UN CONVEGNO ITALIANO DI GENETICA DELLA CONSERVAZIONE

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					                    PIERANGELO CRUCITTI


                           Presentazione del corso di

                       SCIENZE NATURALI

Introduzione

 In qualità di docente di Scienze Naturali desidero illustrare le caratteristiche generali di

questo corso triennale che, nel Liceo - Ginnasio tradizionale, include gli insegnamenti di

Biologia (Bioscienze) e Chimica (1° e 2° anno del Liceo Classico) e infine Scienze della

Terra (Geoscienze) (3° anno del Liceo Classico). Nel Liceo Classico tale corso riveste,

unitamente agli insegnamenti di Fisica e di Matematica, una importanza basilare al

fine della crescita culturale degli studenti, fornendo la preparazione propedeutica

necessaria al proseguimento degli studi superiori in tutte le discipline scientifiche,

siano esse pure o applicate. La distribuzione del corso di Scienze Naturali è 4, 3, 2 unità

didattiche orarie settimanali in ciascun anno del triennio suddetto, rispettivamente. Una

premessa alla “filosofia generale” ed alle problematiche del corso è costituita da una

riflessione sui requisiti necessari per ottenere il successo in questo indirizzo ovvero per

conseguire il diploma nei tempi prescritti con una votazione competitiva a livello europeo.

E’ importante essere dotati di una sensibilità che genera autostima e diligenza. E’ altresì

importante sviluppare capacità di tipo logico-matematico e/o naturalistico.



Aspetti metodologici

 Il rapporto docente-allievi è fondato sull’approccio, ampiamente collaudato, della lezione

frontale partecipata; l’utilizzazione del laboratorio è funzionale alle dimostrazioni

sperimentali previste dal corso di Chimica; la rassegna costante della bibliografia recente,

anche in lingua straniera, integra la funzione del libro di testo nelle classi più avanzate; la
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valutazione utilizza strategie diverse, dal colloquio, eventualmente allargato all’intero

gruppo classe, alle verifiche scritte costituite da prove strutturate e semi-strutturate. Gli

studenti sono costantemente informati in merito alle attività culturali (mostre, convegni,

conferenze) inerenti gli aspetti disciplinari del corso, organizzate nel Comune di Roma.



Finalità e caratteristiche degli insegnamenti

 Una Scienza viene definita in base all’oggetto del suo studio nonché ai metodi che essa

impiega. Oggetto delle BIOSCIENZE sono i viventi, le loro parti, le loro reciproche

interazioni, le loro trasformazioni nel tempo. Le peculiarità che distinguono l’oggetto della

biologia dall’oggetto di altre scienze (e che risultano più rilevanti a livello epistemologico)

sono rappresentate dalla importanza di eventi singoli, dalla universale parentela dei

viventi, dall’autoregolazione e da un complesso di attitudini per eventi evolutivi per lo più

indicate come emergentismo. Esiste una certa omogeneità tra i docenti di Scienze Naturali

in merito alla selezione dei contenuti di un corso tradizionale di biologia. In generale, sulla

direzione del percorso “dal micro al macro” ovvero “dalle molecole all’uomo”, si riscontra

una sostanziale concordanza di vedute. Nel primo anno (1° Liceo) vengono affrontate

tematiche proprie del livello dei sistemi delle cellule e dei tessuti: Biologia Molecolare,

Citologia, Istologia, Fisiologia. Nel secondo anno (2° Liceo) vengono affrontate tematiche

proprie del livello dei sistemi di organo, delle popolazioni e degli ecosistemi:

Biosistematica, Biologia della Conservazione, Genetica ed Ecologia delle popolazioni. Le

disparità di vedute che potrebbero eventualmente sussistere tra i docenti in merito ai

contenuti programmatici si fondano sulla diversa sensibilità nei confronti dell’enorme

congerie di problemi della moderna biologia; si può ad esempio attribuire un peso

maggiore alla Biologia naturalistica (studio della biodiversità a livello genetico, di

organismo, di popolazione, di specie, di comunità, di ecosistema; infine, di diversità

biogeografica) o, in alternativa, alla Biologia cellulare (studio della struttura e funzione

