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Programmazione Dipartimento disciplinare di SCIENZE a.s. 2015-16

MATERIA: SCIENZE (Biologia, Chimica, Scienze della Terra)

Finalità generaliNel corso del quinquennio lo studio delle Scienze della Natura servirà allo studente per:

ASSE DEI LINGUAGGI Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi indispensabili per gestire l’interazione comunicativa verbale in vari contesti Leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di vario tipo Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi comunicativi

ASSE MATEMATICO Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi

ASSE TECNOLOGICO Osservare e analizzare fenomeni naturali complessi appartenenti alla realtà naturale e artificiale Utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni Utilizzare le metodologie acquisite per porsi con atteggiamento scientifico di fronte alla realtà

Obiettivi disciplinari generaliAl termine del corso di studi lo studente dovrà possedere le conoscenze disciplinari (vedi scansione contenuti delle singole discipline) e le competenze/abilità tipiche delle Scienze della Natura di seguito elencate:

Leggere un brano scientifico Osservare schemi e immagini Classificare Saper effettuare connessioni logiche Riconoscere o stabilire relazioni Formulare ipotesi in base ai dati forniti Sperimentare in laboratorio, elaborare dati sperimentali, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate Comunicare informazioni scientifiche Risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici Applicare le conoscenze a situazioni della vita reale Collocare le scoperte scientifiche nella loro dimensione storica Analizzare le relazioni tra l'ambiente abiotico e le forme viventi per interpretare le modificazioni ambientali di origine antropica e

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comprenderne le possibili ricadute future.

MetodologiaL'apprendimento disciplinare seguirà una scansione ispirata a criteri di gradualità, di connessione e di sinergia tra le discipline che formano il corso di Scienze le quali, pur nel rispetto della loro specificità, saranno sviluppate in modo armonico e coordinato.Le diverse aree disciplinari (Biologia, Chimica, Scienze della Terra) caratterizzate da concetti e da metodi di indagine propri, si basano tutte sulla stessa strategia dell'indagine scientifica che fa riferimento anche alla dimensione di "osservazione e sperimentazione". Nel primo biennio, dove prevale un approccio di tipo fenomenologico, basato su osservazione e descrizione, riveste un' importanza fondamentale la dimensione sperimentale; laddove non sia possibile effettuare attività laboratoriale in senso stretto esperimenti cruciali nello sviluppo del sapere scientifico saranno presentati utilizzando filmati e/o esperimenti virtuali. Nel secondo biennio e nel quinto anno 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. In particolare nel quinto anno gli studenti potranno essere coinvolti in approfondimenti di carattere disciplinare (sui contenuti dell'ultimo anno di corso e degli anni precedenti: ecologia, risorse energetiche, fonti rinnovabili, cicli biogeochimici) e multidisciplinare (matematica, fisica, filosofia, storia, arte), che potranno avere anche valore orientativo al proseguimento degli studi. Rimane importante la dimensione sperimentale.Per quanto riguarda la parte teorica le linee metodologiche che potranno essere seguite saranno: la lezione frontale, la lezione dialogata, la lezione discussione, l'uso di sussidi didattici (audiovisivi, riviste specializzate, materiale multimediale, LIM), l’impiego di tecniche di simulazione efficaci per stimolare il trasferimento delle competenze, l’uso di procedimenti ipotetico-deduttivi e di procedimenti induttivi attraverso esperienze, osservazioni e documenti.

VerificheIl numero minimo di verifiche che verranno somministrate nel corso dell’anno scolastico sarà:

nel primo periodo: almeno due orali per gli indirizzi classico, linguistico e delle scienze umane (una prova può essere sostituita da una scritta da effettuarsi secondo le

tipologie previste valutando le stesse competenze della prova orale); qualora il numero delle verifiche risulti superiore a quello minimo richiesto il numero delle prove scritte non deve superare il numero di quelle orali

almeno due scritte e una orale oppure una scritta e due orali da effettuarsi, a scelta, secondo le tipologie previste per gli indirizzi scientifico ordinario e delle scienze applicate

nel secondo periodo: almeno tre orali per gli indirizzi classico, linguistico e delle scienze umane (una prova può essere sostituita da una scritta da effettuarsi secondo le

tipologie previste valutando le stesse competenze della prova orale); qualora il numero delle verifiche risulti superiore a quello minimo richiesto il numero delle prove scritte non deve superare il numero di quelle orali

almeno tre scritte da effettuarsi, a scelta, secondo le tipologie previste e due orali per gli indirizzi scientifico ordinario e delle scienze applicate

Le verifiche somministrate saranno scelte dal docente tra le seguenti tipologie:

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prove orali prove scritte (tramite test a risposta chiusa e/o aperta, quesiti a risposta breve, questionari, "problem solving") relazioni su esperimenti

Per la verifica si farà uso inoltre di tutto ciò che nel dialogo educativo serve a valutare le prestazioni degli studenti in rapporto a compiti o ad attività concepite come parte di un’esperienza di apprendimento.

Criteri di valutazionePer la valutazione delle prove si terrà conto dei seguenti indicatori:

conoscenze degli argomenti proposti competenze (applicazione delle conoscenze, uso appropriato dei linguaggi specifici, correttezza espositiva) capacità di sintesi, collegamento, elaborazione ed autonomia nella gestione delle conoscenze

I voti saranno attribuiti seguendo i criteri di corrispondenza riportati nella tabella di valutazione del POF.

Per il raggiungimento del livello di sufficienza alla fine del primo biennio lo studente oltre a conoscere gli argomenti principali delle singole discipline, dovrà in termini di competenze/abilità dimostrare di:

Possedere il lessico specifico della disciplina Possedere in modo chiaro e corretto i concetti essenziali legati ai vari fenomeni Saper esporre con rigore logico le conoscenze acquisite Sapersi orientare nel focalizzare gli aspetti essenziali dei fenomeni

Per il raggiungimento del livello di sufficienza alla fine del secondo biennio lo studente, oltre a conoscere gli argomenti principali delle singole discipline, dovrà in termini di competenze/abilità dimostrare di:

Possedere e utilizzare con padronanza il lessico specifico della disciplina Possedere in modo chiaro e corretto i concetti generali e particolari dei vari fenomeni Saper esporre con rigore logico le conoscenze acquisite Saper analizzare i problemi e coglierne gli aspetti essenziali Saper focalizzare gli aspetti essenziali dei fenomeni e collegarli in modo consapevole Saper collegare fenomeni e coglierne gli aspetti unificanti più significativi Saper applicare gli aspetti teorici generali a problemi specifici in contesto noto e in semplici situazioni nuove Saper condurre semplici rielaborazioni

CONTENUTI E OBIETTIVI SPECIFICI

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INDIRIZZO CLASSICO, LINGUISTICO E DELLE SCIENZE UMANE

PRIMO BIENNIO

CLASSI PRIME (SCIENZE DELLA TERRA)

Modulo IINTRODUZIONE ALLA CHIMICA

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

La costituzione della materia Gli stati di aggregazione e i passaggi di stato Sostanze pure, miscugli e soluzioni Trasformazioni fisiche e chimiche Definizione di atomo, molecola, ione, isotopi,

elementi e composti La tavola periodica Legami ionici e covalenti, legame a idrogeno

Ricavare dalla formula la natura delle particelle Risalire alle caratteristiche degli elementi, in base alla loro

posizione nella tavola periodica Individuare i metodi e le procedure ottimali per la separazione

dei miscugli Saper descrivere i passaggi di stato e saper costruire il relativo

grafico temperatura/tempo Saper spiegare la forma delle molecole e le proprietà delle

sostanze

Conoscere e correlare, nelle linee fondamentali, il comportamento delle varie sostanze

Modulo IILA LITOSFERA


Gli strati della Terra: crosta, mantello e nucleo I minerali e le rocce: classificazione e

riconoscimento dei principali tipi I processi: magmatico, sedimentario (con cenni di

geomorfologia) e metamorfico Il ciclo litogenetico

Saper descrivere le caratteristiche fisiche e chimiche della litosfera

Saper osservare e descrivere campioni di roccia e classificarle secondo un criterio esplicitato

Saper collocare i processi litogenetici nel contesto del “sistema Terra”

Raccogliere e ordinare dati sperimentali

Saper effettuare connessioni logiche tra fatti e fenomeni a livello litosferico e stabilire le rispettive relazioni

Modulo IIIL’IDROSFERA


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La molecola dell’acqua e le sue proprietà Il mare in movimento: le onde, le maree, le correnti Gli oceani e i fondali oceanici Le acque continentali: i fiumi e i laghi Il ciclo dell’acqua (cenni sull’inquinamento)

Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra le molecole

Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla struttura e conoscere il ciclo idrologico

Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra Sapere come varia la salinità dell’acqua marina Conoscere i principali movimenti che caratterizzano le acque

oceaniche

Valutare le variazioni in atto nelle risorse idriche del pianeta

Assunzione di comportamenti responsabili nell’uso della risorsa acqua

Applicazione delle conoscenze acquisite a nuovi contesti, anche legati alla vita quotidiana

Modulo IVL’ATMOSFERA E IL CLIMA


L’atmosfera: composizione, stratificazione, temperatura e pressione

L’umidità e le precipitazioni meteorologiche I climi del pianeta, i cambiamenti climatici e il

riscaldamento globale Cenni sull’inquinamento dell’aria

Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle

condizioni meteorologiche e climatiche Saper descrivere i principali tipi di clima sulla terra

Risolvere semplici problemi legati al quotidiano, ad es. i cambiamenti meteorologici

Comprendere la forte responsabilità dell’uomo nella variazione della temperatura globale dell’atmosfera e dell’inquinamento dell’aria e quali potrebbero essere le ricadute future

Modulo VLA GEOMORFOLOGIA

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze Il modellamento Gli ambienti geomorfologici L’evoluzione del paesaggio fisico

Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione

chimica delle rocce Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e

costiere

Collegare un paesaggio naturale noto, agli agenti esogeni che ne hanno modellato le strutture

Considerare in modo critico e consapevole la forte influenza dell’uomo sull’ambiente

Comprendere il valore del paesaggio della propria regione per poterlo salvaguardare

Modulo VIIL PIANETA TERRA


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La posizione della Terra nell’Universo Cenni su stelle e galassie Il Sistema Solare Le leggi di Keplero e la legge di Newton Forma e dimensione della Terra L’orientamento, il reticolato geografico, latitudine e

longitudine Elementi di cartografia I movimenti della Terra: rotazione e rivoluzione con

relative prove e conseguenze Le stagioni e le zone astronomiche La Luna: caratteristiche generali, movimenti e

relative conseguenze La misura del tempo: il giorno, l’anno e i fusi orari

Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema Solare Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton Sapere come si misura il tempo Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le conseguenze Saper individuare e descrivere le zone astronomiche Saper descrivere le caratteristiche della superficie lunare Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti della Luna

Sapersi orientare nello spazio e nel tempo

Saper inquadrare i corpi celesti e la Terra, in un ambito complessivo

Riconoscere l’importanza della costruzione di modelli e del loro continuo aggiornamento

Individuare nel “sistema Terra” un sistema di equilibri complessi e delicati

CLASSI SECONDE (BIOLOGIA)

Modulo ILE MOLECOLE DELLA VITA

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze La struttura della molecola d’acqua Le proprietà dell’acqua: densità, calore

specifico, coesione e adesione Le soluzioni Monomeri e polimeri Condensazione e idrolisi dei polimeri Caratteristiche dei carboidrati Caratteristiche delle proteine Gli amminoacidi Le quattro strutture delle proteine Caratteristiche dei lipidi Caratteristiche degli acidi nucleici I nucleotidi DNA, RNA e ATP

Mettere in relazione la struttura molecolare dell’acqua con le sue proprietà

Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica Spiegare le caratteristiche delle soluzioni Distinguere i monomeri dai polimeri Comprendere le funzioni delle reazione di condensazione e di idrolisi Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti e

comprendere la relazione tra struttura e funzione Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi Descrivere la struttura degli amminoacidi Descrivere i quattro livelli della struttura di una proteina e correlare a

ogni livello di organizzazione la funzione delle relative proteine Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con

l’acqua Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici Descrivere la struttura dei nucleotidi Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il

ruolo energetico svolto dall’ATP

Individuare nella molecola d’acqua le particolari caratteristiche che la rendono indispensabile alla vita

Essere in grado di individuare nei composti organici le molecole che costituiscono gli esseri viventi

Comprendere le funzioni che svolgono le biomolecole negli esseri viventi in relazione alla loro struttura

Comprendere che le trasformazioni di alcune molecole organiche sono alla base di tutte le attività svolte dalle cellule

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Modulo IILE CELLULE: STRUTTURE E FUNZIONI

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze Le dimensioni delle cellule Microscopio ottico e microscopio

elettronico Caratteristiche delle cellule

procariotiche Caratteristiche generali delle cellule

eucariotiche La cellula animale e la cellula

vegetale Struttura generale delle membrane

cellulari Diffusione semplice e facilitata L’osmosi Il trasporto attivo Endocitosi Esocitosi Gli organuli cellulari Il nucleo e il nucleolo La parete delle cellule vegetali Gli enzimi L’energia di attivazione La specificità degli enzimi Gli enzimi ed i processi metabolici

Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono essere molto limitate

Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli strumenti utilizzati per osservarle

Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche Distinguere la cellula animale da quella vegetale Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la struttura

chimica della membrana cellulare Definire il fenomeno fisico della diffusione Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata attraverso

una membrana semipermeabile Mettere in relazione l’osmosi con la concentrazione dei soluti Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto Comprendere il significato funzionale di endocitosi ed esocitosi Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un sistema interno

di membrane e del citoscheletro Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai cloroplasti e dai

mitocondri in relazione al fabbisogno energetico. Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche ed

in particolare in quelle biologiche Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di trasformazione

dell’energia

Sapere individuare la sostanziale unitarietà dei viventi in tutti i suoi aspetti

Individuare nella cellula un sistema aperto che scambia continuamente materia ed energia con l’ambiente

Saper comprendere che la capacità di prelevare energia e materia dall’ambiente e trasformarla secondo i propri scopi è una proprietà peculiare dei viventi

Modulo IIILA DIVISIONE DELLE CELLULE: MITOSI E MEIOSI


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La scissione binaria nei procarioti Il ciclo cellulare comprende l’interfase

e la fase mitotica La preparazione del nucleo alla mitosi Strutture coinvolte nella mitosi Le fasi della mitosi: profase, , metafase,

anafase, telofase La citodieresi nelle cellule animali e

vegetali Mitosi e riproduzione asessuata Riproduzione sessuata e variabilità

genetica La prima e la seconda divisione

meiotica Mitosi e meiosi a confronto Meiosi e variabilità genetica Autosomi e cromosomi sessuali Differenze tra il cromosoma X e il

cromosoma Y Il cariotipo Anomalie del cariotipo

Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella crescita degli organismi

Descrivere la scissione binaria dei procarioti Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase

dalla fase mitotica e dalla citodieresi Descrivere le sottofasi G1, S e G2 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni

fase Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule

vegetali Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica Spiegare la prima divisione meiotica Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla

variabilità genetica Spiegare la seconda divisione meiotica Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e differenze Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali Saper cogliere le differenze tra i due processi di gametogenesi

nell’uomo e nella donna Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in

seguito a errori del processo meiotico Specificare le anomalie che si possono osservare nel cariotipo Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un cromosoma con

l’insorgenza di una sindrome Collegare il cariotipo delle principali anomalie numeriche degli

autosomi e degli eterosomi con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro incidenza sulla popolazione umana

Essere in grado di individuare nei processi di riproduzione cellulare e di riproduzione degli organismi la base per la continuità della vita nonché per la variabilità dei caratteri che consente l’evoluzione degli organismi viventi e la biodiversità

Modulo IVMENDEL E LA GENETICA CLASSICA


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Il lavoro di Mendel Le leggi di Mendel L’ampliamento del concetto di gene:

mutazioni, interazioni alleliche, interazioni geniche, effetti multipli di un singolo gene, geni e ambiente.

Determinazione del sesso Caratteri legati al sesso Gruppi di associazione e di

ricombinazione genica

Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel che ha portato alla formulazione della legge della segregazione e della legge dell’indipendenza dei caratteri

Spiegare le linee pure in termini di genotipo Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra

omozigote ed eterozigote Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui

che si incrociano Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi Applicare un testcross per determinare il genotipo relativo a un fenotipo

dominante Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi da quelli scelti

da Mendel Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra dominanza

incompleta, codominanza e alleli multipli Comprendere che l’espressione genica è il frutto dell’interazione tra

geni ed ambiente Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei

figli Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le

modalità della sua trasmissione Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan incrociando i

moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi bianchi» Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo dei

genitori conoscendo il fenotipo dei figli Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di associazione Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non

fossero posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano

posti sullo stesso cromosoma Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici

Saper comprendere la complessità della trasmissione dei caratteri e spiegarla secondo il modello mendeliano e non mendeliano

Saper comprendere come mai in una popolazione possano comparire tanti diversi fenotipi e comprenderne il valore.

Saper comprendere il ruolo dell’ambiente nell’espressione dei geni

Saper mettere in relazione le mutazioni e il processo evolutivo.

