Dipartimento di Scienze

Liceo Scientifico “A. Vallisneri” di Lucca

PROGRAMMAZIONE SECONDO BIENNIO SCIENZE APPLICATE

a.s.  2014/15  

Nel secondo biennio si ampliano, si consolidano e si pongono in relazione i contenuti disciplinari, introducendo in modo graduale ma sistematico i concetti, i modelli e il formalismo che sono propri delle discipline oggetto di studio e che consentono una spiegazione più approfondita dei fenomeni. Classe Terza Scienze Applicate Chimica generale Il dipartimento fa proprie le indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi di apprendimento per il secondo biennio del liceo delle scienze applicate. In particolare, per la chimica della classe terza: " si riprende la classificazione dei principali composti inorganici e la relativa nomenclatura. Si introducono lo studio della materia e i fondamenti delle relazioni tra struttura e proprieta', gli aspetti quantitativi delle trasformazioni ( stechiometria), la struttura atomica e i modelli atomici, il sistema periodico, le proprieta' periodiche e i legami chimici. Per la biologia della classe terza: il corso si aprira' con un richiamo alla struttura e funzione della cellula,ai trasporti attraverso la membrana e ai livelli di organizzazione e complessita' del vivente. Centrali, in questo anno, saranno poi gli argomenti riguardanti l' anatomia e la fisiologia umana che verranno inquadrati in una prospettiva di conoscenza del proprio corpo e quindi di educazione alla salute, ma anche analizzati attraverso uno studio comparato con gli altri organismi appartenenti ad altri phyla, in una prospettiva evolutiva, con particolare attenzione ai vertebrati, per un raffronto tra i diversi piani strutturali e funzionali del regno animale.Per le scienze della terra della classe terza: il modulo previsto tratterà, in modo coordinato con la chimica, i temi della mineralogia ,della petrologia (le rocce) e il ciclo litogenetico .

Obiettivi trasversali Le scienze contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi trasversali cognitivi attraverso:

• L'uso di un linguaggio specifico e rigoroso • L'uso di strategie adeguate per risolvere situazioni problematiche • L'applicazione delle conoscenze acquisite a situazioni della vita reale • L’acquisizione della capacita' di porsi in modo critico e consapevole di fronte a temi di

carattere scientifico e tecnologico della societa' attuale • L’acquisizione della capacita' di riconoscere e stabilire relazioni all’interno della disciplina

e tra discipline diverse • L’acquisizione della capacita' di comprendere ed interpretare testi scientifici di complessita'

crescente • L’acquisizione della capacità di comprendere l’importanza dell’educazione alla salute del

rispetto di sé e dell’ambiente circostante Obiettivi trasversali socio-affettivi

Le scienze contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi trasversali socio affettivi attraverso: •La collaborazione tra compagni in occasione di attivita' sperimentali di gruppo •La discussione in classe volta a risolvere situazioni problematiche •La discussione e l'approfondimento in classe di problematiche di carattere scientifico nelle quali l'alunno e' invitato ad esprimere, motivandolo, il proprio punto di vista. Obiettivi disciplinari •Saper analizzare gli elementi di un sistema sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo •Porsi domande significative e ricercarne le risposte •Utilizzare il linguaggio specifico •Applicare la metodologia acquisita a situazioni nuove •Osservare, interpretare ed utilizzare in maniera appropriata i linguaggi grafici e simbolici propri delle discipline studiate •Conoscere e interpretare leggi, modelli e relazioni tra i diversi fattori di uno stesso fenomeno e tra fenomeni differenti Obiettivi minimi disciplinari (Chimica,Biologia, Scienze della terra) Obiettivi minimi disciplinari

• Individuare le specie chimiche più comuni e conoscere la loro nomenclatura tradizionale e IUPAC