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delle biomolecole). In un approccio equilibrato devono coesistere la biologia di radici

naturalistiche con la biologia funzionale a più marcato impianto sperimentale. Gli

obiettivi generali dei corsi di Scienze Naturali sono comunque in piena sintonia con le

finalità del P. O. F. dell’istituto. L’insegnamento della CHIMICA (Chimica Generale ed

Inorganica con cenni di Chimica Organica) rappresenta per lo studente il primo vero

contatto con la Chimica. Capire le proprietà di una sostanza nonché le trasformazioni che

questa subisce, costituisce il tema centrale della Chimica; le proprietà ed il comportamento

macroscopici osservabili sono la conseguenza delle proprietà e del comportamento

microscopici non osservabili. La concordanza di vedute tra i docenti del Liceo sui contenuti

programmatici della disciplina può essere attribuita al riconoscimento della funzione

formativa della Chimica, che si esplica nella enunciazione di leggi e descrizione di

fenomeni corroborati dal substrato teorico che consente di dimostrare le leggi e di

interpretare poi razionalmente, in base ad esse, i fenomeni. Questa impostazione

dell’insegnamento    risulta   didatticamente       feconda   perché   la   parte   essenziale

dell’apprendimento, in ogni area culturale, non consiste nella archiviazione mnemonica di

cognizioni, destinata a svanire rapidamente, bensì nella acquisizione della capacità di

elaborarle. L’obiettivo del corso è quello di mettere lo studente nelle condizioni di parlare

di chimica; fare ragionate previsioni sulla possibilità che date sostanze reagiscano

reciprocamente e sui possibili prodotti della reazione; discutere qualitativamente e

quantitativamente un fenomeno chimico-fisico; interpretare su basi scientifiche uno dei

tanti fenomeni di natura chimica in cui ci si imbatte quotidianamente. Per acquisire la

capacità di parlare di Chimica è tuttavia necessario porre nello studio un vivace interesse

personale senza il quale è ben difficile superare lo stadio di una informazione disarticolata

e transitoria (Silvestroni, 1997). L’attività docente si ispira costantemente a questo

principio, infondendo negli studenti fiducia nelle loro capacità ed entusiasmo nei confronti

delle tematiche affrontate e dei problemi aperti della ricerca scientifica. Gli studenti

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possono oggi intraprendere studi in uno dei tanti campi ibridi emergenti correlati attraverso

la Chimica (scienza dei biomateriali, chimica ambientale, geochimica planetaria, chimica

degli alimenti) ed il corso di Chimica si prefigge di tenerli al corrente di questi indirizzi

specifici. L’insegnamento delle GEOSCIENZE ha come finalità precipua la comprensione

delle caratteristiche del Pianeta Terra anche in rapporto agli altri elementi del Sistema

Solare. L’insegnamento si propone di far acquisire un complesso di conoscenze di base

utili ai fini della comprensione della realtà che ci circonda. Esplicito e costante è il

riferimento all’Italia, regione caratterizzata da livelli elevati di rischio geologico

(rischio da materiali geologici; rischio sismico, vulcanico, idrogeologico) e, di

conseguenza, al rapporto tra lo studio dei cicli e degli equilibri naturali, la

conservazione dell’ambiente (inclusa la difesa della qualità dell’aria, dell’acqua, del

suolo e del soprassuolo) e le condizioni di esistenza e sviluppo delle popolazioni

umane. I principali contenuti sono fondati sullo studio dei materiali della Terra (minerali e

rocce; origine, proprietà, distribuzione), sulla struttura interna del pianeta inclusa la

conoscenza dei fenomeni superficiali e profondi, sulla sua età e correlati eventi di

evoluzione prebiologica e biologica. Nucleo principale del programma è il modello

unificante della Tettonica globale.




