Programmazione Dipartimento Scienze Naturali

LICEO SCIENTIFICO DI ORDINAMENTO
SCIENZE NATURALI CHIMICA E GEOGRAFIA
FINALITA’
L’insegnamento di scienze della vita (Biologia), della materia (Chimica) e della Terra è connesso con le
potenzialità formative e culturali che tali discipline posseggono, ed anche con le numerose implicazioni che
queste Scienze hanno in relazione a problemi di rilevanza umana e sociale.
La presentazione di un "modello unitario", articolato ed integrato della Biologia della Chimica e Scienza della
Terra è legata alle finalità dell'insegnamento. Tale insegnamento infatti si propone di mettere in rilievo le
correlazioni e le interdipendenze delle tre discipline. Le numerose affinità di ordine strutturale e metodologico tra
le tre discipline, rivolte allo studio di sistemi complessi, ne giustificano la presentazione integrata.
La finalità dello studio della Biologia è la comprensione dei capisaldi concettuali ed epistemologici quali: il
concetto di Specie, il concetto popolazione, concetto di programma genetico, di fecondazione ecc. sulla base del
"filo conduttore evolutivo".
Alla comprensione di tali concetti si aggiunge la conoscenza delle interrelazioni tra organismi viventi e tra
viventi ed ambiente, nonché quella delle leggi della Natura. Infatti, è indispensabile che i giovani acquisiscano la
consapevolezza di dover conservare integri gli equilibri naturali e il concetto della lunghezza del tempo
necessario a ristabilirli. Verranno inoltre trattati problemi ambientali per sviluppare la coscienza critica degli
alunni.
La finalità dell’educazione chimica è la consapevolezza che la maggior parte dei fenomeni macroscopici e
microscopici consiste in trasformazioni chimiche, e che la loro interpretazione si spiega attraverso la conoscenza
della struttura e delle proprietà di atomi, molecole e ioni.
Tuttavia, per conseguire tali concetti è necessario che i ragazzi acquisiscano il significato dell’osservazione,
della sperimentazione, della riorganizzazione delle conoscenze, della generalizzazione dei concetti e
dell’attuazione delle verifiche, secondo il metodo scientifico. E tutto questo può essere appreso per mezzo di
strumenti diversi (laboratorio, multimedialità, uscite sul territorio, indagini, ecc.)
La finalità fondamentale per l'insegnamento delle Scienze della Terra è la conoscenza e la comprensione
degli aspetti geologici e geofisici che si riflettono direttamente sulla vita dell'uomo, oltre alla corretta
individuazione dei nessi tra mondo abiotico e biotico.
Quindi con questo insegnamento ci si propone di fornire ai giovani alcuni strumenti per una corretta
interpretazione della realtà dei viventi, e del contesto fisico-chimico ed ambientale di cui l'uomo stesso è parte
integrante.
BIOLOGIA - Classi seconda, terza e quarta
COMPETENZE IN USCITA
Rilevare, descrivere, rappresentare, spiegare le caratteristiche fondamentali degli esseri viventi ai diversi
livelli di organizzazione.
Comunicare i risultati riguardanti le caratteristiche studiate attraverso forme di espressione orale, scritta e
grafica.
Sapere utilizzare un linguaggio tecnico, specifico, mirato ed essenziale insieme all’acquisizione di capacità
manuali nell’osservazione di strutture biologiche con la strumentazione opportuna.
Individuazione delle caratteristiche funzionali fondamentali della cellula e degli organismi pluricellulari, in
particolare l’Uomo.
Riconoscere le specie come fondamentali categorie tassonomiche.
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Comprendere le leggi fondamentali dell’ereditarietà e le implicazioni sui processi evolutivi.
NUCLEI TEMATICI FONDAMENTALI
2° ANNO (monte ore: 2 ore settimanali).
La chimica della vita: Gli atomi – L’acqua – Le macromolecole biologiche.
La struttura e le funzioni della cellula: La membrana cellulare: struttura e funzioni – Il citoplasma – Il nucleo
e la sintesi delle proteine – Gli organuli energetici – Gli organuli deputati alla digestione – Gli organuli
deputati al trasporto.
La riproduzione asessuata: La mitosi – La divisione cellulare nei procarioti ed eucarioti – La riproduzione
asessuata.
La riproduzione sessuata: Le fasi della meiosi – Differenze tra mitosi e meiosi.
Il flusso di energia: Le leggi della termodinamica – Enzimi e ATP – Glicolisi, fermentazione e respirazione
cellulare – Fotosintesi: fase luminosa e fase oscura. (Le tappe della respirazione e della fotosintesi verranno
trattate in relazione ai livelli trofici e ai cicli biogeochimici, limitando gli aspetti puramente chimici).
Gli ecosistemi: Il flusso di energia e i cicli biogeochimici. (Si cercherà soprattutto di mettere in risalto le
relazioni tra organismi e ambiente, limitando gli aspetti di natura fisico-chimica).
3° ANNO (monte ore: 3 ore settimanali).
L’ereditarietà: La genetica mendeliana – Geni e cromosomi – Teoria cromosomica dell’ereditarietà – Le
mutazioni.
Evoluzione: La teoria di Darwin e il concetto di pool genico – La selezione naturale e l’adattamento –
L’origine delle specie.