Modulo VI VIVENTI E LA BIODIVERSITA'


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La classificazione dei viventi Concetto di specie Il sistema di classificazione di

Linneo Filogenesi e classificazione I regni Principali caratteristiche morfologiche e

funzionali e relativi adattamenti evolutivi di monere, protisti, funghi, vegetali e animali

Definire il concetto di specie Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante per il

riconoscimento di una specie Fare qualche esempio di nomenclatura binomia distinguendo tra genere

e specie Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non sono attendibili

per classificare correttamente un organismo Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto più attendibile

dall’analisi delle sequenze dei filamenti di DNA e delle proteine Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi vegetali Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi animali Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati Elencare i principali phyla di invertebrati e vertebrati Descrivere analogie e differenze tra i vari organismi

Comprendere come diverse discipline quali la paleontologia, la genetica, la biochimica, l’etologia, oltre all’analisi dei dati morfologici permettano ai naturalisti di stabilire i criteri più adeguati per la classificazione degli organismi viventi

Individuare negli organismi procarioti i primi colonizzatori della Terra capaci di adattarsi agli ambienti più diversi e inospitali

Comprendere che molti organismi procarioti rivestono un ruolo di fondamentale importanza per la salvaguardia degli equilibri ambientali

Saper evidenziare l’enorme varietà dei protisti, unicellulari e pluricellulari, presenti sul nostro pianeta, riconoscendo quelle caratteristiche che li rendono i probabili antenati di piante, animali e funghi

Comprendere l’importanza ecologica dei funghi per il loro ruolo nei processi di riciclaggio delle sostanze nutritive e dei viventi stessi

Comprendere che nel corso dell’evoluzione gli organismi vegetali sono andati incontro a una diversificazione e a una complessità sempre maggiore, sviluppando strutture via via più adatte a risolvere problemi di natura ambientale e climatica

Percorrere le principali tappe evolutive che, nel corso di centinaia di milioni di anni, hanno portato gli animali ad acquisire caratteristiche anatomiche e fisiologiche sempre più specializzate e complesse

Comprendere il valore della biodiversità

Modulo VIORIGINE DELLA VITA E TEORIE EVOLUTIVE


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Le caratteristiche del vivente Evoluzione chimica e comparsa dei

primi organismi cellulari Evoluzione metabolica: anaerobi e

aerobi, autotrofi ed eterotrofi La cellula procariote e relativa

evoluzione La cellula eucariote e relativa

evoluzione La pluricellularità La scala geocronologica Fissismo ed evoluzionismo La teoria di Lamarck La teoria darwiniana Prove a favore dell’evoluzione La selezione naturale

Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi sulla Terra Spiegare come i primi organismi hanno risolto il problema dell’energia

e del nutrimento Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno modificato

l’atmosfera terrestre Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule eucariote

(endosimbiosi) Collocare nella scala geocronologica i principali eventi della storia della

vita Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e l’evoluzionismo Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck individuandone gli aspetti più innovativi Descrivere le prove a favore dell’evoluzione fornite dalla paleontologia,

dalla biogeografia e dall’anatomia comparata e le osservazioni di Darwin Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie e selezione

naturale Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio dinamico

Saper collocare i viventi nell’ambiente e comprenderne l’evoluzione

Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla comparsa della vita

Saper cogliere lo sviluppo storico delle teorie evolutive evidenziando la novità e complessità della teoria darwiniana

Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla comparsa di nuove specie

Comprendere come il successo evolutivo di una specie sia in relazione con il suo grado di adattamento all’ambiente e con la sua capacità di modificarsi insieme ad esso

Modulo VIIECOLOGIA


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Concetto di e ecosistema Livelli trofici e catene alimentari Produttività primaria Trasferimenti di energia all’interno di

un ecosistema Piramidi del flusso di energia, del

numero di organismi e della biomassa Cicli biogeochimici: componenti

geologiche e biologiche Concetto di popolazione: struttura e

crescita Concetto di comunità e tipi di

interazione La nicchia ecologica Le successioni ecologiche e le comunità

climax Azione antropica, gestione delle risorse

naturali e impronta ecologica

Definire il concetto di ecosistema e descrivere i rapporti che intercorrono tra i componenti di una catena alimentare e tra gli stessi e l’ambiente

Definire i termini catena alimentare e rete alimentare evidenziandone le differenze.

Elencare i livelli trofici più comuni facendo alcuni esempi di organismi. Distinguere tra consumatori primari e secondari

Evidenziare l’importanza dei detritivori distinguendo tra saprofagi e decompositori

Mettere in rapporto la lunghezza di una catena alimentare con la quantità di energia che può essere trasferita da un livello trofico a un altro

Spiegare l’utilità delle piramidi del flusso di energia, del numero di organismi e della biomassa per lo studio di un ecosistema

Individuare i principali eventi caratteristici dei cicli del carbonio,dell’azoto e del fosforo

Definire il termine popolazione e saper individuare i principali fattori che influenzano la struttura e la crescita di una popolazione

Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in base ai dati

disponibili Definire in modo completo la nicchia ecologica distinguendo fra

fondamentale e realizzata e evidenziando la relazione tra nicchia e organismo Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie messe in atto da

ogni specie di una comunità e del loro significato adattativo Spiegare il processo che attraverso una successione ecologica porta alla

comunità climax e distinguere fra i tipi di successione

Saper comprendere la complessità delle relazioni che intercorrono tra gli organismi e tra gli organismi e l’ambiente

Saper comprendere che la continua disponibilità di sostanze inorganiche in un ecosistema dipende da complessi processi che coinvolgono molti organismi ma anche lenti processi di natura geochimica

Saper comprendere che la sopravvivenza di un ecosistema dipende da un continuo apporto di energia e di risorse e che la Terra ha risorse limitate

Essere consapevole dell'interdipendenza tra l'uomo, gli altri organismi viventi e l'ambiente, per comprendere quanto l’attività umana ha inciso e incida sugli equilibri naturali in modo da maturare comportamenti responsabili.

SECONDO BIENNIO

CLASSI TERZE (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)

Modulo IDNA, CODICE GENETICO, SINTESI PROTEICA, ESPRESSIONE GENICA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze

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Il ruolo del DNA Il modello di Watson e Crick La duplicazione del DNA Il DNA come portatore di informazioni Il codice genetico e la sua traduzione: geni e

proteine Il ruolo dell'RNA Il codice genetico La sintesi proteica Implicazioni biologiche: mutazioni

puntiformi

Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da

Watson e Crick Spiegare che cosa si intende per codice genetico Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella del

DNA Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo

in evidenza la funzione dell’RNA messaggero Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per

puntiforme

Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento di DNA può formare una copia complementare di se stesso

Evidenziare in che cosa la duplicazione del DNA di una cellula eucariote differisce da quella di una cellula procariote

Considerare le forme viventi quali espressioni diverse e diversificate di un unico patrimonio di caratteri genetici.

Modulo IIINTRODUZIONE ALLA CHIMICA E STECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Definizione dei seguenti concetti

fondamentali: materia, sostanze, atomi elementi, composti, molecole, miscele

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze

L’unità di massa atomica; massa atomica e massa molecolare

Il numero di Avogadro La mole l'analisi chimica: determinazione della

composizione percentuale degli elementi in un composto determinazione della formula minima e molecolare di un composto

Distinguere un elemento da un composto Distinguere un atomo da una molecola Distinguere un composto da una miscela Distinguere i miscugli omogenei da quelli eterogenei Distinguere la massa atomica relativa da quella assoluta Distinguere tra massa atomica e massa molecolare Conoscere il significato del numero di Avogadro e la sua

relazione con la massa molare Conoscere la relazione tra mole e massa Saper eseguire calcoli semplici con le moli Calcolare la composizione percentuale di ciascun elemento di un

composto mediante la sua formula chimica Spiegare il significato della formula minima e ricavare la formula

molecolare Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le

quantità dei vari elementi in un composto

Utilizzare le principali tecniche di separazione delle miscele

Comprendere i concetti di mole e di massa molare Essere in grado di svolgere semplici esercizi con le

moli, con le composizioni percentuali Usare la mole come unità di misura della

quantità di sostanza e come ponte tra sistemi macroscopici (solidi, liquidi e gas) e i sistemi microscopici ( atomi, molecole e ioni)

Saper ricavare una formula minima e molecolare note le sue composizioni percentuali

Individuare i criteri per scrivere le formule chimiche di elementi e composti

Modulo IIIGLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Caratteristiche degli stati di aggregazione

della materia: solido, liquido e gassoso La teoria cinetica I passaggi di stato Curve di riscaldamento e di raffreddamento I gas ideali

Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli aeriformi Distinguere i gas dai vapori Definire i termine indicanti un cambiamento di stato Descrivere il comportamento di un gas ideale

Applicare la teoria particellare della materia ai cambiamenti di stato

Saper distinguere le curve di riscaldamento delle sostanze pure e dei miscugli

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Modulo IVLE TEORIE DELLA MATERIA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Lavoisier e la legge della conservazione della

massa Proust e la legge delle proporzioni definite Dalton e la legge delle proporzioni multiple Il modello atomico di Dalton Teoria cinetico molecolare della materia

Definire le tre leggi ponderali della chimica Descrivere il modello atomico di Dalton Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i composti

hanno un rapporto di combinazione costante Spiegare i passaggi di stato mediante la teoria cinetico-molecolare

Comprendere il significato della legge di conservazione della massa

Usare l’ipotesi atomico-molecolare della materia per spiegare la natura particellare di miscugli, elementi e composti

Modulo VL'ATOMO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il problema dell'atomo Scoperta dell'esistenza di particelle più

piccole dell'atomo I primi modelli atomici Struttura dell'atomo, numero atomico,

numero di massa, isotopi L'atomo di Bohr Il principio di indeterminazione di

Heisenberg La teoria atomica moderna e gli orbitali La configurazione elettronica degli elementi La configurazione elettronica esterna

Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le caratteristiche fisiche di protoni, neutroni ed elettroni

Distinguere il numero atomico dal numero di massa Definire gli isotopi Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson fino alla

teoria degli orbitali Conoscere le regole per costruire le configurazioni elettroniche

degli elementi

Individuare la disposizione e il ruolo delle particelle subatomiche in un atomo

Comprendere il significato del numero atomico e del numero di massa

Essere consapevoli che gli isotopi di un elemento hanno identiche proprietà chimiche ma proprietà fisiche non coincidenti

Saper costruire le configurazioni elettroniche degli elementi

Modulo VIIL SISTEMA PERIODICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il sistema periodico di Mendeleev Corrispondenza tra sistema periodico e

configurazione elettronica degli elementi Dimensioni degli atomi, volume atomico,

energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività

La configurazione elettronica stabile e l'ottetto

Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli

e semimetalli Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica Definire i termini di volume atomico, energia di ionizzazione,

affinità elettronica, elettronegatività Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione

elettronica dei gas nobili

Comprendere l’importanza della tavola periodica nella classificazione degli elementi

Identificare le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli

Comprendere che le proprietà fisiche e chimiche variano periodicamente in funzione del numero atomico e della configurazione elettronica degli atomi.

Mettere in relazione la disposizione degli elettroni con la tendenza di un atomo a reagire

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Modulo VIIIL LEGAME CHIMICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il concetto di legame chimico I vari tipi di legame: ionico, covalente,

dativo, a idrogeno, metallico Le forze di Van der Waals Legame chimico ed energia La determinazione della struttura delle

molecole

Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico Definire i vari tipi di legami Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente polare,

ionico, dativo Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono

dipoli Saper distinguere una sostanza polare da una apolare Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno Definire l’energia di legame Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la geometria

molecolare

Comprendere il significato degli elettroni di valenza e il loro ruolo nella formazione di un legame chimico

Comprendere il significato della diversa disposizione degli elettroni tra il legame covalente puro e il legame covalente polare

Comprendere che il tipo di legame che si forma tra due o più elementi dipende dalla loro elettronegatività.

Capire che le caratteristiche fisiche degli elementi e dei composti dipendono dalla natura del legame che li lega.

Mettere in relazione le proprietà dei metalli con le caratteristiche del legame metallico

Comprendere perché le proprietà fisiche dell’acqua sono determinate dalla sua polarità e dalla presenza del legame a idrogeno tra le molecole dell’acqua

Saper distinguere quali legami intermolecolari sono presenti in una sostanza

Modulo VIIIPRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il numero di ossidazione e la valenza Leggere e scrivere le formule più semplici La classificazione dei composti inorganici Proprietà dei composti binari Nomenclatura dei composti binari Proprietà dei composti ternari Nomenclatura dei composti ternari

Spiegare la differenza tra simbolo e formula Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento in un

composto. Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti

inorganici binari e ternari

Ricavare informazioni dalle formule chimiche sulla composizione di un composto

Saper classificare i vari tipi di composti. Data una formula chimica, saper assegnare

correttamente il nome. Dato il nome di un composto, saper scrivere

la corretta formula chimica corrispondenteModulo IXI VULCANI


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La composizione dei magmi Tipi di magma Morfologia e classificazione dei vulcani Distribuzione geografica dei vulcani; Il meccanismo eruttivo Tipi di eruzione I prodotti dell’attività vulcanica Attività vulcanica esplosiva Attività vulcanica effusiva Manifestazioni gassose Rischio vulcanico: previsione e prevenzione

Conoscere la composizione del magma e la sua viscosità, e classificarlo in base al contenuto in silice

Spiegare le cause della risalita del magma Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati

vulcanici

Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della Terra;

Valutare il rischio sismico nel caso di eruzioni vulcaniche e correlare i due fenomeni.

Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei vulcani e dei terremoti.

Modulo XI TERREMOTI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Definizione di terremoto Comportamento elastico delle rocce Ciclicità statistica dei fenomeni sismici Onde sismiche Misura delle vibrazioni sismiche Determinazione dell’epicentro di un

terremoto Distribuzione geografica dei terremoti Energia e intensità dei terremoti; Scala Richter e Mercalli Previsione e controllo dei terremoti Il rischio sismico L’importanza della prevenzione

Sapere che le rocce si possono deformare e saper analizzare le forze che provocano le deformazioni

Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico Spiegare il ciclo sismico Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in un

sismogramma Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali per

ricavare i dati relativi ad un evento sismico (ipocentro, epicentro, magnitudo....)

Saper confrontare intensità e magnitudo Sapere cosa si intende per rischio sismico

Riconoscere cause ed effetti dei fenomeni sismici e saperli interpretare

Essere consapevoli della differenza tra “pericolosità” e rischio sismico

Riflettere sulla vulnerabilità delle costruzioni realizzate dall’uomo

Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei sismi e strutture litosferiche

CLASSI QUARTE (BIOLOGIA E CHIMICA)

Modulo ISTUDIO DEL CORPO UMANO INTRODUZIONE


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Organizzazione corporea dei mammiferi Giunzioni tra cellule I tessuti del corpo umano Tessuto epiteliale, connettivo,

ghiandolare Tessuto osseo, muscolare, nervoso. Alcune importanti funzioni

dell’organismo: omeostasi, integrazione e controllo

Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e addominale Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli endotermi Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei mammiferi Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti

Saper quali sono le caratteristiche dei tre tipi di tessuto muscolare

Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni

Conoscere il ruolo dell’omeostasi Sapere cosa si intende per

metabolismo Conoscere il meccanismo a feedback

Modulo IISISTEMA SCHELETRICO, SISTEMA MUSCOLARE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Struttura micro e macroscopica delle ossa Classificazione delle ossa Difetti e osteopatie Struttura micro e macroscopica del

muscolo Il meccanismo della contrazione La regolazione della contrazione

Sapere cosa si intende per endoscheletro Saper descrivere la struttura dello scheletro umano Sapere i criteri di classificazione delle ossa Sapere cosa sono i tendini e i legamenti Saper descrivere la struttura di un muscolo scheletrico Spiegare il meccanismo della contrazione

Comprendere i concetti di funzionamento delle ossa

Essere in grado di distinguere le varie forme delle ossa

Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella contrazione muscolare

Individuare i criteri per descrivere una unità motoria

Modulo IIIIL SISTEMA DIGERENTE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema digerente; Introduzione istologica ed organizzativa

del sistema digerente umano La bocca, la faringe e l’esofago Lo stomaco, l’intestino tenue e crasso Ghiandole annesse Regolazione del glucosio ematico Elementi per una corretta alimentazione:

la dieta mediterranea

Descrivere le funzioni del processo digestivo Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non nel canale

respiratorio Definire i principali componenti dei succhi gastrici Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno

Comprendere quale ruolo riveste il muco che riveste le pareti dello stomaco

Capire quali soluzioni strutturali consentono di ampliare la superficie intestinale

Comprendere quale ruolo hanno il fegato e il pancreas nella demolizione del cibo

Comprendere in che modo e in quale forma vengono assorbite le molecole organiche

Comprendere l’importanza di una corretta alimentazione

Modulo IVIL SISTEMA RESPIRATORIO


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Evoluzione dei sistemi respiratorio Introduzione istologica ed organizzativa

del sistema respiratorio umano Le prime vie respiratorie Bronchi e polmoni Infezioni delle vie respiratorie Trasporto e scambio di gas Il controllo della respirazione Educazione antifumo

Capire i processi che permettono lo scambio gassoso Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel processo respiratorio Saper analizzare la meccanica respiratoria

Comprendere quali fattori e organi entrano nel meccanismo del controllo respiratorio

Conoscere l’importanza delle variazioni di livello della CO2 nel sangue

Comprendere l’importanza dei danni derivanti dal fumo

Modulo VIL SISTEMA CIRCOLATORIO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema cardiovascolare Organizzazione del sistema circolatorio

umano Il sangue: composizione I vasi sanguigni e le loro patologie Il cuore Regolazione del battito cardiaco.

Patologie. La pressione sanguigna Il sistema linfatico

Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e circolazione

polmonare Sapere quali sono i componenti del sangue Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e tessuti

Descrivere il percorso che fa il sangue all’interno del cuore

Conoscere il ruolo delle principali valvole cardiache

Sapere dove si origina il battito cardiaco e come avviene il suo controllo

Conoscere i principali problemi legati al sistema circolatorio

Conoscere il ruolo del sistema linfatico

Modulo VIIL SISTEMA ESCRETORE E LA TERMOREGOLAZIONE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema escretore Anatomia del sistema escretore umano Funzione del rene Regolazione della funzione renale Patologie associate al rene Regolazione della temperatura corporea.

Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella regolazione

dell’ambiente chimico interno Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene la

formazione dell’urina

Sapere il ruolo degli ormoni nella regolazione operata dal rene

Riconoscere le cause dell’insufficienza renale

Descrivere il rapporto tra attività enzimatica e temperatura corporea

Modulo VIISISTEMA ENDOCRINO


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Anatomia e fisiologia del sistema endocrino

Il meccanismo di azione degli ormoni Le principali ghiandole endocrine: L’ipofisi L’ipotalamo La tiroide e le paratiroidi Le ghiandole surrenali Il pancreas La ghiandola pineale Altri tessuti secernenti ormoni

Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e cellule bersaglio Conoscere la posizione e il ruolo delle principali ghiandole secretrici Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a feedback

Per ogni ghiandola conoscere gli ormoni prodotti e il loro ruolo

Capire il diverso meccanismo di azione degli ormoni

Sapere i danni provocati da un errato funzionamento nella produzione e/o regolazione ghiandolare

Modulo VIIIIL SISTEMA NERVOSO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema nervoso L’impulso nervoso e sua propagazione La sinapsi; i neurotrasmettitori Struttura del sistema nervoso centrale e

periferico: somatico ed autonomo, simpatico e parasimpatico

La percezione sensoriale e i suoi recettori L’occhio, l’orecchio Le endorfine; gli psicofarmaci. Le droghe L’encefalo: anatomia Elaborazione delle informazioni e delle

emozioni Malattie neurovegetative e disturbi

mentali

Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione Sapere la funzione delle cellule gliali Conoscere le parti che formano il SNC Sapere il funzionamento di un arco riflesso Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo, simpatico e

parasimpatico e le loro funzioni

Capire il funzionamento della propagazione dell’impulso nervoso

Conoscere la differenza tra sinapsi chimiche ed elettriche

Descrivere la differenza tra sinapsi eccitatoria ed inibitoria

Conoscere i quattro tipi principali di neurotrasmettitori

Saper descrivere la struttura e la funzione del SNC

Conoscere le principali malattie neurodegenerative e disturbi mentali

Modulo IXIL SISTEMA RIPRODUTTORE


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Richiamo alla gametogenesi nella specie umana

Il sistema riproduttore maschile Regolazione della produzione di ormoni

maschili Il sistema riproduttore femminile Regolazione della produzione di ormoni

femminili Malattie a trasmissione sessuale La contraccezione e metodi contraccettivi Lo sviluppo dell’embrione Il ruolo della placenta; i tre trimestri

intrauterini; il parto

Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano Sapere come avviene la produzione e la regolazione della produzione

dei gameti Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione sessuale

Conoscere i principali metodi anticoncezionali

Conoscere i principali esami diagnostici da attuare per una efficace prevenzione

Sapere le principali cause di sterilità Conoscere lo sviluppo embrionale

fino al parto

Modulo XIL SISTEMA IMMUNITARIO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze I meccanismi di difesa del corpo umano; Immunità innata; risposta infiammatoria Immunità acquisita Linfociti B e immunità mediata da

anticorpi I vaccini Struttura e funzione degli anticorpi; le

allergie; malattie autoimmuni Linfociti T e immunità mediata da cellule Trapianti di organi e trasfusioni di sangue Malattie da immunodeficienza; l’AIDS

Sapere quali sono i principali agenti patogeni Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata Conoscere i vari tipi di leucociti Sapere il ruolo svolto dall’istamina Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta infiammatoria Conoscere i principali componenti del sistema immunitario Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria

Sapere cosa si intende per antigene e anticorpi

Sapere quali funzioni hanno le plasmacellule e le cellule della memoria

Sapere cosa sono i vaccini e quali vaccinazioni sono obbligatorie in Italia

Conoscere le principali malattie autoimmuni

Conoscere il ruolo dei linfociti T e B Conoscere le principali malattie da

immunodeficienzaModulo XI

EDUCAZIONE ALLA SALUTEConoscenze Capacità/Abilità Competenze

Rischi connessi a errata alimentazione, abuso di alcoolici, danni da fumo, uso di droghe o psicofarmaci

Rischi derivanti dall’assunzione di sostanze dopanti e/o anabolizzanti

Rischi derivanti da malattie trasmissibili anche sessualmente

Rischi derivanti da abitudini di vita sedentaria associata a scorretta alimentazione

Saper descrivere gli effetti nocivi prodotti dall'assunzione di sostanze pericolose

Saper descrivere gli effetti legati ad abitudini di vita scorrette

Correlare i comportamenti errati con i possibili effetti sull'organismo

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Modulo XIILE SOLUZIONI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Soluzione solvente e soluto Soluzioni gassose Soluzioni di un gas in un liquido Soluzioni di un liquido in un liquido Soluzioni di un solido in un liquido Le leghe Concentrazione delle soluzioni Proprietà colligative Innalzamento ebullioscopico e

abbassamento crioscopico Osmosi e pressione osmotica.

Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi Analizzare i fattori che influenzano la solubilità di un soluto con un

solvente Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri solventi Preparare soluzioni di data concentrazione Descrivere le proprietà colligative delle soluzioni

Preparare soluzioni a concentrazione nota e spiegare la solubilità nei solventi con il modello cinetico-molecolare, e le proprietà colligative delle soluzione

Modulo XIIILE REAZIONI CHIMICHE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Equazioni di reazione Calcoli stechiometrici Reagente limitante e reagente in eccesso Resa di reazione Reazione di sintesi Reazione di decomposizione

Reazione di scambio o di spostamento Reazione di doppio scambio

Bilanciare una reazione chimica Effettuare calcoli stechiometrici Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto l’aspetto macroscopico

sia sotto l’aspetto microscopico Riconoscere il reagente in eccesso e il reagente e il reagente limitante,

rispetto alle quantità stechiometriche Classificare le principali reazioni chimiche

Investigare e bilanciare le reazioni che realmente avvengono, eseguendo anche calcoli quantitativi su reagenti e prodotti

Modulo XIVCINETICA CHIMICA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Velocità delle reazioni chimiche Dinamica delle reazioni Teoria delle collisioni Teoria del complesso attivato Diagrammi di energia di attivazione Fattori che influenzano la velocità di

reazione Natura dei reagenti Concentrazione dei reagenti Temperatura del sistema reagente Stato di suddivisione dei reagenti Catalizzatori

Definire l’espressione della velocità di reazione Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle collisioni e del

complesso attivato Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione

Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione

Comprendere il significato dell'energia di attivazione e correlarla all'uso dei catalizzatori

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Modulo XVEQUILIBRIO CHIMICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Equilibrio chimico Equilibrio dinamico La costante di equilibrio Il principio di Le Chatelier L’equilibrio di solubilità

Descrivere l’equilibrio chimico sia da un punto di vista macroscopico sia microscopico

Calcolare la costante di equilibrio di una reazione dai valori delle concentrazioni

Utilizzare il principio di Le Chatelier allo scopo di prevedere l’effetto del cambiamento del numero di moli, del volume o della temperatura sulla posizione dell’equilibrio.

Comprendere il concetto di equilibrio dinamico

Spiegare le proprietà dei sistemi chimici all’equilibrio e comprenderne l'evoluzione in seguito a perturbazioni

Modulo XVIEQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA


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Elettroliti Acidi e basi Teoria di Arrhenius Teoria di Brønsted-Lowry Coppie coniugate acido-base Composti anfoteri Acidi forti e deboli Costante di dissociazione acida Basi forti e deboli Costante di dissociazione basica Basi e acidi monoprotici e poliprotici Teoria di Lewis Reazione di dissociazione dell’acqua Prodotto ionico dell’acqua Soluzioni acide, neutre, basiche Gradi di acidità o basicità di una

soluzione: ph e pOH Calcolo del pH di soluzioni di acidi o basi

forti o deboli Reazioni di neutralizzazione Equivalente chimico Massa equivalente Normalità Titolazione acido-base Curve di titolazione Idrolisi salina Soluzioni tampone Equilibri di solubilità Effetto dello ione comune

Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una elettrolita Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e quella di

Brønsted-Lowry Definire e identificare una coppia coniugata acido-base Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con i valori di Ka

e Kb

Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis Definire e calcolare il pH di una soluzione Descrivere le reazioni di neutralizzazione Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione di un sale Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di un solido

ionico.

Comprendere il comportamento degli acidi, delle basi e dei sali in acqua

Spiegare le proprietà di acidi e basi e risolvere semplici problemi quantitativi riguardanti queste sostanze

Modulo XVIILE OSSIDO-RIDUZIONI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Ossidazione e riduzione Reazioni di ossido-riduzione Reazioni spontanee e non spontanee La scala dei potenziali standard di

riduzione Cenni di elettrochimica: la pila e

l'elettrolisi.

Distinguere gli ossidanti dai riducenti Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico

Comprendere i principi delle reazioni di ossido riduzione e metterli in relazione con l'elettrochimica

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QUINTO ANNO (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)

Modulo IL’INTERNO DELLA TERRA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze La struttura stratificata della Terra Crosta, mantello e nucleo Litosfera, astenosfera e mesosfera Il calore interno della Terra Origine del calore interno Gradiente geotermico Il flusso di calore Il nucleo La zona d’ombra Composizione del nucleo Il mantello Composizione del mantello Correnti convettive nel mantello Tomografia sismica La crosta Il campo magnetico terrestre Il paleomagnetismo Le inversioni di polarità Stratigrafia magnetica

Conoscere la composizione dell’interno della Terra secondo le più recenti scoperte

Distinguere tra crosta e litosfera Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera Spiegare le cause del calore interno terrestre Descrivere i modelli dell'interno della Terra e confrontare le

informazioni che le varie indagini forniscono in modo da ricostruire un modello tridimensionale della struttura terrestre

Descrivere la convezione Descrivere le differenze tra crosta oceanica e continentale Riconoscere l’importanza del campo magnetico terrestre e

conoscere le ipotesi sulla sua origine Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo come prova

dell'espansione del fondale oceanico

Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della Terra.

Riconoscere la relazione tra la distribuzione geografica delle variazioni della densità della crosta terrestre e la sua composizione

Modulo IILA TETTONICA DELLE PLACCHE


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Concetti generali e cenni storici Che cosa è una placca litosferica I margini delle placche Quando sono “nate” le placche Placche e moti convettivi Il mosaico globale Placche e terremoti Placche e vulcani Tettonica delle placche e risorse naturali L’espansione del fondo oceanico Le dorsali medio-oceaniche Espansione del fondo oceanico La struttura della crosta oceanica Il meccanismo dell’espansione Prove dell’espansione oceanica I margini continentali Tipi di margine continentale Margini continentali passivi Margini continentali trasformi Margini continentali attivi Tettonica delle placche e orogenesi Gli “oceani perduti”: le ofioliti

Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della

continentale Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una

dorsale oceanica Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della

crosta oceanica Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in

relazione al movimento delle placche Capire il significato della parola “orogenesi” Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di innalzamento

delle catene montuose Spiegare il significato attribuito alle ofioliti

Riconoscere ed interpretare il significato della parola “relativo” riferito al movimento delle placche

Essere consapevoli della differenza tra reattività vulcanica di una dorsale e quella di un arco magmatico

Riflettere sui fenomeni geologici superficiali che consentono di individuare i margini di placca

Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei sismi, dei vulcani e delle zone di frattura delle placche

Interpretare in modo corretto la distribuzione morfo-geologica in un sistema arco-fossa

Saper spiegare perché la velocità di espansione del fondo oceanico cambia a seconda del luogo

Interpretare correttamente la presenza di “punti caldi”

Modulo IIICHIMICA ORGANICA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze I composti organici Isomeria Nomenclatura Alcani e cicloalcani Idrocarburi insaturi Idrocarburi aromatici I gruppi funzionali Alcoli, fenoli ed eteri Aldeidi, chetoni ed acidi Ammine Polimeri di sintesi

Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli Descrivere i vari tipi di isomeria Attribuire il nome IUPAC ai composti organici Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni, degli alchini,

degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali in termini di formule generali, di formule di struttura e delle proprietà fisico-chimiche

Distinguere alcani, alcheni, alchini, idrocarburi ciclici aromatici in base alle loro proprietà fisiche e chimiche

Confrontare le proprietà degli idrocarburi alifatici e ciclici con quelle degli idrocarburi aromatici

Correlare i gruppi funzionali con le proprietà e le funzioni dei composti che li contengono

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Modulo IVLE BIOMOLECOLE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze I CARBOIDRATI: caratteristiche

generali e classificazione; i monosaccaridi (isomeria strutturale; chiralità, proiezioni di Fischer; struttura ciclica: proiezioni di Haworth); i disaccaridi e i polisaccaridi.

I LIPIDI: caratteristiche generali e classificazione; struttura e proprietà dei trigliceridi; le reazioni di idrogenazione e di idrolisi alcalina (saponi); i fosfolipidi; le cere; gli steroidi; le vitamine liposolubili e la loro importanza biologica.

GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità, nomenclatura e classificazione, struttura ionica dipolare e comportamento anfotero; peptidi: caratteristiche del legame peptidico; proteine: costituzione, strutture caratteristiche e denaturazione; gli enzimi.

GLI ACIDI NUCLEICI: composizione chimica; nucleosidi e nucleotidi; la struttura del DNA: la doppia elica; la struttura e le funzioni degli acidi ribonucleici

Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con le varie rappresentazioni;

Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di una molecola usando la proiezione di Fischer;

Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli isomeri dei composti;

Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli; Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei

trigliceridi; Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine

liposolubili. Giustificare il comportamento anfotero degli AA; Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine; Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e riconoscere i

meccanismi d’azione enzima-substrato e ormone-recettore Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei

nucleotidi; Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le

implicazioni biochimiche ad essa connesse; Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.

Capire la relazione tra struttura e funzione delle biomolecole

Riconoscere il ruolo che carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici ricoprono negli esseri viventi.

Essere in grado di mettere in relazione la struttura del DNA con la conservazione, la trasmissione e l’espressione dei caratteri ereditari

Modulo VSCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE


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Energia e organismi viventi Metabolismo cellulare: anabolismo e

catabolismo Sintesi delle biomolecole. Demolizione delle biomolecole. Strategie metaboliche. Reazioni di ossido-riduzione Gli enzimi Cofattori dell’azione enzimatica. I coenzimi NAD e FAD trasportatori di

elettroni. Sequenze biochimiche La valuta energetica della cellula:

l'ATP. La glicolisi La fermentazione. La respirazione cellulare. Struttura dei mitocondri. L’ossidazione dell’acido piruvico. Il ciclo di Krebs. Trasporto finale di elettroni. Meccanismo della fosforilazione

ossidativa. Bilancio energetico totale I primi organismi fotosintetici. Luce, clorofilla e altri pigmenti. Struttura dei cloroplasti. I fotosistemi I e II. Reazioni luce-dipendenti. Reazioni luce-indipendenti: il ciclo di

Calvin. Soluzioni alla carenza di CO2:

fotorespirazione e ciclo C4. Le piante CAM. Reazioni e prodotti della fotosintesi

Riconoscere la differenza tra catabolismo e anabolismo e tra reazioni esoergoniche e endoergoniche

Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione. Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il meccanismo

con cui agiscono. Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi. Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione. Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o la

fosforilazione. Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e che tale reazione

avviene in diverse fasi. Descrivere i vari tipi di fermentazione. Conoscere il processo di glicolisi. Descrivere la struttura dei mitocondri. Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione dell'acido

piruvico, ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni. Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa. Fare un bilancio energetico totale del processo di demolizione

del glucosio. Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici. Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e fotosintetiche Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che tale reazione

avviene in diverse fasi. Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti. Conoscere la struttura dei cloroplasti. Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che avvengono in

essi. Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il primo stadio

della fotosintesi Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin. Capire quando si attua nelle piante il processo della fotorespirazione. Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2: la via del C4,

le piante CAM. Conoscere quali sono i prodotti finali della fotosintesi.

Comprendere che il vivente è un sistema aperto inserito in un flusso di energia

Comprendere che l'energia metabolica serve al mantenimento del livello di organizzazione

Comprendere il ruolo centrale del glucosio nel metabolismo degli esseri viventi

Capire l'importanza dei coenzimi nelle reazioni di ossido riduzione

Comprendere l’importanza dell’ATP come valuta energetica delle cellule

Individuare i processi attraverso cui tutte le cellule trasformano l’energia contenuta negli alimenti in energia utilizzabile per compiere le varie funzioni vitali.

Comprendere l’importanza dei processi fotosintetici per la sintesi delle molecole organiche.

Riconoscere la centralità del processo fotosintetico nei flussi di materia e di energia all’interno della biosfera

Modulo VITECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE


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Gli enzimi di restrizione La separazione dei frammenti di

restrizione Il sequenziamento dei frammenti Ibridazione degli acidi nucleici Clonaggio genico Il “montaggio” del DNA ricombinante Le librerie genomiche La PCR Anticorpi monoclonali La terapia genica Gli OGM La clonazione animale Applicazioni a livello agroalimentare e

sanitario Il Progetto Genoma Umano Profilo genetico e crimine

Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento Spiegare la tecnica dell’ibridazione Spiegare che cosa è una libreria genomica Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA Descrivere il meccanismo della reazione a catena della

polimerasi evidenziando lo scopo di tale processo Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare

proteine utili Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere

applicata Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano mettendo in evidenza

obiettivi, difficoltà e limiti

Comprendere l’importanza di queste conoscenze per gli sviluppi delle scienze biologiche e delle loro potenzialità di applicazione

Considerare come una nuova rivoluzione scientifica la manipolazione di questi meccanismi naturali

Saper seguire le varie tappe del processo con cui gli scienziati riescono ad individuare, sequenziare, isolare e copiare un gene di particolare interesse biologico

Saper comprendere l’enorme potenzialità delle attuali conoscenze di ingegneria genetica evidenziando quali nuove soluzioni, la tecnica del DNA ricombinante ha individuato e quali nuove prospettive potrà fornire a problemi di carattere agroalimentare e medico finora insoluti

Saper evidenziare l’importanza delle più recenti conquiste dell’uomo nel campo della medicina ottenute grazie alle attuali conoscenze di genetica molecolare

INDIRIZZO SCIENTIFICO ORDINARIO

PRIMO BIENNIO

CLASSI PRIME (SCIENZE DELLA TERRA)



28

La costituzione della materia Gli stati di aggregazione e i passaggi di

stato Sostanze pure, miscugli e soluzioni Trasformazioni fisiche e chimiche Definizione di atomo, molecola, ione,

isotopi, elementi e composti La tavola periodica Legami ionici e covalenti, legame a

idrogeno

Ricavare dalla formula la natura delle particelle Risalire alle caratteristiche degli elementi, in base alla loro posizione

nella tavola periodica Individuare i metodi e le procedure ottimali per la separazione dei

miscugli Saper descrivere i passaggi di stato e saper costruire il relativo grafico

temperatura/tempo Saper spiegare la forma delle molecole e le proprietà delle sostanze

Conoscere e correlare, nelle linee fondamentali, il comportamento delle varie sostanze.