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                Piano di lavoro e programmazione del corso di

                               SCIENZE NATURALI

                                   Classe 1^ sez. A

                             anno scolastico 2010-2011

                  Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

Si tratta di un gruppo classe costituito da 23 allievi di cui 12 di genere maschile e 11 di

genere femminile. Nel complesso, gli studenti mostrano un comportamento adeguato

ovvero corretto e disciplinato ed evidenziano, nell’ambito delle dinamiche relazionali,

capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del gruppo. Il gruppo

classe, nella sua globalità, ha mostrato, sin dalle prime lezioni, un rilevante interesse per

l’insegnamento di una disciplina del tutto nuova e sulla quale gli studenti mostrano di

avere poche, confuse, cognizioni. Più in generale, trattandosi di una prima liceale, le

conoscenze sul metodo e sulla costruzione operativa della scienza sono estremamente

modeste, tali comunque da richiedere un approccio molto generale all’esame dei problemi

posti dall’attività scientifica e tecnologica caratteristica delle società attuali. In tale

contesto, la funzione educatrice della scuola si manifesta in tutta la sua importanza; essa

si configura infatti come promozione di una più avvertita coscienza critica sul ruolo e

sull’incidenza dei moderni apparati scientifici e tecnologici, come rivalutazione del senso

della razionalità e della responsabilità etica, come superamento sia della fiducia ingenua

nella scienza che del suo radicale rifiuto; infine, come recupero del processo scientifico e

tecnologico all’interno dell’idea generale di ragione e di cultura. In tale contesto, gli

studenti sono sollecitati ad una riflessione non superficiale sui fenomeni del mondo




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naturale che li circonda e rispondono, come nel caso di questo gruppo classe, con

interesse ed entusiasmo nei confronti delle problematiche affrontate dal corso.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI BIOLOGIA

Le principali finalità del corso di Biologia sono le seguenti:

1.la comprensione graduale, secondo il punto di vista scientifico, dei problemi di fondo,

metodologici e culturali, posti dalle caratteristiche peculiari del fenomeno vita;

2.l’acquisizione di conoscenze essenziali ed aggiornate in vari campi della Biologia che

vanno dalla citologia, alla biochimica, dalla genetica all’ecologia alla fisiologia ecc;

3.l’acquisizione di opportune conoscenze sulla specie umana in salute ed in malattia;

4.la strutturazione, in un quadro di rigorosa scientificità, delle informazioni di tipo biologico;

5.l’introduzione all’uso delle espressioni scientifiche proprie della Biologia, chiarendo il

significato dei singoli termini e stimolando l’arricchimento linguistico.

Riferimenti generali

Dato costitutivo della struttura del corso è che la Biologia possiede, su basi metodologiche

e storiche, una caratterizzazione scientifica propria e distinta, che deve la sua ragione

fondamentale alla peculiarità del fenomeno vita. In molti campi della Biologia si è avuto

recentemente un imponente sviluppo. Innovazioni biotecnologiche interessano la

medicina, l’agricoltura, l’alimentazione e la produzione industriale con effetti profondi sulla

vita umana e sull’ambiente. L’acquisizione di conoscenze biologiche aggiornate stimola la

partecipazione a tali processi di cambiamento e favorisce la formazione di coscienze vigili

ed attente agli equilibri biologici ed ambientali in vista di un effettivo miglioramento della

qualità della vita. Le conoscenze sulla specie umana favoriscono inoltre il processo di

formazione della propria personalità e di un positivo rapporto con l’ambiente. Non può

essere infine trascurato il seguente dato; molti risultati della ricerca biologica vengono

interiorizzati da parte dei giovani in modo disordinato attraverso i mezzi di comunicazione

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di massa; grandi sono quindi i rischi di superficialità e di manifestazioni antiscientifiche o

comunque acritiche.

Obiettivi di apprendimento

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di essere in grado di:

1.rilevare, descrivere, rappresentare, spiegare le caratteristiche fondamentali degli esseri

viventi ai diversi livelli: molecolare, cellulare, organistico, ecosistemico;

2.rilevare le caratteristiche qualitative di strutture biologiche anche attraverso l’uso di

semplici dispositivi di osservazione;

3.rilevare ed elaborare le caratteristiche quantitative di strutture e processi biologici

attraverso l’uso di semplici strumenti di misurazione e di metodi di elaborazione dati;

4.comunicare i risultati relativi alle caratteristiche studiate attraverso forme di espressione

orale, scritta, grafica;

5.spiegare ed usare autonomamente i termini specifici della Biologia;

6.descrivere il rapporto tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione;

7.descrivere gli aspetti unitari fondamentali dei processi biologici;

8.individuare le caratteristiche funzionali fondamentali della cellula e riconoscerle negli

organismi pluricellulari;

9.indicare per alcune funzioni fondamentali le corrispondenze tra processi a livello di

cellula e di organismo ed i processi a livello molecolare;