• Conoscere i modelli atomiche si sono succeduti nel tempo • Conoscere le configurazioni elettroniche e il loro significato • Conoscere i legami chimici primari e secondari • Conoscere la geometria delle molecole • Conoscere gli apparati e sistemi studiati • Comprendere i principali processi fisiologici che mantengono l’omeostasi. • Conoscere le principali classi mineralogiche • Conoscere la genesi e i criteri di classificazione delle principali rocce

CONTENUTI I° QUADRIMESTRE CHIMICA Modulo 1: i modelli della struttura atomica La natura elettrica della materia. Le proprietà deducibili dai raggi catodici: gli elettroni, il rapporto carica/massa, la carica dell’elettrone; i raggi canale e i protoni; la scoperta della radioattività, particelle ed energia nel decadimento radioattivo. Il modello atomico di Thompson, il modello atomico di Rutherford. Le righe degli spettri, spettri di emissione e spettri di assorbimento. L’effetto fotoelettrico e la spiegazione di Einstein. (Ripasso delle grandezze caratteristiche della radiazione elettromagnetica). L’energia dell’atomo deve essere quantizzata: primo e secondo postulato di Bohr e il modello dell’atomo di idrogeno. Principio di De Broglie, principio di indeterminazione di Heisemberg. Neutroni, numero atomico e numero di massa. I numeri quantici e il loro significato fisico, gli orbitali derivabili dalle combinazioni quantiche, energia degli orbitali, il principio di Pauli, regola di Hund. Costruzione delle configurazioni elettroniche degli atomi; tavola periodica moderna,relazioni tra configurazione elettronica esterna e caratteristiche chimiche, il volume degli atomi, l’energia di ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività, stabilità e configurazione esterna. Metodologia Oltre alla lezioni di spiegazione dei contenuti si prevedono alcune esperienze di laboratorio relativa a: elettrizzazione dei corpi, raggi catodici, spettri di emissione e di assorbimento.

II QUADRIMESTRE Modulo 2: le teorie dei legami e le proprietà delle sostanze. Le interazioni fondamentali in natura; energia e stabilità, la regola dell’ottetto: validità e limiti. Legame ionico, solidi ionici, proprietà; solidi metallici: proprietà, un modello semplice di legame metallico. Legame covalente omopolare, vantaggi e limiti del modello di Lewis, energia di legame; legame covalente eteropolare, differenza di elettronegatività e polarità delle molecole; legame coordinato; teoria V.S.E.P.R., geometria e polarità delle molecole, la molecola dell’acqua e quella dell’ammoniaca. Il concetto di orbitali ibridi: gli orbitali ibridi sp3, sp2, sp, geometria delle molecole, legami sigma e pi greco, isomeria cis-trans. Teoria classica della risonanza. Rapporto tra la teoria VL e la teoria MO. Energia dei legami intermolecolari e stato di aggregazione; legame idrogeno e proprietà dell’acqua, legame ione-dipolo, forze di Van der Waals. Nomenclatura tradizionale e IUPAC dei principali composti inorganici. Metodologia La strategia fondamentale di queste lezioni sarà basata sulla continua correlazione tra modelli e dati sperimentali. Si farà uso di modelli molecolari in plastica e disegni. CONTENUTI I° QUADRIMESTRE BIOLOGIA Modulo 1 - La cellula e i trasporti di membrana

La struttura e le funzioni dei componenti cellulari. Modalità con cui le cellule comunicano con l’ambiente esterno: trasporti passivi e attivi. Trasduzione del segnale.

Metodologie

Osservazione di preparati al microscopio, esperienze di laboratorio sull’osmosi

Modulo 2 - Il corpo umano: un primo approccio alla complessità e all'organizzazione gerarchica

I livelli gerarchici degli organismi: cellule, tessuti, organi, apparati e sistemi; descrizione generale degli apparati del corpo umano; caratteristiche strutturali e funzionali dei tessuti: epiteliali di rivestimento, epiteliali di secrezione, connettivi, muscolari, nervoso. L'integrazione tra i vari apparati; i sistemi di retroazione a feedback positivo e negativo; l'omeostasi, il controllo della temperatura negli omeotermi. Visione d'insieme del corpo umano, la struttura dello scheletro.