Modulo IILA LITOSFERA


Gli strati della Terra: crosta, mantello e nucleo

I minerali e le rocce: classificazione e riconoscimento dei principali tipi

I processi: magmatico, sedimentario (con cenni di geomorfologia) e metamorfico

Il ciclo litogenetico

Saper descrivere le caratteristiche fisiche e chimiche della litosfera Saper osservare e descrivere campioni di roccia e classificarle secondo

un criterio esplicitato Saper collocare i processi litogenetici nel contesto del “sistema Terra” Raccogliere e ordinare dati sperimentali

Saper effettuare connessioni logiche tra fatti e fenomeni a livello litosferico e stabilire le rispettive relazioni.

Modulo IIIL’IDROSFERA

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze La molecola dell’acqua e le sue proprietà Il mare in movimento: le onde, le maree, le

correnti Gli oceani e i fondali oceanici; Le acque continentali: i fiumi e i laghi Il ciclo dell’acqua (cenni

sull’inquinamento)

Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra le molecole Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla struttura e

conoscere il ciclo idrologico Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra Sapere come varia la salinità dell’acqua marina Conoscere i principali movimenti che caratterizzano le acque

oceaniche




Modulo IVL’ATMOSFERA E IL CLIMA


29

L’atmosfera: composizione, stratificazione, temperatura e pressione

L’umidità e le precipitazioni meteorologiche

I climi del pianeta, i cambiamenti climatici e il riscaldamento globale

Cenni sull’inquinamento dell’aria

Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle condizioni

meteorologiche e climatiche Saper descrivere i principali tipi di clima sulla terra

Risolvere semplici problemi legati al quotidiano, ad es. i cambiamenti meteorologici

Comprendere la forte responsabilità dell’uomo nella variazione della temperatura globale dell’atmosfera e dell’inquinamento dell’aria e quali potrebbero essere le ricadute future

Modulo VLA GEOMORFOLOGIA


Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione chimica delle

rocce Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e costiere

Collegare un paesaggio naturale noto, agli agenti esogeni che ne hanno modellato le strutture



Modulo VIIL PIANETA TERRA


La posizione della Terra nell’Universo Cenni su stelle e galassie Il Sistema Solare Le leggi di Keplero e la legge di Newton Forma e dimensione della Terra L’orientamento, il reticolato geografico,

latitudine e longitudine; Elementi di cartografia I movimenti della Terra: rotazione e

rivoluzione con relative prove e conseguenze Le stagioni e le zone astronomiche La Luna: caratteristiche generali,

movimenti e relative conseguenze La misura del tempo: il giorno, l’anno e i

fusi orari

Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema Solare Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton Sapere come si misura il tempo Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le conseguenze Saper individuare e descrivere le zone astronomiche Saper descrivere le caratteristiche della superficie luna Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti della Luna

Sapersi orientare nello spazio e nel tempo

Saper inquadrare i corpi celesti e la Terra, in un ambito complessivo

Riconoscere l’importanza della costruzione di modelli e del loro continuo aggiornamento

Individuare nel “sistema Terra” un sistema di equilibri complessi e delicati

30

CLASSI SECONDE (BIOLOGIA)





Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica Spiegare le caratteristiche delle soluzioni Distinguere i monomeri dai polimeri Comprendere le funzioni delle reazione di condensazione e di

idrolisi Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti e

comprendere la relazione tra struttura e funzione Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi Descrivere la struttura degli amminoacidi Descrivere i quattro livelli della struttura di una proteina e correlare

a ogni livello di organizzazione la funzione delle relative proteine Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con

l’acqua Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici Descrivere la struttura dei nucleotidi Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il

ruolo energetico svolto dall’ATP





Modulo IILE CELLULE: STRUTTURE E FUNZIONI


31

Le dimensioni delle cellule Microscopio ottico e microscopio

elettronico Caratteristiche delle cellule procariotiche Caratteristiche generali delle cellule

eucariotiche La cellula animale e la cellula vegetale Struttura generale delle membrane cellulari Diffusione semplice e facilitata L’osmosi Il trasporto attivo Endocitosi Esocitosi Gli organuli cellulari Il nucleo e il nucleolo La parete delle cellule vegetali Gli enzimi L’energia di attivazione La specificità degli enzimi Gli enzimi ed i processi metabolici



Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche Distinguere la cellula animale da quella vegetale Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la struttura chimica

della membrana cellulare Definire il fenomeno fisico della diffusione Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata attraverso una

membrana semipermeabile Mettere in relazione l’osmosi con la concentrazione dei soluti Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto Comprendere il significato funzionale di endocitosi ed esocitosi Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un sistema interno di

membrane e del citoscheletro Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai cloroplasti e dai

mitocondri in relazione al fabbisogno energetico. Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche ed in

particolare in quelle biologiche Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di trasformazione

dell’energia






32

La scissione binaria nei procarioti Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la

fase mitotica La preparazione del nucleo alla mitosi Strutture coinvolte nella mitosi Le fasi della mitosi: profase, , metafase,


vegetali Mitosi e riproduzione asessuata Riproduzione sessuata e variabilità genetica La prima e la seconda divisione meiotica Mitosi e meiosi a confronto Meiosi e variabilità genetica Autosomi e cromosomi sessuali Differenze tra il cromosoma X e il



Descrivere la scissione binaria dei procarioti Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase

dalla fase mitotica e dalla citodieresi Descrivere le sottofasi G1, S e G2 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di

ogni fase Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule

vegetali Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica Spiegare la prima divisione meiotica Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla

variabilità genetica Spiegare la seconda divisione meiotica Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e

differenze Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali Saper cogliere le differenze tra i due processi di gametogenesi

nell’uomo e nella donna Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in

seguito a errori del processo meiotico Specificare le anomalie che si possono osservare nel cariotipo Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un cromosoma con

l’insorgenza di una sindrome Collegare il cariotipo delle principali anomalie numeriche degli

autosomi e degli eterosomi con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro incidenza sulla popolazione umana




33



Determinazione del sesso Caratteri legati al sesso Gruppi di associazione e di ricombinazione

genica


Spiegare le linee pure in termini di genotipo Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra

omozigote ed eterozigote Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli

individui che si incrociano Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi Applicare un testcross per determinare il genotipo relativo a un

fenotipo dominante Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi da quelli

scelti da Mendel Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra

dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli Comprendere che l’espressione genica è il frutto dell’interazione

tra geni ed ambiente Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei

figli Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere

le modalità della sua trasmissione Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan incrociando i

moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi bianchi» Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo

dei genitori conoscendo il fenotipo dei figli Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di associazione Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non

fossero posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano

posti sullo stesso cromosoma Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici







34

La classificazione dei viventi Concetto di specie Il sistema di classificazione di Linneo Filogenesi e classificazione I regni Principali caratteristiche morfologiche e


Definire il concetto di specie Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante

per il riconoscimento di una specie Fare qualche esempio di nomenclatura binomia distinguendo tra

genere e specie Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non sono

attendibili per classificare correttamente un organismo Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto più

attendibile dall’analisi delle sequenze dei filamenti di DNA e delle proteine

Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi vegetali Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi animali Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati Elencare i principali phyla di invertebrati e vertebrati Descrivere analogie e differenze tra i vari organismi









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Conoscenze Abilità/Capacità Competenze Le caratteristiche del vivente Evoluzione chimica e comparsa dei primi

organismi cellulari Evoluzione metabolica: anaerobi e aerobi,

autotrofi ed eterotrofi La cellula procariote e relativa evoluzione La cellula eucariote e relativa evoluzione La pluricellularità La scala geocronologica Fissismo ed evoluzionismo La teoria di Lamarck La teoria darwiniana Prove a favore dell’evoluzione La selezione naturale

Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi sulla Terra Spiegare come i primi organismi hanno risolto il problema

dell’energia e del nutrimento Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno modificato

l’atmosfera terrestre Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule eucariote

(endosimbiosi) Collocare nella scala geocronologica i principali eventi della storia

della vita Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e l’evoluzionismo Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck individuandone gli aspetti più innovativi Descrivere le prove a favore dell’evoluzione fornite dalla

paleontologia, dalla biogeografia e dall’anatomia comparata e le osservazioni di Darwin

Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie e selezione naturale

Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio dinamico






Modulo VIIECOLOGIA


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Concetto di e ecosistema Livelli trofici e catene alimentari Produttività primaria Trasferimenti di energia all’interno di un

ecosistema Piramidi del flusso di energia, del numero

di organismi e della biomassa Cicli biogeochimici: componenti

geologiche e biologiche Concetto di popolazione: struttura e crescita Concetto di comunità e tipi di interazione La nicchia ecologica Le successioni ecologiche e le comunità











Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in base ai dati

disponibili Definire in modo completo la nicchia ecologica distinguendo fra

fondamentale e realizzata e evidenziando la relazione tra nicchia e organismo

Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie messe in atto da ogni specie di una comunità e del loro significato adattativo.

Spiegare il processo che attraverso una successione ecologica porta alla comunità climax e distinguere fra i tipi di successione





SECONDO BIENNIO




37

Il ruolo del DNA Il modello di Watson e Crick La duplicazione del DNA Il DNA come portatore di informazioni Il codice genetico e la sua traduzione:

geni e proteine Il ruolo dell'RNA Il codice genetico La sintesi proteica Implicazioni biologiche: mutazioni

puntiformi Struttura dei cromosomi e regolazione

dell'espressione genica: il cromosoma procariote Regolazione dell'espressione genica nei

procarioti Il cromosoma eucariote Regolazione dell'espressione genica negli

eucarioti Il DNA del cromosoma eucariote Trascrizione ed elaborazione dell'mRNA

negli eucarioti.

Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi; Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson

e Crick Spiegare che cosa si intende per codice genetico Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella del DNA Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in

evidenza la funzione dell’RNA messaggero Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per

puntiforme



Considerare le forme viventi quali espressioni diverse e diversificate di un unico patrimonio di caratteri genetici.

Modulo IIINTRODUZIONE ALLA CHIMICA E STECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI


38

Definizione dei seguenti concetti fondamentali: materia, sostanze, atomi elementi, composti, molecole, miscele

I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze

L’unità di massa atomica; massa atomica e massa molecolare

Il numero di Avogadro La mole L'analisi chimica: determinazione della

composizione percentuale degli elementi in un composto; determinazione della formula minima e molecolare di un composto

Distinguere un elemento da un composto Distinguere un atomo da una molecola Distinguere un composto da una miscela Distinguere i miscugli omogenei da quelli eterogenei Distinguere la massa atomica relativa da quella assoluta Distinguere tra massa atomica e massa molecolare Conoscere il significato del numero di Avogadro e la sua

relazione con la massa molare Conoscere la relazione tra mole e massa Saper eseguire calcoli semplici con le moli Calcolare la composizione percentuale di ciascun elemento di un

composto mediante la sua formula chimica Spiegare il significato della formula minima e ricavare la formula

molecolare Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le quantità

dei vari elementi in un composto

Utilizzare le principali tecniche di separazione dei materiali

Comprendere i concetti di mole e di massa molare

Essere in grado di svolgere esercizi con le moli, con le composizioni percentuali

Usare la mole come unità di misura della quantità di sostanza e come ponte tra sistemi macroscopici (solidi, liquidi e gas) e i sistemi microscopici (atomi, molecole e ioni)




Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Caratteristiche degli stati di aggregazione

della materia: solido, liquido e gassoso La teoria cinetica I passaggi di stato Curve di riscaldamento e di

raffreddamento

Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli aeriformi Distinguere i gas dai vapori Definire i termine indicanti un cambiamento di stato Descrivere le curve di riscaldamento delle sostanze pure e dei miscugli


Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa influenza sul comportamento di un gas

Comprendere come la variazione della pressione influenza i passaggi di stato


Modulo IVLO STATO SOLIDO

Conoscenze Conoscenze Conoscenze

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Caratteri distintivi dello stato solido Solidi cristallini Allotropia, polimorfismo, isomorfismo Proprietà fisiche dei cristalli Classificazione dei cristalli Solidi amorfi



Modulo VLO STATO LIQUIDO

Conoscenze Conoscenze Conoscenze Caratteri distintivi dello stato liquido Evaporazione La tensione di vapore L’ebollizione La tensione superficiale La viscosità La capillarità

Caratteri distintivi dello stato liquido Evaporazione La tensione di vapore L’ebollizione La tensione superficiale La viscosità La capillarità


Modulo VILO STATO AERIFORME

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Teoria cinetica dei gas Le leggi dei gas ideali: Boyle, Charles,

Gay-Lussac, Avogadro Equazione di stato dei gas ideali Vapori e gas

Descrivere il comportamento di un gas ideale Definire le leggi dei gas ideali e rappresentarle graficamente Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa influenza sul

comportamento di un gas Analizzare la differenza tra gas evapori

Elencare, motivandole, le proprietà dello stato gassoso

Specificare in che cosa un gas reale differisce da un gas ideale

Descrivere i gas mediante la teoria cinetica- molecolare

Applicare nella risoluzione dei problemi le leggi di Boyle, di Charles, di Gay-Lussac, il principio di Avogadro e l’equazione generale dei gas ideali

Modulo VIILE TEORIE DELLA MATERIA


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Lavoisier e la legge della conservazione della massa;

Proust e la legge delle proporzioni definite

Dalton e la legge delle proporzioni multiple

Il modello atomico di Dalton Teoria cinetico molecolare della materia

Definire le tre leggi ponderali della chimica Descrivere il modello atomico di Dalton Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i composti

hanno un rapporto di combinazione costante Spiegare i passaggi di stato mediante la teoria cinetico-molecolare

Comprendere il significato della legge di conservazione della massa

Usare l’ipotesi atomico-molecolare della materia per spiegare la natura particellare di miscugli, elementi e composti

Modulo VIIIL'ATOMO




Heisenberg La teoria atomica moderna e gli orbitali La configurazione elettronica degli

elementi La configurazione elettronica esterna

Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le caratteristiche fisiche di protoni, neutroni ed elettroni

Distinguere il numero atomico dal numero di massa Definire gli isotopi Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson fino alla

teoria degli orbitali Conoscere le regole per costruire le configurazioni elettroniche

degli elementi





Modulo IXIL SISTEMA PERIODICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il sistema periodico di Mendeleev Corrispondenza tra sistema periodico e




Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e

semimetalli Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica Definire i termini di volume atomico, energia di ionizzazione,

affinità elettronica, elettronegatività Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione

elettronica dei gas nobili





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Modulo XIL LEGAME CHIMICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il concetto di legame chimico I vari tipi di legame: ionico, covalente,

dativo, a idrogeno, metallico Le forze di Van der Waals Legame chimico ed energia Ibridazione degli orbitali e geometria

delle molecole La determinazione della struttura delle

molecole

Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico Definire i vari tipi di legami Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente polare,

ionico, dativo. Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono dipoli Saper distinguere una sostanza polare da una apolare. Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno Definire l’energia di legame Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la geometria

molecolare.




Capire che le caratteristiche fisiche degli elementi e dei composti dipendono dalla natura del legame che li lega.




Modulo XIPRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il numero di ossidazione e la valenza Leggere e scrivere le formule più semplici La classificazione dei composti inorganici Proprietà dei composti binari Nomenclatura dei composti binari Proprietà dei composti ternari Nomenclatura dei composti ternari

Spiegare la differenza tra simbolo e formula Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento in un

composto. Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti

inorganici binari, ternari (tradizionale, di Stock, IUPAC)


Saper classificare i vari tipi di composti.

Data una formula chimica, saper assegnare correttamente il nome.

Dato il nome di un composto, saper scrivere la corretta formula chimica corrispondente

Modulo XIII VULCANI


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La composizione dei magmi Tipi di magma Morfologia e classificazione dei vulcani Distribuzione geografica dei vulcani; Il meccanismo eruttivo Tipi di eruzione I prodotti dell’attività vulcanica Attività vulcanica esplosiva Attività vulcanica effusiva Manifestazioni gassose Rischio vulcanico: previsione e

prevenzione


Spiegare le cause della risalita del magma Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati vulcanici

Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della Terra;

Valutare il rischio sismico nel caso di eruzioni vulcaniche e correlare i due fenomeni;

Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei vulcani e dei terremoti.

Modulo XIIII TERREMOTI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Definizione di terremoto Comportamento elastico delle rocce Ciclicità statistica dei fenomeni sismici Onde sismiche Misura delle vibrazioni sismiche Determinazione dell’epicentro di un

terremoto Distribuzione geografica dei terremoti Energia e intensità dei terremoti Scala Richter e Mercalli Previsione e controllo dei terremoti Il rischio sismico L’importanza della prevenzione


Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico Spiegare il ciclo sismico Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in un

sismogramma Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali per

ricavare i dati relativi ad un evento sismico (ipocentro, epicentro, magnitudo....)









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Organizzazione corporea dei mammiferi

Giunzioni tra cellule I tessuti del corpo umano Tessuto epiteliale, connettivo,



Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e addominale Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli endotermi Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei mammiferi Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti


Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni

Conoscere il ruolo dell’omeostasi Sapere cosa si intende per

metabolismo Conoscere il meccanismo a feedback


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Struttura micro e macroscopica delle

ossa Classificazione delle ossa Difetti e osteopatie Struttura micro e macroscopica del



Comprendere i concetti di funzionamento delle ossa

Essere in grado di distinguere le varie forme delle ossa

Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella contrazione muscolare

Individuare i criteri per descrivere una unità motoria


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema digerente Introduzione istologica ed

organizzativa del sistema digerente umano La bocca, la faringe e l’esofago Lo stomaco, l’intestino tenue e

crasso Ghiandole annesse Regolazione del glucosio ematico Elementi per una corretta

alimentazione: la dieta mediterranea

Descrivere le funzioni del processo digestivo Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non nel canale

respiratorio Definire i principali componenti dei succhi gastrici Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno








44

Evoluzione dei sistemi respiratorio; Introduzione istologica ed

organizzativa del sistema respiratorio umano

Le prime vie respiratorie Bronchi e polmoni Infezioni delle vie respiratorie Trasporto e scambio di gas Il controllo della respirazione Educazione antifumo

Capire i processi che permettono lo scambio gassoso Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel processo respiratorio Saper analizzare la meccanica respiratoria


Conoscere l’importanza delle variazioni di livello della CO2 nel sangue

Comprendere l’importanza dei danni derivanti dal fumo


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema

cardiovascolare Organizzazione del sistema

circolatorio umano Il sangue: composizione I vasi sanguigni e le loro patologie Il cuore Regolazione del battito cardiaco.


Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e circolazione

polmonare Sapere quali sono i componenti del sangue Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e tessuti

Descrivere il percorso che fa il sangue all’interno del cuore

Conoscere il ruolo delle principali valvole cardiache

Sapere dove si origina il battito cardiaco e come avviene il suo controllo

Conoscere i principali problemi legati al sistema circolatorio

Conoscere il ruolo del sistema linfatico


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema escretore Anatomia del sistema escretore

umano Funzione del rene Regolazione della funzione renale Patologie associate al rene Regolazione della temperatura

corporea

Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella regolazione

dell’ambiente chimico interno Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene la

formazione dell’urina


Riconoscere le cause dell’insufficienza renale

Descrivere il rapporto tra attività enzimatica e temperatura corporea



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Anatomia e fisiologia del sistema endocrino

Il meccanismo di azione degli ormoni

Le principali ghiandole endocrine: L’ipofisi L’ipotalamo La tiroide e le paratiroidi Le ghiandole surrenali Il pancreas La ghiandola pineale Altri tessuti secernenti ormoni

Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e cellule bersaglio Conoscere la posizione e il ruolo delle principali ghiandole secretrici Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a feedback


Capire il diverso meccanismo di azione degli ormoni

Sapere i danni provocati da un errato funzionamento nella produzione e/o regolazione ghiandolare


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema nervoso L’impulso nervoso e sua

propagazione La sinapsi; i neurotrasmettitori Struttura del sistema nervoso

centrale e periferico: somatico ed autonomo, simpatico e parasimpatico

La percezione sensoriale e i suoi recettori

L’occhio, l’orecchio Le endorfine; gli psicofarmaci. Le

droghe L’encefalo: anatomia Elaborazione delle informazioni e

delle emozioni Malattie neurovegetative e disturbi

mentali

Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione Sapere la funzione delle cellule gliali Conoscere le parti che formano il SNC Sapere il funzionamento di un arco riflesso Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo, simpatico e

parasimpatico e le loro funzioni


Conoscere la differenza tra sinapsi chimiche ed elettriche

Descrivere la differenza tra sinapsi eccitatoria ed inibitoria

Conoscere i quattro tipi principali di neurotrasmettitori

Saper descrivere la struttura e la funzione del SNC

Conoscere le principali malattie neurodegenerative e disturbi mentali



46

Richiamo alla gametogenesi nella specie umana

Il sistema riproduttore maschile Regolazione della produzione di

ormoni maschili Il sistema riproduttore femminile Regolazione della produzione di

ormoni femminili Malattie a trasmissione sessuale La contraccezione e metodi

contraccettivi Lo sviluppo dell’embrione Il ruolo della placenta; i tre trimestri

intrauterini; il parto

Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano Sapere come avviene la produzione e la regolazione della produzione

dei gameti Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione sessuale

Conoscere i principali metodi anticoncezionali

Conoscere i principali esami diagnostici da attuare per una efficace prevenzione

Sapere le principali cause di sterilità Conoscere lo sviluppo embrionale

fino al parto


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze I meccanismi di difesa del corpo

umano Immunità innata; risposta

infiammatoria Immunità acquisita Linfociti B e immunità mediata da

anticorpi I vaccini Struttura e funzione degli anticorpi;

le allergie; malattie autoimmuni Linfociti T e immunità mediata da

cellule Trapianti di organi e trasfusioni di

sangue Malattie da immunodeficienza;

l’AIDS

Sapere quali sono i principali agenti patogeni Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata Conoscere i vari tipi di leucociti Sapere il ruolo svolto dall’istamina Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta infiammatoria Conoscere i principali componenti del sistema immunitario Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria

Sapere cosa si intende per antigene e anticorpi

Sapere quali funzioni hanno le plasmacellule e le cellule della memoria

Sapere cosa sono i vaccini e quali vaccinazioni sono obbligatorie in Italia

Conoscere le principali malattie autoimmuni

Conoscere il ruolo dei linfociti T e B Conoscere le principali malattie da

immunodeficienza

Modulo XIEDUCAZIONE ALLA SALUTE


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Rischi connessi a errata alimentazione, abuso di alcoolici, danni da fumo, uso di droghe o psicofarmaci







Modulo XIILE SOLUZIONI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Soluzione solvente e soluto Soluzioni gassose Soluzioni di un gas in un liquido Soluzioni di un liquido in un liquido Soluzioni di un solido in un liquido Curve di solubilità Le leghe Concentrazione delle soluzioni Proprietà colligative Legge di Raoult Innalzamento ebullioscopico e

abbassamento crioscopico Osmosi e pressione osmotica.

Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi; Analizzare i fattori che influenzano la solubilità di un soluto con un

solvente Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri solventi Precisare i modi in cui è possibile esprimere la concentrazione di una

soluzione Esaminare i motivi perché alcune proprietà fisiche dipendono dalla

concentrazione del soluto e non dal tipo di soluto Costruire la curva di solubilità in acqua in funzione della temperatura,

di una sostanza solida.

Preparare soluzioni a concentrazione nota e spiegare la solubilità nei solventi con il modello cinetico-molecolare, e le proprietà colligative delle soluzioni

Modulo XIIILE REAZIONI CHIMICHE


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Equazioni di reazione Bilanciamento delle equazioni

chimiche Classificazione delle reazioni

chimiche Reazione di sintesi Reazione di analisi Reazione di combinazione Reazione di decomposizione Reazione di spostamento o di

scambio Reazione di doppio scambio Equazione ionica netta Equazioni acido-base Calcoli stechiometrici Reagente limitante e reagente in

eccesso Resa di reazione

Bilanciare una reazione chimica Effettuare calcoli stechiometrici Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto l’aspetto macroscopico sia

sotto l’aspetto microscopico Riconoscere il reagente in eccesso e il reagente e il reagente limitante, rispetto

alle quantità stechiometriche Classificare le principali reazioni chimiche

Investigare e bilanciare le reazioni che realmente avvengono, eseguendo anche calcoli quantitativi su reagenti e prodotti

Modulo XIVTERMODINAMICA CHIMICA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Energia nelle reazioni chimiche Calore di reazione Misura del calore di reazione Reazioni esotermiche ed

endotermiche Primo principio della termodinamica Entalpia Variazione di entalpia nelle reazioni Reazioni di combustione Legge di Hess Secondo principio della

termodinamica Variazioni di entropia in una

trasformazione fisica e in un sistema chimico

Energia libera Spontaneità di una reazione chimica

Stabilire e descrivere i concetti di sistema e ambiente Applicare il primo e il secondo principio della termodinamica Analizzare gli scambi di energia termica e chimica in una reazione

esotermica ed endotermica Applicare la legge di Hess per calcolare la variazione di entalpia

standard di reazione Prevedere la variazione di entropia in una trasformazione fisica e in un

sistema chimico e calcolare la variazione di entropia standard di reazione Applicare l’equazione di Gibbs per calcolare la variazione di energia

libera standard

Comprendere che una reazione avviene spontaneamente quando sono soddisfatte alcune condizioni

Modulo XVCINETICA CHIMICA

49

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Velocità delle reazioni chimiche Dinamica delle reazioni Teoria delle collisioni Teoria del complesso attivato Diagrammi di energia di attivazione Fattori che influenzano la velocità di

reazione Natura dei reagenti Concentrazione dei reagenti Temperatura del sistema reagente Stato di suddivisione dei reagenti Catalizzatori

Definire l’espressione della velocità di reazione Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle collisioni e del

complesso attivato Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione Giustificare la relazione che lega il meccanismo di reazione all’ordine di

reazione

Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione

Comprendere il significato dell'energia di attivazione e correlarla all'uso dei catalizzatori

Modulo XVIEQUILIBRIO CHIMICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Reazioni irreversibili e reversibili Equilibrio chimico Legge di azione di massa La costante di equilibrio Kc

La costante di equilibrio Kp

Equilibri eterogenei Applicazioni della costante di

equilibrio Grado di avanzamento di una

reazione Verso di svolgimento di una trazione Concentrazione all’equilibrio di una

specie chimica Tabelle dell’equilibrio Il principio di Le Chatelier Effetto sull’equilibrio della

variazione della concentrazione dei componenti

Effetto sull’equilibrio della variazione di pressione o di volume

Effetto sull’equilibrio della variazione di temperatura

Reazioni a completamento


Utilizzare il quoziente di reazione per prevedere in quale direzione evolverà una reazione


Applicare il valore numerico della costante di equilibrio per calcolare la concentrazione dei componenti di una reazione che ha raggiunto l’equilibrio


Comprendere il concetto di equilibrio dinamico

Spiegare le proprietà dei sistemi chimici all’equilibrio e comprenderne l'evoluzione in seguito a perturbazioni

50

Modulo XVIIEQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Elettroliti Acidi e basi Teoria di Arrhenius Teoria di Brønsted-Lowry Coppie coniugate acido-base Reazioni di protolisi Composti anfoteri Acidi forti e deboli Costante di dissociazione acida Basi forti e deboli Costante di dissociazione basica Basi e acidi monoprotici e

poliprotici Teoria di Lewis Reazione di dissociazione dell’acqua Prodotto ionico dell’acqua Soluzioni acide, neutre, basiche Gradi di acidità o basicità di una

soluzione: ph e pOH Calcolo del pH di soluzioni di acidi

o basi forti o deboli Determinazione sperimentale del pH

di una soluzione Reazioni di neutralizzazione Equivalente chimico Massa equivalente Normalità Titolazione acido-base Curve di titolazione Idrolisi salina Soluzioni tampone Equilibri di solubilità

Effetto dello ione comune

Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una elettrolita Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e quella di

Brønsted-Lowry Definire e identificare una coppia coniugata acido-base Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con i valori di Ka

e Kb

Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis Definire e calcolare il pH di una soluzione Descrivere la determinazione sperimentale del pH con gli indicatori Descrivere le reazioni di neutralizzazione Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione di un sale Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di un solido

ionico.


Spiegare le proprietà di acidi e basi e risolvere problemi quantitativi riguardanti queste sostanze

Modulo XVIIIELETTROCHIMICA


51

Bilanciamento delle reazioni redox Metodo della variazione del numero

di ossidazione Metodo delle semireazioni Reazione di dismutazione Cella elettrochimica Pila Daniell Diagramma di cella Forza elettromotrice di una pila Elettrodi Potenziale standard di elettrodo Serie di potenziali standard di

riduzione Pile a secco, pile reversibili, pila a

combustione Equazione di Nernst Cella elettrolitica Prodotto dell’elettrolisi in soluzione

acquosa Elettrolisi di una soluzione acida,

elettrolisi di una soluzione basica Elettrolisi dell’acqua Leggi di Faraday Applicazioni industriali

dell’elettrolisi

Distinguere gli ossidanti dai riducenti Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico Descrivere la pila di Daniell Rappresentare il diagramma di cella e calcolare la f.e.m. di una cella

elettrochimica Spiegare il funzionamento delle pile a secco e degli accumulatori Descrivere il funzionamento della cella elettrolitica Prevedere i prodotti che si formano in una cella elettrolitica in soluzione

acquosa Applicare le leggi di Faraday ai processi elettrolitici Descrivere le principali applicazioni dell’elettrolisi

Applicare i principi delle reazioni di ossido riduzione per costruire pile e celle elettrolitiche e risolvere i relativi problemi quantitativi

QUINTO ANNO (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)



52

La struttura stratificata della Terra Crosta, mantello e nucleo Litosfera, astenosfera e mesosfera Il calore interno della Terra Origine del calore interno Gradiente geotermico Il flusso di calore Il nucleo La zona d’ombra Composizione del nucleo Il mantello Composizione del mantello Correnti convettive nel mantello Tomografia sismica La crosta Il campo magnetico terrestre Il paleomagnetismo Le inversioni di polarità Stratigrafia magnetica


Distinguere tra crosta e litosfera Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera Spiegare le cause del calore interno terrestre Descrivere i modelli dell'interno della Terra e confrontare le

informazioni che le varie indagini forniscono in modo da ricostruire un modello tridimensionale della struttura terrestre

Descrivere la convezione Descrivere le differenze tra crosta oceanica e continentale Riconoscere l’importanza del campo magnetico terrestre e

conoscere le ipotesi sulla sua origine Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo come prova

dell'espansione del fondale oceanico





53

Concetti generali e cenni storici Che cosa è una placca litosferica I margini delle placche Quando sono “nate” le placche Placche e moti convettivi Il mosaico globale Placche e terremoti Placche e vulcani Tettonica delle placche e risorse

naturali L’espansione del fondo oceanico Le dorsali medio-oceaniche Espansione del fondo oceanico La struttura della crosta oceanica Il meccanismo dell’espansione Prove dell’espansione oceanica I margini continentali Tipi di margine continentale Margini continentali passivi Margini continentali trasformi Margini continentali attivi Tettonica delle placche e orogenesi Gli “oceani perduti”: le ofioliti

Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della

continentale Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una

dorsale oceanica Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della

crosta oceanica Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in

relazione al movimento delle placche Capire il significato della parola “orogenesi” Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di innalzamento

delle catene montuose Spiegare il significato attribuito alle ofioliti








Modulo IIICOMPOSTI ORGANICI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Proprietà dell’atomo di carbonio Formule dei composti organici Isomeria di struttura e

stereoisomeria Proprietà fisiche Reattività Gruppi funzionali Reazione omolitica ed eterolitica Reagenti elettrofili e nucleofili Classificazione

Descrivere le proprietà dell’atomo di carbonio Rappresentare i composti organici tramite i diversi tipi di

formule Descrivere i vari tipi di isomeria Descrivere le modalità con cui si svolge una rottura omolitica o etero litica di

un legame covalente Spiegare il significato di carbanione, e carbocatione, di reagente elettrofilo e

nucleofilo Analizzare la classificazione dei composti organici in base ai gruppi

funzionali

Comprendere quali sono le proprietà che permettono al carbonio di formare milioni di composti organici

Comprendere i fattori che determinano la reattività dei composti del carbonio

Modulo IVIDROCARBURI E GRUPPI FUNZIONALI


54

Ibridazione sp3, sp2, sp Alcani: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Cicloalcani: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Alcheni: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Alchini: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Idrocarburi aromatici monociclici Benzene: struttura, reazioni Idrocarburi aromatici policiclici Alogenuri alchilici: nomenclatura,

classificazione, proprietà fisiche, reazioni Alcoli: nomenclatura,

classificazione, proprietà fisiche, reazioni Eteri: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Fenoli: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Aldeidi e chetoni: il gruppo

funzionale carbonile, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Acidi carbossilici: il gruppo funzionale carbossilico, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni, derivati degli acidi carbossilici, acidi carbossilici polifunzionali

Ammine: il gruppo funzionale amminico, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli Attribuire il nome IUPAC ai composti organici Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni, degli alchini,

degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali in termini di formule generali, di formule di struttura

Giustificare le proprietà fisiche di tutti i composti organici Analizzare le reazioni di tutti i composti organici




Modulo VLE BIOMOLECOLE


55

I CARBOIDRATI: caratteristiche generali e classificazione; i monosaccaridi (isomeria strutturale; chiralità, proiezioni di Fischer; struttura ciclica: proiezioni di Haworth; reazioni tipiche del gruppo carbonile); i disaccaridi e i polisaccaridi.


GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità, nomenclatura e classificazione, struttura ionica dipolare e comportamento anfotero; peptidi: caratteristiche del legame peptidico e relative reazioni; proteine: costituzione, strutture caratteristiche e denaturazione; gli enzimi.


Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con le varie rappresentazioni

Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di una molecola usando il modello a cunei e la proiezione di Fischer

Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli isomeri dei composti

Saper distinguere i diversi isomeri in base alle loro proprietà fisiche o chimiche

Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei

trigliceridi Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine

liposolubili Giustificare il comportamento anfotero degli AA Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e riconoscere i

meccanismi d’azione enzima-substrato e ormone-recettore Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei

nucleotidi Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le

implicazioni biochimiche ad essa connesse Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.

Correlare la struttura dei composti e la presenza di gruppi funzionali con la loro reattività.

Capire la relazione tra struttura e funzione delle biomolecole

Riconoscere il ruolo che carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici ricoprono negli esseri viventi.