10.descrivere e spiegare i diversi criteri utili al fine di impostare una classificazione

biologica naturale;

11.descrivere la specie come fondamentale categoria tassonomica;

12.ricostruire il percorso filogenetico dei vertebrati sino alla specie umana;

13.descrivere i caratteri distintivi della specie umana;

14.individuare i più semplici meccanismi di regolazione omeostatica e riconoscere la

differenza tra salute e malattia;

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15.descrivere le relazioni tra i cicli biologici ed i grandi cicli della natura;

16.individuare le interazioni tra mondo vivente e non vivente anche con riferimento

all’intervento umano ed all’impatto delle innovazioni tecnologiche sull’ambiente.

Indicazioni didattiche

L’apprendimento dei principali metodi e dei risultati della ricerca biologica, anche se

proporzionato all’età dei discenti, sarà sempre condotto su basi rigorosamente scientifiche.

In particolare, deve essere posto in evidenza il procedimento caratteristico delle scienze

sperimentali che prevede una continua interazione tra elaborazione teorica e verifica

empirica. Anche l’apprendimento deve essere raggiunto sia attraverso la trattazione

teorica sia attraverso semplici esperimenti, utilizzando largamente i materiali audiovisivi a

disposizione. Una specifica attenzione, in un corso classico e quindi “umanistico”, deve

essere riservata alla visione storica dello sviluppo della Biologia la quale può offrire

l’opportunità di evidenziare importanti problemi di fondo, metodologici e culturali. La

complessità    dei fenomeni       biologici   richiede    adatte   procedure       di   osservazione,

misurazione, progettazione del disegno sperimentale e analisi dei risultati, differenziate per

livelli di organizzazione. Da ciò deriva l’importanza di una impostazione anche

sperimentale dell’insegnamento, sia a livello teorico (lezione frontale partecipata con

procedimenti di “scoperta guidata”) sia mediante l’uso diretto e programmato del

laboratorio. È importante inoltre guidare gli studenti nella osservazione di fenomeni

biologici sul territorio, in particolare utilizzando le attività extrascolastiche ad hoc che

prevedono visite guidate in aree protette. Gli studenti saranno pure sollecitati ad

intraprendere attività di raccolta di materiali biologici (attenta, parsimoniosa e soprattutto

rispettosa della vigente legislazione italiana ed europea in merito).

Verifica del raggiungimento degli obiettivi

Le classiche “interrogazioni”, intese come discussioni aperte all’intera classe e che

permettono di valutare l’acquisizione di contenuti più vasti nonché il grado di

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raggiungimento di obiettivi più complessi, diventando occasione di confronto interno sulla

formazione culturale raggiunta attraverso gli argomenti trattati; test di verifica degli obiettivi

specifici relativi a segmenti curricolari limitati permettono di saggiare in tempi brevi il livello

di acquisizione di contenuti e il possesso di abilità semplici e, di conseguenza, di

individuare capacità non acquisite per le quali progettare interventi di recupero.

Contenuti e loro scansione quadrimestrale

La scansione temporale del programma riflette il percorso generale “dal micro al macro”.

1° quadrimestre. Peculiarità del fenomeno vita. Diversità dei viventi. Interazioni tra viventi

e   ambiente    fisico-chimico.    Geosfera,    idrosfera,   atmosfera,    idrosfera,   criosfera.

Caratteristiche unitarie dei fenomeni biologici. Composizione elementare dello stato

vivente della materia; elementi chimici fondamentali per il metabolismo. Acqua e sali

minerali. Biomolecole; lipidi, zuccheri e proteine. Gli acidi nucleici. Il codice genetico. Il

metabolismo a livello cellulare.

2° quadrimestre. La teoria cellulare. Organizzazione cellulare procariota ed eucariota. La

pluricellularità. Cellule e tessuti; organizzazione strutturale e funzionale dei tessuti

epiteliale, connettivale, nervoso e muscolare; il sangue. Il ciclo di divisione cellulare; la

mitosi e le sue fasi.