Classificazione degli organismi: Cenni per la classificazione biologica – Le specie e le altre categorie
tassonomiche.
La complessità dei sistemi: Anatomia e fisiologia dei principali apparati e sistemi dell’uomo (in particolare gli
apparati della vita di relazione).
La complessità delle relazioni: Popolazioni e Comunità.
NUCLEI TEMATICI OPZIONALI
Reazioni energetiche della cellula.
Ingegneria genetica e biotecnologia.
AREE DI APPROFONDIMENTO INTERDISCIPLINARE
Collegamenti tra ingegneria genetica e bioetica.
CHIMICA - Classe quarta
Monte ore: 2 ore settimanali
COMPETENZE
Consapevolezza del ruolo importante della chimica per l’interpretazione e la conoscenza di fenomeni
macroscopici come disciplina che privilegia l’osservazione e la sperimentazione.
Capacità manuali mediante lo svolgimento di esperienze di laboratorio.
Conoscenza dei principi fondamentali che regolano la disciplina, delle formule dei vari composti, utilizzo dei
concetti di mole e di calcolo stechiometrico.
Conoscenza della tavola periodica e delle proprietà dei vari elementi.
Consapevolezza del ruolo della chimica nella società e nella ricerca di nuovi materiali per l’industria.
Conoscenza degli aspetti biochimici della disciplina come fondamento per la comprensione delle fisiologie
dei vari organismi.
NUCLEI TEMATICI FONDAMENTALI
La materia: Il Sistema Internazionale – La materia – Elementi, composti e miscele – Simboli e formule –
Atomi e molecole – Trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche.
L’atomo: Scoperta dell’esistenza di particelle più piccole dell’atomo – Spettri elettromagnetici – I primi
modelli atomici – L’atomo di Bohr – (La teoria atomica moderna) – (Orbitali) – (Numeri quantici) –
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Configurazioni elettroniche degli elementi.
Dalla teoria particellari della materia ai legami chimici: Le radici storiche della tavola periodica degli elementi
– Il sistema periodico di Mendeleev – Corrispondenza tra il sistema periodico e la configurazione elettronica
– Gli isotopi – La massa atomica – Simboli di Lewis – Regola dell’ottetto – Legame ionico – Legami
covalenti – Legami doppi e tripli – Legame coordinato – Elettronegatività: legami polari – Forma delle
molecole – Forze intermolecolari – Stati fisici della materia.
Nomenclatura: Valenza e numero di ossidazione – Composti binari contenenti un metallo e un non metallo –
Composti binari tra due non metalli – Idracidi: loro sali e relative reazioni di formazione – Ossiacidi: loro sali
e relative reazioni di formazione – Pesi formula e masse molecolari.
Stechiometria: La mole – Composizione percentuale – Formule empiriche e formule molecolari – Le reazioni
– Stechiometria e reazioni bilanciate – Calcoli stechiometrici.
Le soluzioni: Tipi di soluzioni – Equilibrio delle soluzioni – Concentrazioni delle soluzioni – Proprietà
colligative.
NUCLEI TEMATICI OPZIONALI
Materie prime, fonti energetiche rinnovabili e non rinnovabili.
Ruolo della chimica per l’educazione ambientale e l’educazione alla salute.
AREE DI APPROFONDIMENTO INTERDISCIPLINARE
L’inquinamento dell’aria, dell’H2O, del suolo.
SCIENZE DELLA TERRA (GEOGRAFIA GENERALE) - Classe quinta
Monte ore: 2 ore settimanali
COMPETENZE IN USCITA
La comprensione della Terra come sistema complesso in equilibrio dinamico e in evoluzione, in relazione al
progredire delle metodologie e delle tecniche d’indagine.
La consapevolezza dell’influenza dei fenomeni geologici sullo sviluppo storico – sociale – economico delle
comunità umane assieme alla convinzione dell’essenzialità delle conoscenze geologiche per la
comprensione dei problemi ambientali.
Capacità di riconoscere i principali eventi geologici nella storia della Terra, individuare i processi
fondamentali della dinamica terrestre e le loro connessioni.
Riconoscimento dei principali flussi di energia che alimentano e caratterizzano il sistema Terra.
Individuare problematiche ambientali nella vicina realtà, raccogliere dati, cercare soluzioni, elaborare ipotesi
e utilizzare un lessico appropriato per recepire e trasmettere l’informazione geologica.
NUCLEI TEMATICI FONDAMENTALI
La Terra nello spazio: Sfera celeste – Unità di misura astronomiche – La stella Sole – Il moto dei pianeti:
Keplero e Newton – Le stelle: evoluzione stellare, dimensioni e luminosità.
Il pianeta Terra: forma, dimensioni, movimenti e loro conseguenze.
La geologia del pianeta Terra: Minerali e rocce – Fenomeni vulcanici e sismici – Struttura interna della
Terra.
Dinamica della litosfera: Principi di stratigrafia e deformazione delle rocce – Deriva dei continenti –
Espansione dei fondali oceanici – Tettonica delle placche – Orogenesi.
NUCLEI TEMATICI OPZIONALI
Evoluzione cosmica.
La Luna e i suoi movimenti.
Cronologia e storia della Terra.
Modellamento della superficie terrestre.
AREE DI APPROFONDIMENTO INTERDISCIPLINARE
Le risorse ambientali.
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