Essere in grado di mettere in relazione la struttura del DNA con la conservazione, la trasmissione e l’espressione dei caratteri ereditari

Modulo VISCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE


56

Energia e organismi viventi Metabolismo cellulare: anabolismo e

catabolismo Sintesi delle biomolecole Demolizione delle biomolecole. Strategie metaboliche Reazioni di ossido-riduzione Gli enzimi Cofattori dell’azione enzimatica I coenzimi NAD e FAD trasportatori

di elettroni Sequenze biochimiche La valuta energetica della cellula:

l'ATP La glicolisi La fermentazione La respirazione cellulare Struttura dei mitocondri. L’ossidazione dell’acido piruvico Il ciclo di Krebs Trasporto finale di elettroni Meccanismo della fosforilazione

ossidativa Bilancio energetico totale I primi organismi fotosintetici Luce, clorofilla e altri pigmenti Struttura dei cloroplasti I fotosistemi I e II Reazioni luce-dipendenti Reazioni luce-indipendenti: il ciclo

di Calvin Soluzioni alla carenza di CO2:

fotorespirazione e ciclo C4 Le piante CAM Reazioni e prodotti della fotosintesi


Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il meccanismo

con cui agiscono Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o la

fosforilazione Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e che tale reazione

avviene in diverse fasi Descrivere i vari tipi di fermentazione Conoscere il processo di glicolisi Descrivere la struttura dei mitocondri Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione dell'acido

piruvico, ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa Fare un bilancio energetico totale del processo di demolizione

del glucosio Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e fotosintetiche Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che tale reazione

avviene in diverse fasi Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti Conoscere la struttura dei cloroplasti Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che avvengono in

essi Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il primo stadio

della fotosintesi Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin Capire quando si attua nelle piante il processo della fotorespirazione Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2: la via del C4,

le piante CAM Conoscere quali sono i prodotti finali della fotosintesi









Modulo VIIGENETICA DI VIRUS E BATTERI E TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE


57

I plasmidi Il processo di coniugazione I virus Ciclo litico e lisogeno Il processo di trasduzione Il meccanismo di infezione dei

retrovirus I trasposoni Gli enzimi di restrizione La separazione dei frammenti di

restrizione Il sequenziamento dei frammenti Ibridazione degli acidi nucleici Clonaggio genico Il “montaggio” del DNA

ricombinante Le librerie genomiche La PCR Anticorpi monoclonali La terapia genica Gli OGM La clonazione animale Applicazioni a livello

agroalimentare e sanitario Il Progetto Genoma Umano Profilo genetico e crimine

Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F Spiegare i meccanismi che sono alla base della coniugazione Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in evidenza la loro

funzione di vettori nei batteri e nelle cellule eucariote Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno Spiegare in che cosa consiste il processo di trasduzione distinguere tra

trasduzione generale e trasduzione specializzata Descrivere il meccanismo di azione dei retrovirus Descrivere le caratteristiche dei trasposoni evidenziando quali

conseguenze può comportare la loro mobilità Mettere a confronto le caratteristiche dei diversi vettori Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento Spiegare la tecnica dell’ibridazione Spiegare che cosa è una libreria genomica Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA Descrivere il meccanismo della reazione a catena della

polimerasi evidenziando lo scopo di tale processo Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare

proteine utili Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere

applicata Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano mettendo in evidenza

obiettivi,difficoltà e limiti

Saper capire l’importanza dei vettori cellulari per la naturale trasmissione di informazioni genetiche a favore di una maggiore variabilità




Saper comprendere l’enorme potenzialità delle attuali conoscenze di ingegneria genetica evidenziando quali nuove soluzioni la tecnica del DNA ricombinante ha individuato e quali nuove prospettive potrà fornire a problemi di carattere agroalimentare e medico finora insoluti


Modulo VIIIATMOSFERA, FENOMENI METEOROLOGICI E CLIMA


58

Composizione, suddivisione e limite dell'atmosfera

L'atmosfera nel tempo geologico Il bilancio termico del pianeta Terra La pressione atmosferica e i venti La circolazione atmosferica

generale: circolazione nella bassa e alta troposfera

L'umidità atmosferica e le precipitazioni

Stabilità atmosferica e saturazione Come si formano le precipitazioni Le perturbazioni atmosferiche;

masse d'aria e fronti Dalla meteorologia alla climatologia Processi climatici e loro interazioni

con litosfera e biosfera (i suoli) Distribuzione geografica dei diversi

climi (interazione atmosfera e idrosfera)

Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera Saper indicare i fattori che influenza no la pressione

atmosferica Saper descrivere le aree cicloniche e anticicloniche Saper spiegare la circolazione nella bassa e nella alta atmosfera Saper definire il concetto di stabilità dell'aria Saper spiegare come si formano le precipitazioni Saper definire le masse d'aria e le loro zone di origine Saper definire i fronti Saper indicare gli elementi e i fattori del clima Saper indicare la classificazione dei climi secondo Koppen Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle

condizioni meteorologiche e climatiche

Riuscire a riconoscere e stabilire l’importanza dei fenomeni meteorologici

Conoscere gli strumenti con cui poter rilevare il clima di una data zona

Riconoscere la relazione tra la distribuzione geografica delle variazioni climatiche

Conoscere le informazioni e i limiti di un modello climatico

Saper raccogliere ed utilizzare semplici dati meteorologici per disegnare un diagramma climatico

Modulo IXINTERAZIONI TRA GEOSFERE E CAMBIAMENTI CLIMATICI


59

Il riscaldamento globale (interazione atmosfera-idrosfera-criosfera-biosfera)

La temperatura dell’atmosfera terrestre e il ruolo dei gas serra

I dati sull’andamento della temperatura annua nel tempo

Variazioni di temperatura connesse a processi naturali

Gli effetti dell’attività solare Gli effetti dell’attività vulcanica Moti millenari della Terra e

variazioni climatiche; le glaciazioni I processi di retroazione L’assorbimento di CO2 e le correnti

oceaniche La fusione nel permafrost Le attività antropiche che

modificano il clima L'andamento attuale della

temperatura dell'atmosfera terrestre Il ritiro dei ghiacci La tropicalizzazione del clima La frequenza e l’intensità degli

uragani Le conseguenze sulla fauna e sulla

vegetazione Come ridurre le emissioni dei gas

serra Il Protocollo di Kyoto

Saper leggere e analizzare i grafici dell'IPCC e descrivere i diversi scenari per il riscaldamento globale

Riconoscere l’importanza delle variazioni di temperatura media

Conoscere gli effetti di un riscaldamento globale Sapere cosa è l’effetto serra Saper indicare le cause naturali del cambiamento climatico: ruolo

dell'attività vulcanica e la variabilità solare Sapere cosa si intende per processi di retroazione Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni dei regimi climatici

in relazione alle risorse idriche, all'agricoltura, agli oceani, alla riduzione del ghiaccio marino e del permafrost

Saper valutare l'impatto delle attività umane sul clima globale; il ruolo della CO2 come interruttore dei gas serra

Saper visualizzare il pianeta Terra come un sistema integrato nel quale ogni singola sfera è intimamente connessa all'altra (atmosfera, idrosfera, criosfera, biosfera)

Applicare le conoscenze acquisite ai contesti reali, con particolare rapporto uomo ambiente

60

INDIRIZZO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE

PRIMO BIENNIO

CLASSI PRIME (CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze La teoria particellare della materia Definizione di: materia, sostanze, atomi,

elementi, composti, molecole, miscele Le tecniche di separazione dei miscugli

omogenei ed eterogenei: la filtrazione, la centrifugazione, la cromatografia, l’estrazione, la distillazione

L’unità di massa atomica Massa atomica e massa molecolare Numero atomico e numero di massa Gli isotopi Le trasformazioni fisiche e le

trasformazioni chimiche della materia I reagenti e i prodotti di una reazione

chimica

Distinguere un elemento da un composto Definire le sostanze pure Distinguere un atomo da una molecola Distinguere un composto da una miscela Distinguere i miscugli omogenei da quelli

eterogenei Identificare il solvente e il soluto di una soluzione Spiegare il principio di funzionamento di ognuna

delle tecniche di separazione dei miscugli Identificare gli utilizzi delle tecniche di

separazione dei miscugli Distinguere la massa atomica relativa da

quella assoluta Distinguere tra massa atomica e massa molecolare Definire gli isotopi Saper distinguere una trasformazione fisica da

una trasformazione chimica. Saper utilizzare il linguaggio grafico e

simbolico per rappresentare una semplice trasformazione chimica.

Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica

Comprendere il significato della teoria particellare Riconoscere la materia organizzata in sostanze pure,

miscugli omogenei e miscugli eterogenei Individuare le tecniche più adatte per separare le varie

tipologie di miscugli Comprendere i processi fisici alla base delle

tecniche di separazione dei miscugli Individuare la disposizione e il ruolo delle

particelle subatomiche in un atomo Comprendere il significato del numero atomico

e del numero di massa Essere consapevoli che gli isotopi di un

elemento hanno identiche proprietà chimiche ma proprietà fisiche non coincidenti

Identificare i fenomeni fisici macroscopici che sono associati all’instaurarsi di una reazione chimica

Modulo IILE PROPRIETA' DEGLI ELEMENTI E DEI COMPOSTI


61

I simboli degli elementi La tavola periodica Metalli, non metalli e semimetalli Elementi e composti Atomi e molecole Gli ioni I composti ionici Cenni sul legame chimico

Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica

Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli

Confrontare le proprietà fisiche della materia con le proprietà chimiche

Definire l’elemento chimico dal punto di vista microscopico

Definire la molecola Spiegare la differenza tra simbolo e formula Distinguere le formule degli elementi dalle formule

dei composti Ricavare informazioni dalle formule chimiche sulla

composizione di un composto Definire l’anione e il catione Definire i composti ionici Spiegare il motivo per cui si forma un legame

chimico



Essere consapevoli dei livelli microscopici o macroscopici in cui si manifestano le proprietà chimiche o fisiche

Individuare la composizione particellare degli elementi e dei composti


Comprendere le differenze tra i composti molecolari e i composti ionici

Conoscere e correlare, nelle linee fondamentali, il comportamento delle varie sostanze


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Caratteristiche degli stati di

aggregazione della materia: solido, liquido e gassoso

La teoria cinetica I passaggi di stato Curve di riscaldamento e di

raffreddamento

Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli aeriformi

Distinguere i gas dai vapori Definire i termine indicanti un cambiamento di stato Descrivere le curve di riscaldamento delle sostanze pure e

dei miscugli


Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa influenza sul comportamento di un gas

Comprendere come la variazione della pressione influenza i passaggi di stato


Modulo IVLO STATO SOLIDO

Conoscenze Conoscenze Conoscenze Caratteri distintivi dello stato solido Solidi cristallini Allotropia, polimorfismo, isomorfismo Proprietà fisiche dei cristalli Classificazione dei cristalli Solidi amorfi



62

Modulo VLO STATO LIQUIDO

Conoscenze Conoscenze Conoscenze Caratteri distintivi dello stato liquido Evaporazione La tensione di vapore L’ebollizione La tensione superficiale La viscosità La capillarità



Modulo VILO STATO AERIFORME

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Teoria cinetica dei gas Le leggi dei gas ideali: Boyle, Charles,

Gay-Lussac, Avogadro Equazione di stato dei gas ideali Vapori e gas

Descrivere il comportamento di un gas ideale Definire le leggi dei gas ideali e rappresentarle

graficamente Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa

influenza sul comportamento di un gas Analizzare la differenza tra gas evapori

Elencare, motivandole, le proprietà dello stato gassoso Specificare in che cosa un gas reale differisce da un

gas ideale Descrivere i gas mediante la teoria cinetica-

molecolare Applicare nella risoluzione dei problemi le leggi di

Boyle, di Charles, di Gay-Lussac, il principio di Avogadro e l’equazione generale dei gas ideali

Modulo VIIIL PIANETA TERRA


63

La posizione della Terra nell’Universo Cenni su stelle e galassie Il Sistema Solare Le leggi di Keplero e la legge di Newton Forma e dimensione della Terra L’orientamento, il reticolato geografico,

latitudine e longitudine Elementi di cartografia I movimenti della Terra: rotazione e

rivoluzione con relative prove e conseguenze Le stagioni e le zone astronomiche La Luna: caratteristiche generali,

movimenti e relative conseguenze; La misura del tempo: il giorno, l’anno e

i fusi orari

Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema Solare

Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton

Sapere come si misura il tempo Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le

conseguenze Saper individuare e descrivere le zone astronomiche Saper descrivere le caratteristiche della superficie

luna Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti

della Luna

Sapersi orientare nello spazio e nel tempo Saper inquadrare i corpi celesti e la Terra, in un

ambito complessivo Riconoscere l’importanza della costruzione di modelli

e del loro continuo aggiornamento Individuare nel “sistema Terra” un sistema di equilibri

complessi e delicati

Modulo VIIIL’IDROSFERA

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze La molecola dell’acqua e le sue

proprietà Il mare in movimento: le onde, le maree,

le correnti Gli oceani e i fondali oceanici Le acque continentali: i fiumi e i laghi Il ciclo dell’acqua (cenni

sull’inquinamento)

Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra le molecole

Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla struttura e conoscere il ciclo idrologico

Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra

Sapere come varia la salinità dell’acqua marina Conoscere i principali movimenti che caratterizzano

le acque oceaniche




Modulo IXLA GEOMORFOLOGIA


Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio

Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione chimica delle rocce

Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e costiere

Collegare un paesaggio naturale noto, agli agenti esogeni che ne hanno modellato le struttura



64

CLASSI SECONDE (BIOLOGIA E CHIMICA)





Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica Spiegare le caratteristiche delle soluzioni Distinguere i monomeri dai polimeri Comprendere le funzioni delle reazione di

condensazione e di idrolisi Distinguere le categorie di carboidrati

biologicamente importanti e comprendere la relazione tra struttura e funzione

Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi

Descrivere la struttura degli amminoacidi Descrivere i quattro livelli della struttura di una

proteina e correlare a ogni livello di organizzazione la funzione delle relative proteine

Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con l’acqua

Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici Descrivere la struttura dei nucleotidi Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra

DNA e RNA e il ruolo energetico svolto dall’ATP





Modulo IILE CELLULE:STRUTTURE E FUNZIONI


65

Le dimensioni delle cellule Microscopio ottico e microscopio

elettronico Caratteristiche delle cellule procariotiche Caratteristiche generali delle cellule

eucariotiche La cellula animale e la cellula vegetale Struttura generale delle membrane

cellulari Diffusione semplice e facilitata L’osmosi Il trasporto attivo Endocitosi Esocitosi Gli organuli cellulari Il nucleo e il nucleolo La parete delle cellule vegetali Gli enzimi L’energia di attivazione La specificità degli enzimi Gli enzimi ed i processi metabolici



Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche

Distinguere la cellula animale da quella vegetale Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la

struttura chimica della membrana cellulare Definire il fenomeno fisico della diffusione Descrivere la diffusione semplice e quella

facilitata attraverso una membrana semipermeabile Mettere in relazione l’osmosi con la

concentrazione dei soluti Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a

confronto Comprendere il significato funzionale di

endocitosi ed esocitosi Elencare gli organuli cellulari e le rispettive

funzioni Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un

sistema interno di membrane e del citoscheletro Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai

cloroplasti e dai mitocondri in relazione al fabbisogno energetico.

Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo

Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche ed in particolare in quelle biologiche

Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati

Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di trasformazione dell’energia






66

La scissione binaria nei procarioti Il ciclo cellulare comprende l’interfase e

la fase mitotica La preparazione del nucleo alla mitosi Strutture coinvolte nella mitosi Le fasi della mitosi: profase, , metafase,


vegetali Mitosi e riproduzione asessuata Riproduzione sessuata e variabilità

genetica La prima e la seconda divisione meiotica Mitosi e meiosi a confronto Meiosi e variabilità genetica Autosomi e cromosomi sessuali Differenze tra il cromosoma X e il



Descrivere la scissione binaria dei procarioti Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare

distinguendo l’interfase dalla fase mitotica e dalla citodieresi

Descrivere le sottofasi G1, S e G2 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli

eventi salienti di ogni fase Confrontare la citodieresi delle cellule animali e

quella delle cellule vegetali Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione

asessuata Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e

variabilità genetica Spiegare la prima divisione meiotica Descrivere il crossing-over evidenziando il suo

contributo alla variabilità genetica Spiegare la seconda divisione meiotica Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando

analogie e differenze Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali Saper cogliere le differenze tra i due processi di

gametogenesi nell’uomo e nella donna Descrivere quali conseguenze si possono verificare

nei gameti in seguito a errori del processo meiotico Specificare le anomalie che si possono osservare

nel cariotipo Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un

cromosoma con l’insorgenza di una sindrome Collegare il cariotipo delle principali anomalie

numeriche degli autosomi e degli eterosomi con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro incidenza sulla popolazione umana




67



Determinazione del sesso Caratteri legati al sesso Gruppi di associazione e di

ricombinazione genica


Spiegare le linee pure in termini di genotipo Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo

e fenotipo, e tra omozigote ed eterozigote Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i

genotipi degli individui che si incrociano Elencare alcuni caratteri umani dominanti e

recessivi Applicare un testcross per determinare il genotipo

relativo a un fenotipo dominante Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri

diversi da quelli scelti da Mendel Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della

prole, tra dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli

Comprendere che l’espressione genica è il frutto dell’interazione tra geni ed ambiente

Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y Dimostrare che è il padre, e non la madre, a

determinare il sesso dei figli Spiegare che cosa si intende per carattere legato al

sesso e descrivere le modalità della sua trasmissione Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da

Morgan incrociando i moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi bianchi»

Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo dei genitori conoscendo il fenotipo dei figli

Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di associazione

Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non fossero posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare

Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano posti sullo stesso cromosoma

Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici





68


Conoscenze Abilità/Capacità Competenze La classificazione dei viventi Concetto di specie Il sistema di classificazione di Linneo Filogenesi e classificazione I regni Principali caratteristiche morfologiche e


Definire il concetto di specie Indicare il criterio adottato per definire una specie

biologica Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio

più importante per il riconoscimento di una specie Fare qualche esempio di nomenclatura binomia

distinguendo tra genere e specie Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso

non sono attendibili per classificare correttamente un organismo

Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto più attendibile dall’analisi delle sequenze dei filamenti di DNA e delle proteine

Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi vegetali

Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi animali

Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati Elencare i principali phyla di invertebrati e

vertebrati Descrivere analogie e differenze tra i vari

organismi











69

Le caratteristiche del vivente Evoluzione chimica e comparsa dei primi

organismi cellulari Evoluzione metabolica: anaerobi e

aerobi, autotrofi ed eterotrofi La cellula procariote e relativa

evoluzione La cellula eucariote e relativa evoluzione La pluricellularità La scala geocronologica Fissismo ed evoluzionismo La teoria di Lamarck La teoria darwiniana Prove a favore dell’evoluzione La selezione naturale

Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi sulla Terra

Spiegare come i primi organismi hanno risolto il problema dell’energia e del nutrimento

Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno modificato l’atmosfera terrestre

Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule eucariote (endosimbiosi)

Collocare nella scala geocronologica i principali eventi della storia della vita

Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e l’evoluzionismo

Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck individuandone gli aspetti più innovativi Descrivere le prove a favore dell’evoluzione

fornite dalla paleontologia, dalla biogeografia e dall’anatomia comparata e le osservazioni di Darwin

Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie e selezione naturale

Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio dinamico






Modulo VIIECOLOGIA


70

Concetto di e ecosistema Livelli trofici e catene alimentari Produttività primaria Trasferimenti di energia all’interno di un

ecosistema Piramidi del flusso di energia, del

numero di organismi e della biomassa Cicli biogeochimici: componenti

geologiche e biologiche Concetto di popolazione: struttura e

crescita Concetto di comunità e tipi di interazione La nicchia ecologica Le successioni ecologiche e le comunità











Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante

Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in base ai dati disponibili

Definire in modo completo la nicchia ecologica distinguendo fra fondamentale e realizzata e evidenziando la relazione tra nicchia e organismo

Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie messe in atto da ogni specie di una comunità e del loro significato adattativo.