FINALITÀ E ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI CHIMICA

La Chimica si colloca nel quadro più generale delle scienze sperimentali con un suo ruolo

specifico sul piano culturale nonché educativo. Durante il corso, che si distribuisce su due

unità didattiche settimanali della durata di 60 minuti cadauna per complessive 60-65 ore di

insegnamento/anno, saranno promosse e adeguatamente sviluppate:

1.il potenziamento delle capacità logiche e linguistiche, attuando la più stretta correlazione

tra “fare” e “pensare”;



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2.la crescita culturale, attraverso lo studio dell’apporto della scienza chimica alla

evoluzione delle conoscenze umane ed allo sviluppo della società moderna;

3.l’acquisizione di specifici strumenti di interpretazione e di orientamento nella realtà

quotidiana e nel mondo circostante.

Le finalità generali dell’insegnamento della Chimica si possono pertanto così articolare:

1.far comprendere il complesso significato dell’osservazione, degli esperimenti e dei

procedimenti di classificazione e di generalizzazione;

2.far comprendere il ruolo essenziale delle ipotesi e la funzione indispensabile degli

esperimenti mettendo così in luce i procedimenti caratteristici della scienza sperimentale;

3.far comprendere la differenza esistente tra leggi matematiche, leggi fisiche e “leggi

empiriche”;

4.far comprendere che la scienza, nonostante il suo carattere di “verità relativa”,

costituisce comunque lo strumento fondamentale per la conoscenza del mondo fisico;

5.far comprendere la connotazione storico-critica dei fondamentali nuclei concettuali del

pensiero chimico.

Poiché la Chimica ha un suo modo di interrogare il mondo materiale, che consiste nello

studio delle sostanze e dei fenomeni ad esse collegati, gli obiettivi generali disciplinari che

discendono dalle finalità sopra indicate sono i seguenti:

1.acquisire la consapevolezza che gran parte dei fenomeni macroscopici consiste in

trasformazioni chimiche;

2.recepire che le trasformazioni chimiche sono interpretabili facendo riferimento alla natura

ed al comportamento di molecole, atomi e ioni;

3.comprendere che i concetti e i procedimenti che stanno alla base degli aspetti chimici

delle trasformazioni naturali e tecnologiche;

4.possedere le conoscenze essenziali per la comprensione delle basi chimiche della vita.



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Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso di Chimica, lo studente dovrà essere in grado di:

1.enunciare i principi di conservazione che regolano le reazioni chimiche nonché i criteri

operativi che permettono di definire elementi e composti;

2.riconoscere, facendo ricorso a dati sperimentali, le leggi ponderali che regolano la

combinazione di elementi per formare composti e correlarle con l’ipotesi atomica;

3.riconoscere la differenza tra atomo e molecola partendo dalla costanza dei rapporti di

combinazione;

4.utilizzare il concetto di mole per mettere in luce la relazione tra le trasformazioni

chimiche e le equazioni che le rappresentano ed eseguire i calcoli relativi;

5.correlare nome e formula dei composti riconoscendo che la combinazione degli atomi è

determinata dal concetto di “numero di ossidazione”;

6.riconoscere i criteri che presiedono alla collocazione degli elementi nella tavola

periodica;

7.indicare le caratteristiche delle particelle subatomiche e la loro organizzazione all’interno

dell’atomo, correlando il modello atomico con le proprietà periodiche degli elementi;

8.indicare la disposizione spaziale degli atomi in molecole semplici;

9.individuare la correlazione tra struttura e proprietà delle sostanze;

10.determinare mediante semplici dispositivi sperimentali alcune proprietà delle sostanze;

11.illustrare il ruolo dell’energia di attivazione, correlando la velocità di reazione con le

variabili che la influenzano ed evidenziando la funzione dei catalizzatori;

12.valutare la possibilità di svolgimento di una reazione redox, anche in forma ionica,

nonché i relativi problemi di bilanciamento;

13.correlare la varietà ed il numero elevato delle sostanze organiche con le caratteristiche

dell’atomo di Carbonio;



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14.correlare il comportamento chimico delle sostanze organiche con la natura dei gruppi

funzionali;

15.illustrare strutture e caratteristiche dei composti del Carbonio di grande diffusione e di

rilevante interesse biologico e tecnologico.

