, approfondimenti, sintesi ed esercizi. Si prevedono visite didattiche in orario mattutino presso centri o
laboratori di interesse, a integrazione o approfondimento delle attività curriculari.
VALUTAZIONE
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La valutazione sarà formulata sulla base dei seguenti criteri di ordine generale:
• Conoscenze, competenze e abilità acquisite
• Metodo di studio utilizzato
• Progresso nello studio
• Impegno e partecipazione
• Superamento delle prove di recupero
Su indicazione del Collegio dei Docenti ci sarà un’unica valutazione finale (comprensiva di entrambi le discipline) sia nel trimestre che nel pentamestre.
Per tutti gli alunni verranno effettuate almeno 2 verifiche nel trimestre e almeno 2 verifiche nel pentamestre, comprensive di una prova scritta di tipologia A o B (a seconda
della relativa decisione collegiale), in funzione dell’esame di fine corso.
Le verifiche potranno essere sia orali, sia test, che potranno contenere risposte chiuse (completamenti, vero/falso, tabelle, ecc.) su quesiti riguardanti il programma svolto fino
all'esecuzione del compito. Il punteggio complessivo sarà riportato matematicamente in decimi.
Nei test saranno applicate le seguenti griglie:
DESCRITTORI PUNTI
Per l’individuazione del complemento corretto o risposta corretta in una scelta multipla fra 4-5 alternative 2
Per l’individuazione di 2 completamenti corretti in una scelta multipla fra 5 alternative 3
Qualora sia indicata 1 sola risposta corretta o 1 corretta e una sbagliata 1
Per ogni corrispondenza o abbinamento esatti 1
Per ogni scelta corretta fra Vero o Falso 1Per ogni scelta mancante 0
Per ogni scelta errata -1
Per ogni individuazione del termine o completamento esatto fra 2 proposti 1
Per ogni termine o completamento corretto inserito in un brano o tabella 1
Per l’individuazione di ogni risposta/complemento esatto di un gruppo numeroso di opzioni, senza che ne venga nel 1
testo indicato il numero
Per l’individuazione di ogni errore non segnalato in un breve brano e/o la correzione dello stesso 1-2
Per la formulazione autonoma di un completamento /opzione possibile 1-2
NEI PROBLEMI A SOLUZIONE RAPIDA PUNTI
Per la corretta e linearità della strategia risolutiva 1,5
Per la completezza della soluzione 1
Per la correttezza nell’esecuzione dei calcoli 0,5
Totale 3
In presenza di problemi più complessi ed articolati i suddetti punteggi potranno essere aumentati a 5
NELLE BREVI RISPOSTE APERTE (3-6 RIGHE)
Secondo l’ampiezza e complessità della domanda
Per la pertinenza della risposta 1
Per la correttezza e completezza delle conoscenze 2-3
Per la correttezza linguistica e uso della terminologia specifica
Totale
1
4-5
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Dopo aver attribuito a ciascuna risposta corretta il relativo punteggio il totale dei punti sarà riportato in decimi
Per le interrogazioni orali (interrogazione lunga o interventi brevi) sarà applicata la seguente griglia:
INDICATORI DI LIVELLO DESCRITTORI
Scarso (GRIGLIA DI VALUTAZIONE PER LA TIPOLOGIA B
Gravem. Insuff. Insuff. Mediocre Sufficiente Discreto Buono Ottimo
4-5 6-7 8-9 10-11 12 13-14 15
Conoscenze
Conoscenze
specifiche, Conoscenze Conoscenze Conoscenze Conoscenze
Conoscenze Conoscenze superficiali Adeguate
individuazione gravemente incomplete o puntuali e molteplici
lacunose e/o mnemoniche ma non
degli elementi lacunose ed errate approssimate specifiche ed esaustive
approfondite
fondamentali
Esposizione
Esposizione Esposizione Esposizione Esposizione Esposizione
Capacità di incoerente e Esposizione semplice con
incoerente e superficiale e corretta ma chiara e coerente
sintesi incomprensioni lievi imprecisioni
frammentaria disorganica non rigorosa appropriata e ampia
concettuali
Inesatto e/o
Correttezza e improprio Inesatto e/o
Generico Puntuale e
proprietà sia quello comune improprio Semplici Corretto Appropriato
con errori non gravi ricco
linguistiche che quello quello specifico
Quesito non svolto: 1 Risposta non pertinente: 2 – 3
Considerate le finalità specifiche delle domande di tipologia A (trattazione sintetica di argomenti da 15 a 20 righe), per ogni risposta, il punteggio è attribuito sulla base della
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presente griglia e il punteggio complessivo è la media aritmetica; tuttavia se il punteggio che si riferisce alla “aderenza alla traccia “attribuito è inferiore a 4, gli altri descrittori
sono considerati nulli.
GRIGLIA DI VALUTAZIONE PER LA TIPOLOGIA A
Gravemente
Insufficiente Mediocre Sufficiente Discreto Buono Ottimo
insufficiente
4-5 6-7 8-9 10-11 12 13-14 15
Interpreta la traccia in
Interpretazione nulla o
Interpreta la traccia in Interpreta la traccia in modo completo, ma con Interpreta la traccia in Interpreta la traccia in Interpreta la traccia in
Aderenza alla non interpreta
modo incompleto e modo incompleto e solo qualche imprecisione o in modo corretto e modo completo, corretto e modo completo, corretto,
traccia correttamente la
scorretto parzialmente corretto modo parziale ma completo approfondito approfondito e personale
traccia
corretto
Presenza superficiale
Errate o presenza di Presenza di pochi Individuazione di alcuni
degli elementi Conoscenza corretta e
Conoscenze pochi elementi, solo elementi e solo elementi fondamentali, Presenza corretta degli Conoscenza corretta e
fondamentali e/o ampiamente soddisfacente
dell'argomento parzialmente corretti accennati quelli ma solo parzialmente elementi fondamentali approfondita
presenza corretta solo di dell'argomento
e/o non fondamentali fondamentali corretti
alcuni di essi
Argomentazione efficace
Capacità Argomentazione Argomentazione Argomentazione semplice Argomentazione semplice
e coerente e Argomentazione efficace, Argomentazione puntuale,
assente o illogica e carente e e non sempre coerente e e coerente e
argomentativa e incoerente comprensione comprensione solo comprensione solo degli
comprensione coerente e articolata e articolata e coerente e
comprensione soddisfacente / comprensione piena comprensione piena
mnemonica e parziale mnemonica elementi essenziali
argomentazionesemplice e coerente e
comprensione piena
Correttezza e Gravemente inesatte e Semplici, ma nel
Inesatte e con uso Generiche e con uso Corrette e appropriate, Varie, corrette e precise,
prive del linguaggio complesso corrette,
proprietà specifico
improprio del incerto del linguaggio
anche nell'uso del
anche nell'uso del anche nel linguaggio Varie, rigorose e ricche
linguistiche linguaggio specifico specifico linguaggio specifico specifico
linguaggio specifico
N.B. Quanto sopra specificato per METODO, MEZZI E STRUMENTI, VALUTAZIONE, MODALITÀ DI VERIFICA è riferito sia all’insegnamento della Chimica sia a quello delle Scienze
della Terra
Ciampino, 15 settembre 2018
Gli insegnanti del Dipartimento di Scienze
Stefano AMBROSI, Stefano DI BERNARDINI, Michela GASPARINI, Laura GIORGI, Rossella GNERRE, Rachele MARMOLINO, Patrizia MOSCATELLI, Addolorata PUCE, Maurizio
SABATO, Clara SOLFIZI, Anna STORNELLI
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