Spiegare il processo che attraverso una successione ecologica porta alla comunità climax e distinguere fra i tipi di successione





Modulo VIII ECOLOGIA APPLICATA


71

La biologia della conservazione La biodiversità I livelli di biodiversità La distribuzione della

biodiversità Il valore diretto e indiretto della

biodiversità La grande estinzione in corso e

le cause Misurare la biodiversità Gli indicatori biologici Il metodo IBE Ecotossicologia e bioaccumulo Conservare la biodiversità Strategia della Unione Europea

sulla Biodiversità fino al 2020

Definire e caratterizzare il campo di studio e azione della biologia della conservazione

Definire la biodiversità secondo i quattro livelli di studio

Conoscere il valore diretto della biodiversità riguardo i possibili utilizzi in medicina nell’agricoltura e come valore di consumo

Conoscere il valore indiretto della biodiversità riguardo i servizi eco sistemici indispensabili forniti dalle aree naturali

Conoscere le cinque cause principali della cospicua perdita di biodiversità in corso

Conoscere l’indice di diversità di Simpson

Conoscere le caratteristiche di un buon indicatore biologico per il biomonitoraggio

Conoscere il metodo IBE nell’applicazione allo studio della qualità dell’acqua e dell’aria

Spiegare quale contributo dà la eco tossicologia al monitoraggio ambientale

Spiegare i criteri di scelta delle specie da conservare e le metodologie più adatte

Comprendere gli scopi e le metodologie per il ripristino degli ecosistemi degradati

Capire la concezione e l’utilità di una rete ecologica ben strutturata

Sapere che la perdita di biodiversità viene contrastata da normative a vari livelli

Comprendere la complessità delle relazioni che intercorrono tra gli organismi che fanno parte dell’ecosistema

Comprendere il ruolo che ha avuto ed ha l’uomo con le sue attività nel determinare le attuali condizioni del pianeta

Comprendere che salvaguardare la biodiversità significa anche salvaguardare il nostro futuro

Comprendere che sono necessari dei cambiamenti nelle scelte e nei comportamenti di ciascuno di noi per salvaguardare il pianeta

Modulo IXLA MATERIA SI TRASFORMA


72

I reagenti e i prodotti di una reazione chimica

La legge di Lavoisier. La legge di Proust. La legge di Dalton La teoria atomica di Dalton

Saper utilizzare il linguaggio grafico e simbolico per rappresentare una semplice trasformazione chimica.

Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica

Definire le leggi ponderali Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i

composti hanno un rapporto di combinazione costante.

Identificare i fenomeni fisici macroscopici che sono associati all’instaurarsi di una reazione chimica

Comprendere il significato delle leggi ponderali Correlare la teoria atomica di Dalton con le leggi ponderali

Modulo XSTECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI E DELLE REAZIONI

Conoscenze Abilità/Capacità Competenze Il numero di Avogadro La mole Determinazione della composizione

percentuale degli elementi in un composto Determinazione della formula minima e

molecolare di un composto Equazioni di reazione Bilanciamento delle equazioni chimiche Calcoli stechiometrici Reagente limitante e reagente in eccesso Resa di reazione

Saper eseguire calcoli semplici con le moli Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le

quantità dei vari elementi in un composto Ricavare la formula di un composto conoscendo la

percentuale di ogni suo elemento Bilanciare una reazione chimica Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto

l’aspetto macroscopico sia sotto l’aspetto microscopico Saper effettuare calcoli stechiometrici Riconoscere il reagente in eccesso e quello

limitante rispetto alle quantità stechiometriche

Comprendere i concetti di mole e di massa molare Essere in grado di svolgere esercizi con le moli, con

le composizioni percentuali Usare la mole come unità di misura della quantità

di sostanza e come ponte tra sistemi macroscopici (solidi, liquidi e gas) e i sistemi microscopici (atomi, molecole e ioni)



Comprendere che le reazioni procedono fino all'esaurimento del reagente limitante

Comprendere il significato di "resa" di una reazione

SECONDO BIENNIO




73

Il ruolo del DNA; Il modello di Watson e Crick La duplicazione del DNA Il DNA come portatore di informazioni Il codice genetico e la sua traduzione:

geni e proteine Il ruolo dell'RNA Il codice genetico La sintesi proteica Implicazioni biologiche: mutazioni

puntiformi Struttura dei cromosomi e regolazione

dell'espressione genica: il cromosoma procariote Regolazione dell'espressione genica nei

procarioti Il cromosoma eucariote Regolazione dell'espressione genica negli

eucarioti Il DNA del cromosoma eucariote Trascrizione ed elaborazione dell'mRNA

negli eucarioti

Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi Descrivere in linea generale il modello di DNA

proposto da Watson e Crick Spiegare che cosa si intende per codice genetico Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e

quella del DNA Spiegare in che cosa consiste il processo di

trascrizione mettendo in evidenza la funzione dell’RNA messaggero

Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto

Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per puntiforme



Considerare le forme viventi quali espressioni diverse e diversificate di un unico patrimonio di caratteri genetici

Modulo IIL'ATOMO




Heisenberg La teoria atomica moderna e gli orbitali La configurazione elettronica degli

elementi La configurazione elettronica esterna

Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le caratteristiche fisiche di protoni, neutroni ed elettroni.

Distinguere il numero atomico dal numero di massa Definire gli isotopi Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson

fino alla teoria degli orbitali Conoscere le regole per costruire le configurazioni

elettroniche degli elementi





Modulo IIIIL SISTEMA PERIODICO


74

Il sistema periodico di Mendeleev Corrispondenza tra sistema periodico e




Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica

Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli

Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica

Definire i termini di volume atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività

Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione elettronica dei gas nobili





Modulo IVIL LEGAME CHIMICO

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Il concetto di legame chimico I vari tipi di legame: ionico,

covalente, dativo, a idrogeno, metallico Le forze di Van der Waals Legame chimico ed energia Ibridazione degli orbitali e

geometria delle molecole La determinazione della struttura

delle molecole

Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico Definire i vari tipi di legami Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente

polare, ionico, dativo. Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono

dipoli Saper distinguere una sostanza polare da una apolare. Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno Definire l’energia di legame Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la

geometria molecolare




Capire che le caratteristiche fisiche degli elementi e dei composti dipendono dalla natura del legame che li lega




Modulo VPRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI


75

Il numero di ossidazione e la valenza

Leggere e scrivere le formule più semplici

La classificazione dei composti inorganici

Proprietà dei composti binari Nomenclatura dei composti binari Proprietà dei composti ternari Nomenclatura dei composti ternari

Spiegare la differenza tra simbolo e formula Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento

in un composto Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti

inorganici binari, ternari (tradizionale, di Stock, IUPAC)


Saper classificare i vari tipi di composti Data una formula chimica, saper assegnare correttamente

il nome. Dato il nome di un composto, saper scrivere la corretta

formula chimica corrispondente

Modulo VILE SOLUZIONI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Solvatazione e idratazione Ionizzazione e dissociazione Elettroliti La solubilità Concentrazione delle soluzioni Proprietà colligative Innalzamento ebullioscopico e

abbassamento crioscopico Osmosi e pressione osmotica

Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri

solventi Preparare soluzioni di data concentrazione Descrivere le proprietà colligative delle soluzioni Costruire la curva di solubilità in acqua in funzione della

temperatura, di una sostanza solida. Capire come variano le proprietà di un liquido in presenza

di un soluto

Preparare soluzioni a concentrazione nota e spiegare la solubilità nei solventi con il modello cinetico-molecolare, e le proprietà colligative delle soluzione

Risolvere problemi quantitativi riguardanti le soluzioni

Modulo VIITIPI DI REAZIONI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Classificazione delle reazioni

chimiche Reazione di sintesi Reazione di analisi Reazione di combinazione Reazione di decomposizione Reazione di spostamento o di

scambio Reazione di doppio scambio Equazione ionica netta Equazioni acido-base

Saper classificare e riconoscere i principali tipi di reazione chimica

Comprendere il significato e le modalità di ogni tipo di reazione chimica

Modulo VIIITERMODINAMICA CHIMICA


76

Energia nelle reazioni chimiche Calore di reazione Misura del calore di reazione Reazioni esotermiche ed

endotermiche Primo principio della

termodinamica Entalpia Variazione di entalpia nelle

reazioni Reazioni di combustione Legge di Hess Secondo principio della

termodinamica Variazioni di entropia in una

trasformazione fisica e in un sistema chimico

Energia libera Spontaneità di una reazione

chimica

Stabilire e descrivere i concetti di sistema e ambiente Applicare il primo e il secondo principio della

termodinamica Analizzare gli scambi di energia termica e chimica in una

reazione esotermica ed endotermica Applicare la legge di Hess per calcolare la variazione di

entalpia standard di reazione Prevedere la variazione di entropia in una trasformazione

fisica e in un sistema chimico e calcolare la variazione di entropia standard di reazione

Applicare l’equazione di Gibbs per calcolare la variazione di energia libera standard

Comprendere che una reazione avviene spontaneamente quando sono soddisfatte alcune condizioni

Modulo IXCINETICA CHIMICA

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Velocità delle reazioni chimiche Dinamica delle reazioni Teoria delle collisioni Teoria del complesso attivato Diagrammi di energia di

attivazione Fattori che influenzano la velocità

di reazione Natura dei reagenti Concentrazione dei reagenti Temperatura del sistema reagente Stato di suddivisione dei reagenti Catalizzatori

Definire l’espressione della velocità di reazione Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle

collisioni e del complesso attivato Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione Giustificare la relazione che lega il meccanismo di reazione

all’ordine di reazione

Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione Comprendere il significato dell'energia di attivazione e correlarla

all'uso dei catalizzatori

Modulo XI MINERALI E LE ROCCE


77

Cristalli minerali e loro proprietà Sistematica dei minerali Introduzione allo studio delle

rocce: le rocce della crosta terrestre, come riconoscere le rocce

Il ciclo litogenetico

Riconoscere e definire un minerale Saper distinguere un minerale da un non- minerale Identificare gli elementi più comuni sulla Terra Identificare i silicati, in base alla composizione chimica e

alla struttura Comunicare i criteri in base ai quali sono classificati Identificare i non silicati e la loro struttura e

composizione Descrivere le caratteristiche generali e l’aspetto delle

rocce e formulare ipotesi sulla loro formazione Interpretare il ciclo litogenetico.

Considerare la dinamicità del pianeta, che dà vita a una continua ciclicità della materia, delle rocce, della vita

Utilizzare le conoscenze teoriche acquisite, applicandole al riconoscimento dei diversi tipi di rocce

Modulo XIPROCESSO MAGMATICO E ROCCE IGNEE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Processo magmatico, genesi ed

evoluzione dei magmi Cristallizzazione magmatica e

differenziazione Classificazione delle rocce ignee

Distinguere tra magma felsico e mafico Classificare le rocce ignee Riferire, con linguaggio appropriato, i processi che hanno

portato alla formazione delle rocce ignee

Riconoscere le rocce ignee nel paesaggio

Modulo XIIPROCESSO SEDIMENTARIO E ROCCE SEDIMENTARIE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze La formazione dei sedimenti

(degradazione fisica e chimica) Proprietà delle rocce sedimentarie Dai sedimenti alle rocce

sedimentarie: la diagenesi Le proprietà fondamentali delle

rocce sedimentarie La classificazione delle rocce

sedimentarie Le rocce sedimentarie più comuni; Principi di stratigrafia Il suolo

Descrivere le caratteristiche delle rocce sedimentarie Analizzare i diversi processi di fossilizzazione e di

diagenesi Interpretare i modelli della formazione delle rocce

sedimentarie clastiche, organogene e chimiche Conoscere la struttura del suolo

Riconoscere le caratteristiche dei vari tipi di paesaggio Riconoscere l'importanza della salvaguardia del paesaggio Riconoscere le rocce sedimentarie nel paesaggio Riconoscere il legame tra facies e ambienti di sedimentazione Riconoscere la relazione tra sequenza stratigrafica e

ricostruzione paleoecologica Riconoscere il legame tra clima e suolo Riconoscere l'importanza del suolo e la sua salvaguardia

Modulo XIII

PROCESSO METAMORFICO E ROCCE METAMORFICHEConoscenze Capacità/Abilità Competenze

78

Il metamorfismo Tipi di metamorfismo: regionale,

di contatto, cataclastico, idrotermale Facies metamorfiche Minerali indice Struttura delle rocce metamorfiche Classificazione delle rocce

metamorfiche

Spiegare il processo del metamorfismo e il ruolo di pressione e temperatura

Descrivere le caratteristiche delle rocce metamorfiche Classificare le rocce metamorfiche in base alla loro

struttura Spiegare il significato dei minerali indice

Riconoscere le rocce metamorfiche nel paesaggio

Modulo XIVI VULCANI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze La composizione dei magmi Tipi di magma Morfologia e classificazione dei

vulcani Distribuzione geografica dei

vulcani Il meccanismo eruttivo Tipi di eruzione I prodotti dell’attività vulcanica Attività vulcanica esplosiva Attività vulcanica effusiva Manifestazioni gassose Rischio vulcanico: previsione e

prevenzione


Spiegare le cause della risalita del magma Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati

vulcanici

Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della Terra

Valutare il rischio sismico nel caso di eruzioni vulcaniche e correlare i due fenomeni

Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei vulcani e dei terremoti

Modulo XVI TERREMOTI


79

Definizione di terremoto Comportamento elastico delle

rocce Ciclicità statistica dei fenomeni

sismici Onde sismiche Misura delle vibrazioni sismiche Determinazione dell’epicentro di

un terremoto Distribuzione geografica dei

terremoti Energia e intensità dei terremoti Scala Richter e Mercalli Previsione e controllo dei

terremoti Il rischio sismico L’importanza della prevenzione


Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico Spiegare il ciclo sismico Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in

un sismogramma Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali

per ricavare i dati relativi ad un evento sismico (ipocentro, epicentro, magnitudo....)








Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Organizzazione corporea dei

mammiferi Giunzioni tra cellule I tessuti del corpo umano Tessuto epiteliale, connettivo,



Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e addominale;

Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli endotermi;

Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei mammiferi

Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti


Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni Conoscere il ruolo dell’omeostasi Sapere cosa si intende per metabolismo Conoscere il meccanismo a feedback



80

Struttura micro e macroscopica delle ossa

Classificazione delle ossa Difetti e osteopatie Struttura micro e macroscopica del



Comprendere i concetti di funzionamento delle ossa Essere in grado di distinguere le varie forme delle ossa Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella contrazione muscolare Individuare i criteri per descrivere una unità motoria


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema digerente; Introduzione istologica ed

organizzativa del sistema digerente umano

La bocca, la faringe e l’esofago Lo stomaco, l’intestino tenue e

crasso Ghiandole annesse Regolazione del glucosio ematico Elementi per una corretta

alimentazione: la dieta mediterranea

Descrivere le funzioni del processo digestivo Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non

nel canale respiratorio Definire i principali componenti dei succhi gastrici Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno







Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione dei sistemi

respiratorio; Introduzione istologica ed

organizzativa del sistema respiratorio umano

Le prime vie respiratorie Bronchi e polmoni Infezioni delle vie respiratorie Trasporto e scambio di gas Il controllo della respirazione Educazione antifumo

Capire i processi che permettono lo scambio gassoso Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel

processo respiratorio Saper analizzare la meccanica respiratoria


Conoscere l’importanza delle variazioni di livello della CO2

nel sangue Comprendere l’importanza dei danni derivanti dal fumo



81

Evoluzione del sistema cardiovascolare

Organizzazione del sistema circolatorio umano

Il sangue: composizione I vasi sanguigni e le loro patologie Il cuore Regolazione del battito cardiaco.


Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e

circolazione polmonare Sapere quali sono i componenti del sangue Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e

tessuti

Descrivere il percorso che fa il sangue all’interno del cuore Conoscere il ruolo delle principali valvole cardiache Sapere dove si origina il battito cardiaco e come avviene il

suo controllo Conoscere i principali problemi legati al sistema

circolatorio Conoscere il ruolo del sistema linfatico


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema escretore Anatomia del sistema escretore

umano Funzione del rene Regolazione della funzione renale Patologie associate al rene Regolazione della temperatura

corporea.

Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore

Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella regolazione dell’ambiente chimico interno

Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene la formazione dell’urina


Riconoscere le cause dell’insufficienza renale Descrivere il rapporto tra attività enzimatica e temperatura

corporea


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Anatomia e fisiologia del sistema

endocrino Il meccanismo di azione degli

ormoni. I feromoni Le principali ghiandole endocrine: L’ipofisi L’ipotalamo La tiroide e le paratiroidi Le ghiandole surrenali Il pancreas La ghiandola pineale Altri tessuti secernenti ormoni

Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e

cellule bersaglio Conoscere la posizione e il ruolo delle principali

ghiandole secretrici Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a

feedback


Capire il diverso meccanismo di azione degli ormoni Sapere i danni provocati da un errato funzionamento nella

produzione e/o regolazione ghiandolare

82


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Evoluzione del sistema nervoso L’impulso nervoso e sua

propagazione La sinapsi; i neurotrasmettitori Struttura del sistema nervoso

centrale e periferico: somatico ed autonomo, simpatico e parasimpatico

La percezione sensoriale e i suoi recettori

L’occhio, l’orecchio Le endorfine; gli psicofarmaci. Le

droghe L’encefalo: anatomia Elaborazione delle informazioni e

delle emozioni Malattie neurovegetative e disturbi

mentali

Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione

Sapere la funzione delle cellule gliali Conoscere le parti che formano il SNC Sapere il funzionamento di un arco riflesso Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo,

simpatico e parasimpatico e le loro funzioni


Conoscere la differenza tra sinapsi chimiche ed elettriche Descrivere la differenza tra sinapsi eccitatoria ed inibitoria Conoscere i quattro tipi principali di neurotrasmettitori Saper descrivere la struttura e la funzione del SNC Conoscere le principali malattie neurodegenerative e

disturbi mentali


Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Richiamo alla gametogenesi nella

specie umana Il sistema riproduttore maschile Regolazione della produzione di

ormoni maschili Il sistema riproduttore femminile Regolazione della produzione di

ormoni femminili Malattie a trasmissione sessuale La contraccezione e metodi

contraccettivi Lo sviluppo dell’embrione Il ruolo della placenta; i tre

trimestri intrauterini; il parto

Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano Sapere come avviene la produzione e la regolazione della

produzione dei gameti Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione

sessuale

Conoscere i principali metodi anticoncezionali Conoscere i principali esami diagnostici da attuare per una

efficace prevenzione Sapere le principali cause di sterilità Conoscere lo sviluppo embrionale fino al parto



83

I meccanismi di difesa del corpo umano

Immunità innata; risposta infiammatoria

Immunità acquisita Linfociti B e immunità mediata da

anticorpi I vaccini Struttura e funzione degli

anticorpi; le allergie; malattie autoimmuni

Linfociti T e immunità mediata da cellule

Trapianti di organi e trasfusioni di sangue

Malattie da immunodeficienza; l’AIDS

Sapere quali sono i principali agenti patogeni Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata Conoscere i vari tipi di leucociti Sapere il ruolo svolto dall’istamina Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta

infiammatoria Conoscere i principali componenti del sistema

immunitario Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria

Sapere cosa si intende per antigene e anticorpi Sapere quali funzioni hanno le plasmacellule e le cellule

della memoria Sapere cosa sono i vaccini e quali vaccinazioni sono

obbligatorie in Italia Conoscere le principali malattie autoimmuni Conoscere il ruolo dei linfociti T e B Conoscere le principali malattie da immunodeficienza

Modulo XIEDUCAZIONE ALLA SALUTE

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Rischi connessi a errata

alimentazione, abuso di alcoolici, danni da fumo, uso di droghe o psicofarmaci







Modulo XIIEQUILIBRIO CHIMICO


84

Reazioni irreversibili e reversibili Equilibrio chimico Legge di azione di massa La costante di equilibrio Kc

La costante di equilibrio Kp

Equilibri eterogenei Applicazioni della costante di

equilibrio Grado di avanzamento di una

reazione Verso di svolgimento di una

trazione Concentrazione all’equilibrio di

una specie chimica Tabelle dell’equilibrio Il principio di Le Chatelier Effetto sull’equilibrio della

variazione della concentrazione dei componenti

Effetto sull’equilibrio della variazione di pressione o di volume

Effetto sull’equilibrio della variazione di temperatura

Reazioni a completamento


Utilizzare il quoziente di reazione per prevedere in quale direzione evolverà una reazione


Applicare il valore numerico della costante di equilibrio per calcolare la concentrazione dei componenti di una reazione che ha raggiunto l’equilibrio


Comprendere il concetto di equilibrio dinamico Spiegare le proprietà dei sistemi chimici all’equilibrio e

comprenderne l'evoluzione in seguito a perturbazioni

Modulo XIIIEQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA


85

Elettroliti Acidi e basi Teoria di Arrhenius Teoria di Brønsted-Lowry Coppie coniugate acido-base Reazioni di protolisi Composti anfoteri Acidi forti e deboli Costante di dissociazione acida Basi forti e deboli Costante di dissociazione basica Basi e acidi monoprotici e

poliprotici Teoria di Lewis Reazione di dissociazione

dell’acqua Prodotto ionico dell’acqua Soluzioni acide, neutre, basiche Gradi di acidità o basicità di una

soluzione: ph e pOH Calcolo del pH di soluzioni di

acidi o basi forti o deboli Determinazione sperimentale del

pH di una soluzione Reazioni di neutralizzazione Equivalente chimico Massa equivalente Normalità Titolazione acido-base Curve di titolazione Idrolisi salina Soluzioni tampone Equilibri di solubilità

Effetto dello ione comune

Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una elettrolita

Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e quella di Brønsted-Lowry

Definire e identificare una coppia coniugata acido-base Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con

i valori di Ka e Kb

Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis Definire e calcolare il pH di una soluzione Descrivere la determinazione sperimentale del pH con gli

indicatori Descrivere le reazioni di neutralizzazione Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione

di un sale Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di

un solido ionico.


Spiegare le proprietà di acidi e basi e risolvere problemi quantitativi riguardanti queste sostanze

Modulo XIVELETTROCHIMICA


86

Bilanciamento delle reazioni redox Metodo della variazione del

numero di ossidazione Metodo delle semireazioni Reazione di dismutazione Cella elettrochimica Pila Daniell Diagramma di cella Forza elettromotrice di una pila Elettrodi Potenziale standard di elettrodo Serie di potenziali standard di

riduzione Pile a secco, pile reversibili, pila a

combustione Equazione di Nernst Cella elettrolitica Prodotto dell’elettrolisi in

soluzione acquosa Elettrolisi di una soluzione acida,

elettrolisi di una soluzione basica Elettrolisi dell’acqua Leggi di Faraday Applicazioni industriali

dell’elettrolisi

Distinguere gli ossidanti dai riducenti Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico Descrivere la pila di Daniell Rappresentare il diagramma di cella e calcolare la f.e.m. di una

cella elettrochimica Spiegare il funzionamento delle pile a secco e degli

accumulatori Descrivere il funzionamento della cella elettrolitica Prevedere i prodotti che si formano in una cella elettrolitica in

soluzione acquosa Applicare le leggi di Faraday ai processi elettrolitici Descrivere le principali applicazioni dell’elettrolisi

Applicare i principi delle reazioni di ossido riduzione per costruire pile e celle elettrolitiche e risolvere i relativi problemi quantitativi

QUINTO ANNO (SCIENZE DELLA TERRA, CHIMICA E BIOLOGIA)



87

La struttura stratificata della Terra Crosta, mantello e nucleo Litosfera, astenosfera e mesosfera Il calore interno della Terra Origine del calore interno Gradiente geotermico Il flusso di calore Il nucleo La zona d’ombra Composizione del nucleo Il mantello Composizione del mantello Correnti convettive nel mantello Tomografia sismica La crosta Il campo magnetico terrestre Il paleomagnetismo Le inversioni di polarità Stratigrafia magnetica


Distinguere tra crosta e litosfera Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera Spiegare le cause del calore interno terrestre Descrivere i modelli dell'interno della Terra e

confrontare le informazioni che le varie indagini forniscono in modo da ricostruire un modello tridimensionale della struttura terrestre

Descrivere la convezione Descrivere le differenze tra crosta oceanica e

continentale Riconoscere l’importanza del campo magnetico

terrestre e conoscere le ipotesi sulla sua origine Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo

come prova dell'espansione del fondale oceanico





88

Concetti generali e cenni storici Che cosa è una placca litosferica I margini delle placche Quando sono “nate” le placche Placche e moti convettivi Il mosaico globale Placche e terremoti Placche e vulcani Tettonica delle placche e risorse

naturali L’espansione del fondo oceanico Le dorsali medio-oceaniche Espansione del fondo oceanico La struttura della crosta oceanica Il meccanismo dell’espansione Prove dell’espansione oceanica I margini continentali Tipi di margine continentale Margini continentali passivi Margini continentali trasformi Margini continentali attivi Tettonica delle placche e

orogenesi Gli “oceani perduti”: le ofioliti

Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse

Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti

Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti

Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali

Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della continentale

Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una dorsale oceanica

Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della crosta oceanica

Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in relazione al movimento delle placche

Capire il significato della parola “orogenesi” Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di

innalzamento delle catene montuose Spiegare il significato attribuito alle ofioliti








Modulo IIICOMPOSTI ORGANICI

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze Proprietà dell’atomo di carbonio Formule dei composti organici Isomeria di struttura e

stereoisomeria Proprietà fisiche Reattività Gruppi funzionali Reazione omolitica ed eterolitica Reagenti elettrofili e nucleofili Classificazione

Descrivere le proprietà dell’atomo di carbonio Rappresentare i composti organici tramite i diversi

tipi di formule Descrivere i vari tipi di isomeria Descrivere le modalità con cui si svolge una rottura omolitica o

etero litica di un legame covalente Spiegare il significato di carbanione, e carbocatione, di reagente

elettrofilo e nucleofilo Analizzare la classificazione dei composti organici in base ai

gruppi funzionali

Comprendere quali sono le proprietà che permettono al carbonio di formare milioni di composti organici

Comprendere i fattori che determinano la reattività dei composti del carbonio

Modulo IVIDROCARBURI E GRUPPI FUNZIONALI


89

Ibridazione sp3, sp2, sp Alcani: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Cicloalcani: nomenclatura,

proprietà fisiche, reazioni Alcheni: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Alchini: nomenclatura, proprietà

fisiche, reazioni Idrocarburi aromatici monociclici Benzene: struttura, reazioni Idrocarburi aromatici policiclici Alogenuri alchilici: nomenclatura,

classificazione, proprietà fisiche, reazioni

Alcoli: nomenclatura, classificazione, proprietà fisiche, reazioni

Eteri: nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Fenoli: nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Aldeidi e chetoni: il gruppo funzionale carbonile, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Acidi carbossilici: il gruppo funzionale carbossilico, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni, derivati degli acidi carbossilici, acidi carbossilici polifunzionali

Ammine: il gruppo funzionale amminico, nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni

Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli Attribuire il nome IUPAC ai composti organici Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni,

degli alchini, degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali in termini di formule generali, di formule di struttura

Giustificare le proprietà fisiche di tutti i composti organici Analizzare le reazioni di tutti i composti organici




Modulo VLE BIOMOLECOLE


90

I CARBOIDRATI: caratteristiche generali e classificazione; i monosaccaridi (isomeria strutturale; chiralità, proiezioni di Fischer; struttura ciclica: proiezioni di Haworth; reazioni tipiche del gruppo carbonile); i disaccaridi e i polisaccaridi.


GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità, nomenclatura e classificazione, struttura ionica dipolare e comportamento anfotero; peptidi: caratteristiche del legame peptidico e relative reazioni; proteine: costituzione, strutture caratteristiche e denaturazione; gli enzimi.


Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con le varie rappresentazioni;

Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di una molecola usando il modello a cunei e la proiezione di Fischer;

Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli isomeri dei composti;

Saper distinguere i diversi isomeri in base alle loro proprietà fisiche o chimiche.

Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli;

Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei trigliceridi;

Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine liposolubili.

Giustificare il comportamento anfotero degli AA; Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine; Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e

riconoscere i meccanismi d’azione enzima-substrato e ormone-recettore

Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei nucleotidi;

Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le implicazioni biochimiche ad essa connesse;

Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.

Correlare la struttura dei composti e la presenza di gruppi funzionali con la loro reattività.

Capire la relazione tra struttura e funzione delle biomolecole Riconoscere il ruolo che carboidrati, lipidi, proteine

e acidi nucleici ricoprono negli esseri viventi. Essere in grado di mettere in relazione la struttura

del DNA con la conservazione, la trasmissione e l’espressione dei caratteri ereditari

Modulo VISCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE


91

Energia e organismi viventi Metabolismo cellulare:

anabolismo e catabolismo Sintesi delle biomolecole. Demolizione delle biomolecole. Strategie metaboliche. Reazioni di ossido-riduzione Gli enzimi Cofattori dell’azione enzimatica. I coenzimi NAD e FAD

trasportatori di elettroni. Sequenze biochimiche La valuta energetica della cellula:

l'ATP. La glicolisi La fermentazione. La respirazione cellulare. Struttura dei mitocondri. L’ossidazione dell’acido piruvico. Il ciclo di Krebs. Trasporto finale di elettroni. Meccanismo della fosforilazione

ossidativa. Bilancio energetico totale I primi organismi fotosintetici. Luce, clorofilla e altri pigmenti. Struttura dei cloroplasti. I fotosistemi I e II. Reazioni luce-dipendenti. Reazioni luce-indipendenti: il

ciclo di Calvin. Soluzioni alla carenza di CO2:

fotorespirazione e ciclo C4. Le piante CAM. Reazioni e prodotti della

fotosintesi


Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione.

Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il meccanismo con cui agiscono.

Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi. Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione. Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o

la fosforilazione. Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e

che tale reazione avviene in diverse fasi. Descrivere i vari tipi di fermentazione. Conoscere il processo di glicolisi. Descrivere la struttura dei mitocondri. Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione

dell'acido piruvico, ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni. Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa. Fare un bilancio energetico totale del processo di

demolizione del glucosio. Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici. Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e

fotosintetiche Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che

tale reazione avviene in diverse fasi. Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti. Conoscere la struttura dei cloroplasti. Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che

avvengono in essi. Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il

primo stadio della fotosintesi Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di

Calvin. Capire quando si attua nelle piante il processo della

fotorespirazione Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2:

la via del C4, le piante CAM. Conoscere quali sono i prodotti finali della

fotosintesi









Modulo VIIGENETICA DI VIRUS E BATTERI E TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE

92

Conoscenze Capacità/Abilità Competenze I plasmidi Il processo di coniugazione I virus Ciclo litico e lisogeno Il processo di trasduzione Il meccanismo di infezione dei

retrovirus I trasposoni Gli enzimi di restrizione La separazione dei frammenti di

restrizione Il sequenziamento dei frammenti Ibridazione degli acidi nucleici Clonaggio genico Il “montaggio” del DNA

ricombinante Le librerie genomiche La PCR Anticorpi monoclonali La terapia genica Gli OGM La clonazione animale Applicazioni a livello

agroalimentare e sanitario Il Progetto Genoma Umano Profilo genetico e crimine

Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F Spiegare i meccanismi che sono alla base della

coniugazione Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in

evidenza la loro funzione di vettori nei batteri e nelle cellule eucariote

Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno Spiegare in che cosa consiste il processo di trasduzione

distinguere tra trasduzione generale e trasduzione specializzata Descrivere il meccanismo di azione dei retrovirus Descrivere le caratteristiche dei trasposoni evidenziando

quali conseguenze può comportare la loro mobilità Mettere a confronto le caratteristiche dei diversi vettori Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento Spiegare la tecnica dell’ibridazione Spiegare che cosa è una libreria genomica Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di

DNA Descrivere il meccanismo della reazione a catena

della polimerasi evidenziando lo scopo di tale processo

Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare proteine utili

Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali

Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi

può essere applicata Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano

mettendo in evidenza obiettivi, difficoltà e limiti

Saper capire l’importanza dei vettori cellulari per la naturale trasmissione di informazioni genetiche a favore di una maggiore variabilità




Saper comprendere l’enorme potenzialità delle attuali conoscenze di ingegneria genetica evidenziando quali nuove soluzioni la tecnica del DNA ricombinante ha individuato e quali nuove prospettive potrà fornire a problemi di carattere agroalimentare e medico finora insoluti


Modulo IXATMOSFERA, FENOMENI METEOROLOGICI E CLIMA


93

Composizione, suddivisione e limite dell'atmosfera

L'atmosfera nel tempo geologico Il bilancio termico del pianeta

Terra La pressione atmosferica e i venti La circolazione atmosferica

generale: circolazione nella bassa e alta troposfera

L'umidità atmosferica e le precipitazioni

Stabilità atmosferica e saturazione Come si formano le precipitazioni Le perturbazioni atmosferiche;

masse d'aria e fronti Dalla meteorologia alla

climatologia Processi climatici e loro

interazioni con litosfera e biosfera (i suoli)

Distribuzione geografica dei diversi climi (interazione atmosfera e idrosfera)

Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera

Saper indicare i fattori che influenza no la pressione atmosferica

Saper descrivere le aree cicloniche e anticicloniche Saper spiegare la circolazione nella bassa e nella alta atmosfera Saper definire il concetto di stabilità dell'aria Saper spiegare come si formano le precipitazioni Saper definire le masse d'aria e le loro zone di origine Saper definire i fronti Saper indicare gli elementi e i fattori del clima Saper indicare la classificazione dei climi secondo

Koppen Saper esaminare i fattori che determinano la

variabilità delle condizioni meteorologiche e climatiche

Riuscire a riconoscere e stabilire l’importanza dei fenomeni meteorologici

Conoscere gli strumenti con cui poter rilevare il clima di una data zona

Riconoscere la relazione tra la distribuzione geografica delle variazioni climatiche

Conoscere le informazioni e i limiti di un modello climatico

Saper raccogliere ed utilizzare semplici dati meteorologici per disegnare un diagramma climatico

Modulo XINTERAZIONI TRA GEOSFERE E CAMBIAMENTI CLIMATICI


94

Il riscaldamento globale (interazione atmosfera-idrosfera-criosfera-biosfera)

La temperatura dell’atmosfera terrestre e il ruolo dei gas serra

I dati sull’andamento della temperatura annua nel tempo

Variazioni di temperatura connesse a processi naturali

Gli effetti dell’attività solare Gli effetti dell’attività vulcanica Moti millenari della Terra e

variazioni climatiche; le glaciazioni I processi di retroazione L’assorbimento di CO2 e le

correnti oceaniche La fusione nel permafrost Le attività antropiche che

modificano il clima L'andamento attuale della

temperatura dell'atmosfera terrestre Il ritiro dei ghiacci La tropicalizzazione del clima La frequenza e l’intensità degli

uragani Le conseguenze sulla fauna e sulla

vegetazione Come ridurre le emissioni dei gas

serra Il Protocollo di Kyoto

Saper leggere e analizzare i grafici dell'IPCC e descrivere i diversi scenari per il riscaldamento globale

Riconoscere l’importanza delle variazioni di temperatura media

Conoscere gli effetti di un riscaldamento globale Sapere cosa è l’effetto serra Saper indicare le cause naturali del cambiamento climatico:

ruolo dell'attività vulcanica e la variabilità solare Sapere cosa si intende per processi di retroazione Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni dei

regimi climatici in relazione alle risorse idriche, all'agricoltura, agli oceani, alla riduzione del ghiaccio marino e del permafrost

Saper valutare l'impatto delle attività umane sul clima globale; il ruolo della CO2 come interruttore dei gas serra

Saper visualizzare il pianeta Terra come un sistema integrato nel quale ogni singola sfera è intimamente connessa all'altra (atmosfera, idrosfera, criosfera, biosfera)

Applicare le conoscenze acquisite ai contesti reali, con particolare rapporto uomo ambiente

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