Indicazioni didattiche

E’ importante che l’allievo comprenda come le leggi basilari della Chimica classica siano in

grado di rappresentare un primo fondamentale momento di sistematizzazione e di

spiegazione delle fenomenologie di tipo chimico. Nello svolgimento di questo tema sarà

evidenziata la problematicità connessa al trasferimento a livello macroscopico dei dati

relativi alla composizione delle sostanze; si opererà in modo da far comprendere lo stretto

legame esistente tra le leggi indicate ed il modello microscopico scelto. Il docente avrà

cura di far cogliere come sia possibile attuare una prima sistemazione razionale degli

elementi sulla base dei concetti di peso atomico e di valenza e come le proprietà delle

sostanze siano connesse alla loro composizione. Sarà inoltre focalizzata l’attenzione dello

studente sul rapporto tra modelli, anche semplificati, della struttura elettronica degli atomi

e proprietà periodiche degli elementi e formazione di legami tra gli atomi. Lo studio degli

scambi di energia tra sistemi chimici ed ambiente introduce un nuovo approccio ai

problemi chimici. Fattori quali concentrazione e temperatura rivestono un ruolo importante

in quanto permettono di valutare il grado di completamento di una reazione. La trattazione

dei processi di tipo redox fornisce all’allievo uno strumento previsionale importante su

reazioni che implicano scambi di elettroni.

Verifica e valutazione

Poiché le prove di verifica hanno per oggetto il livello di conseguimento degli obiettivi

disciplinari specifici, la loro tipologia è funzione del tipo di obiettivi suddetti. Gli obiettivi

specifici dei curricoli chimici si rivolgono essenzialmente ad attività logico-formali connesse

all’espressione verbale o scritta, ad attività connesse alla risoluzione di problemi e ad

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attività pratiche di laboratorio. Le prove necessarie a verificare i suddetti obiettivi saranno

perciò di tre tipi; orali (interazioni verbali partecipate ovvero estese all’intero gruppo-

classe), scritte (anche con l’eventuale ausilio di test oggettivi), pratiche (di laboratorio,

ovvero relazioni su schede prestampate relative alla verifica dell’attività pratica di

laboratorio). Il testo in adozione, opportunamente organizzato in forma modulare, verrà

integrato da altri testi, dalla tavola periodica, in una delle versioni quale strumento di lavoro

separato dal testo, ed eventualmente da un glossario di chimica.

Contenuti del corso e loro scansione quadrimestrale

1° quadrimestre.

Modulo 1. I concetti e il linguaggio della chimica di base. Principio di conservazione della

massa, concetto di elemento e composto; leggi delle proporzioni costanti e multiple e

correlazione con l’ipotesi atomica; la mole, il numero di Avogadro e relative conseguenze;

misura delle masse molecolari e atomiche relative; formula minima e formula molecolare;

la valenza come rapporto di combinazione tra elementi.

Modulo 2. Modelli chimici e proprietà delle sostanze. Il sistema periodico degli elementi e

interpretazione delle proprietà periodiche degli elementi. Il legame chimico; disposizione

spaziale degli atomi negli aggregati molecolari e ionici; relazione tra struttura e proprietà

delle sostanze; correlazione tra struttura elettronica degli atomi e geometria molecolare.




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                Piano di lavoro e programmazione del corso di

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                                   Classe 1^ sez. C

                             anno scolastico 2010-2011

                  Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

Si tratta di un gruppo classe costituito da 26 allievi di cui 12 di genere maschile e 14 di

genere femminile. Nel complesso, gli studenti mostrano un comportamento adeguato

ovvero corretto e disciplinato ed evidenziano, nell’ambito delle dinamiche relazionali,

capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del gruppo. Il gruppo

classe, nella sua globalità, ha mostrato, sin dalle prime lezioni, un rilevante interesse per

l’insegnamento di una disciplina del tutto nuova e sulla quale gli studenti mostrano di

avere poche, confuse, cognizioni. Più in generale, trattandosi di una prima liceale, le

conoscenze sul metodo e sulla costruzione operativa della scienza sono estremamente

modeste, tali comunque da richiedere un approccio molto generale all’esame dei problemi

posti dall’attività scientifica e tecnologica caratteristica delle società attuali. In tale

contesto, la funzione educatrice della scuola si manifesta in tutta la sua importanza; essa

si configura infatti come promozione di una più avvertita coscienza critica sul ruolo e

sull’incidenza dei moderni apparati scientifici e tecnologici, come rivalutazione del senso

della razionalità e della responsabilità etica, come superamento sia della fiducia ingenua

nella scienza che del suo radicale rifiuto; infine, come recupero del processo scientifico e

tecnologico all’interno dell’idea generale di ragione e di cultura. In tale contesto, gli

studenti sono sollecitati ad una riflessione non superficiale sui fenomeni del mondo