Metodologie

Osservazione di preparati al microscopio, analisi di un modello del corpo umano e dello scheletro umano, uso di diagrammi

I° e II° QUADRIMESTRE

Modulo 3 - La funzione della digestione, della respirazione e della circolazione

Anatomia e fisiologia dell'apparato digerente; il concetto di digestione, i nutrienti, le vitamine, gli enzimi digestivi; la digestione in bocca, stomaco, duodeno, fegato, pancreas, intestino tenue e assimilazione, intestino crasso; il metabolismo epatico, regolazione del glucosio ematico, LDL,

HDL; meccanismi di protezione dello stomaco.L'apparato respiratorio: strutture anatomiche, il significato della respirazione. Strutture respiratorie e adattamenti diversi nei principali tipi di animali. Fisiologia della respirazione, lo scambio dei gas, la composizione atmosferica percentuale, solubilità dei gas nel sangue, embolia, il trasporto dell'ossigeno del biossido di carbonio.L'apparato circolatorio: richiamo alle strutture degli apparati circolatori nei principali phyla del regno animale, struttura e funzione dei vasi: arterie, vene, rete capillare; anatomia e fisiologia del cuore, impulsi cardiaci, circolazione del sangue nel cuore, malattie e disturbi cardiaci; composizione del sangue; il sistema linfatico.

Metodologie

Dissezione in laboratorio di apparati respiratorio, circolatorio e digerente di vertebrato (uccello o mammifero) analisi di modelli e di tavole

CONTENUTI II° QUADRIMESTRE SCIENZE DELLA TERRA

Modulo1 - Minerali

Definizione di minerale. Riconoscimento di un minerale in base all’analisi delle sue proprietà fisiche. Classificazione dei minerali con particolare riguardo ai silicati.

Modulo 2 - Le rocce

Processi litogenetici e ciclo delle rocce. Rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche: caratteri generali e classificazione

Metodologie

Analisi e riconoscimento di campioni di minerali e rocce.

Metodologia e criteri di valutazione

Nel secondo biennio, all'approccio prevalentemente fenomenologico e descrittivo tipico del biennio, si affiancherà un metodo che guardi con attenzione anche alle leggi, ai modelli, alla formalizzazione, alle relazioni tra i fattori che influenzano uno stesso fenomeno e fenomeni differenti. Continuerà ad essere privilegiata, compatibilmente con i tempi, l'attività di laboratorio e, anche quando non sarà possibile effettuarla, gli argomenti verranno presentati attraverso la descrizione, l'analisi e la discussione guidata dei dati sperimentali e dei risultati ottenuti dall'attività sperimentale. A tale scopo sarà utile anche la lettura di brani originali, la visione di filmati, la simulazione di modelli. Gli argomenti trattati verranno contestualizzati al fine di far acquisire consapevolezza dei rapporti tra lo sviluppo delle conoscenze e il contesto storico.

La valutazione dovrà tener conto delle conoscenze , delle competenze e delle capacità acquisite. A tal fine si utilizzeranno:

• Verifiche formative sia orali che scritte per sollecitare gli alunni a seguire con regolarità il lavoro scolastico e per monitorare le eventuali difficoltà incontrate

• Interrogazioni orali e/o prove scritte strutturate, semi strutturate o aperte a conclusione di un modulo significativo

• Eventuali relazioni scritte a conclusione di esperienze di laboratorio • Eventuali relazioni scritte a seguito di conferenze, letture, visioni di film, audiovisivi e uscite

didattiche • Si terrà conto della partecipazione in classe • Si terrà conto dei progressi compiuti dall'alunno in rapporto ai livelli di partenza.

RECUPERO E SOSTEGNO: Le attività di recupero e sostegno avverranno in itinere durante la prevista settimana di sospensione delle lezioni ed, eventualmente, attivando sportelli didattici.