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naturale che li circonda e rispondono, come nel caso di questo gruppo classe, con

interesse ed entusiasmo nei confronti delle problematiche affrontate dal corso.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI BIOLOGIA

Le principali finalità del corso di Biologia sono le seguenti:

1.la comprensione graduale, secondo il punto di vista scientifico, dei problemi di fondo,

metodologici e culturali, posti dalle caratteristiche peculiari del fenomeno vita;

2.l’acquisizione di conoscenze essenziali ed aggiornate in vari campi della Biologia che

vanno dalla citologia, alla biochimica, dalla genetica all’ecologia alla fisiologia ecc;

3.l’acquisizione di opportune conoscenze sulla specie umana in salute ed in malattia;

4.la strutturazione, in un quadro di rigorosa scientificità, delle informazioni di tipo biologico;

5.l’introduzione all’uso delle espressioni scientifiche proprie della Biologia, chiarendo il

significato dei singoli termini e stimolando l’arricchimento linguistico.

Riferimenti generali

Dato costitutivo della struttura del corso è che la Biologia possiede, su basi metodologiche

e storiche, una caratterizzazione scientifica propria e distinta, che deve la sua ragione

fondamentale alla peculiarità del fenomeno vita. In molti campi della Biologia si è avuto

recentemente un imponente sviluppo. Innovazioni biotecnologiche interessano la

medicina, l’agricoltura, l’alimentazione e la produzione industriale con effetti profondi sulla

vita umana e sull’ambiente. L’acquisizione di conoscenze biologiche aggiornate stimola la

partecipazione a tali processi di cambiamento e favorisce la formazione di coscienze vigili

ed attente agli equilibri biologici ed ambientali in vista di un effettivo miglioramento della

qualità della vita. Le conoscenze sulla specie umana favoriscono inoltre il processo di

formazione della propria personalità e di un positivo rapporto con l’ambiente. Non può

essere infine trascurato il seguente dato; molti risultati della ricerca biologica vengono

interiorizzati da parte dei giovani in modo disordinato attraverso i mezzi di comunicazione

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di massa; grandi sono quindi i rischi di superficialità e di manifestazioni antiscientifiche o

comunque acritiche.

Obiettivi di apprendimento

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di essere in grado di:

1.rilevare, descrivere, rappresentare, spiegare le caratteristiche fondamentali degli esseri

viventi ai diversi livelli: molecolare, cellulare, organistico, ecosistemico;

2.rilevare le caratteristiche qualitative di strutture biologiche anche attraverso l’uso di

semplici dispositivi di osservazione;

3.rilevare ed elaborare le caratteristiche quantitative di strutture e processi biologici

attraverso l’uso di semplici strumenti di misurazione e di metodi di elaborazione dati;

4.comunicare i risultati relativi alle caratteristiche studiate attraverso forme di espressione

orale, scritta, grafica;

5.spiegare ed usare autonomamente i termini specifici della Biologia;

6.descrivere il rapporto tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione;

7.descrivere gli aspetti unitari fondamentali dei processi biologici;

8.individuare le caratteristiche funzionali fondamentali della cellula e riconoscerle negli

organismi pluricellulari;

9.indicare per alcune funzioni fondamentali le corrispondenze tra processi a livello di

cellula e di organismo ed i processi a livello molecolare;

10.descrivere e spiegare i diversi criteri utili al fine di impostare una classificazione

biologica naturale;

11.descrivere la specie come fondamentale categoria tassonomica;

12.ricostruire il percorso filogenetico dei vertebrati sino alla specie umana;

13.descrivere i caratteri distintivi della specie umana;

14.individuare i più semplici meccanismi di regolazione omeostatica e riconoscere la

differenza tra salute e malattia;

                                                16
15.descrivere le relazioni tra i cicli biologici ed i grandi cicli della natura;

16.individuare le interazioni tra mondo vivente e non vivente anche con riferimento

all’intervento umano ed all’impatto delle innovazioni tecnologiche sull’ambiente.

Indicazioni didattiche

L’apprendimento dei principali metodi e dei risultati della ricerca biologica, anche se

proporzionato all’età dei discenti, sarà sempre condotto su basi rigorosamente scientifiche.

In particolare, deve essere posto in evidenza il procedimento caratteristico delle scienze

sperimentali che prevede una continua interazione tra elaborazione teorica e verifica

empirica. Anche l’apprendimento deve essere raggiunto sia attraverso la trattazione

teorica sia attraverso semplici esperimenti, utilizzando largamente i materiali audiovisivi a

disposizione. Una specifica attenzione, in un corso classico e quindi “umanistico”, deve

essere riservata alla visione storica dello sviluppo della Biologia la quale può offrire

l’opportunità di evidenziare importanti problemi di fondo, metodologici e culturali. La

complessità    dei fenomeni       biologici   richiede    adatte   procedure       di   osservazione,

misurazione, progettazione del disegno sperimentale e analisi dei risultati, differenziate per

livelli di organizzazione. Da ciò deriva l’importanza di una impostazione anche

sperimentale dell’insegnamento, sia a livello teorico (lezione frontale partecipata con

procedimenti di “scoperta guidata”) sia mediante l’uso diretto e programmato del

laboratorio. È importante inoltre guidare gli studenti nella osservazione di fenomeni

biologici sul territorio, in particolare utilizzando le attività extrascolastiche ad hoc che

prevedono visite guidate in aree protette. Gli studenti saranno pure sollecitati ad

intraprendere attività di raccolta di materiali biologici (attenta, parsimoniosa e soprattutto

rispettosa della vigente legislazione italiana ed europea in merito).

Verifica del raggiungimento degli obiettivi

Le classiche “interrogazioni”, intese come discussioni aperte all’intera classe e che

permettono di valutare l’acquisizione di contenuti più vasti nonché il grado di

                                                 17
raggiungimento di obiettivi più complessi, diventando occasione di confronto interno sulla

formazione culturale raggiunta attraverso gli argomenti trattati; test di verifica degli obiettivi

specifici relativi a segmenti curricolari limitati permettono di saggiare in tempi brevi il livello

di acquisizione di contenuti e il possesso di abilità semplici e, di conseguenza, di

individuare capacità non acquisite per le quali progettare interventi di recupero.

Contenuti e loro scansione quadrimestrale

La scansione temporale del programma riflette il percorso generale “dal micro al macro”.

1° quadrimestre. Peculiarità del fenomeno vita. Diversità dei viventi. Interazioni tra viventi

e   ambiente    fisico-chimico.    Geosfera,    idrosfera,   atmosfera,    idrosfera,   criosfera.

Caratteristiche unitarie dei fenomeni biologici. Composizione elementare dello stato

vivente della materia; elementi chimici fondamentali per il metabolismo. Acqua e sali

minerali. Biomolecole; lipidi, zuccheri e proteine. Gli acidi nucleici. Il codice genetico. Il

metabolismo a livello cellulare.

2° quadrimestre. La teoria cellulare. Organizzazione cellulare procariota ed eucariota. La

pluricellularità. Cellule e tessuti; organizzazione strutturale e funzionale dei tessuti

epiteliale, connettivale, nervoso e muscolare; il sangue. Il ciclo di divisione cellulare; la

mitosi e le sue fasi.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI CHIMICA

La Chimica si colloca nel quadro più generale delle scienze sperimentali con un suo ruolo

specifico sul piano culturale nonché educativo. Durante il corso, che si distribuisce su due

unità didattiche settimanali della durata di 60 minuti cadauna per complessive 60-65 ore di

insegnamento/anno, saranno promosse e adeguatamente sviluppate:

1.il potenziamento delle capacità logiche e linguistiche, attuando la più stretta correlazione

tra “fare” e “pensare”;



                                                18
2.la crescita culturale, attraverso lo studio dell’apporto della scienza chimica alla

evoluzione delle conoscenze umane ed allo sviluppo della società moderna;

3.l’acquisizione di specifici strumenti di interpretazione e di orientamento nella realtà

quotidiana e nel mondo circostante.

Le finalità generali dell’insegnamento della Chimica si possono pertanto così articolare:

1.far comprendere il complesso significato dell’osservazione, degli esperimenti e dei

procedimenti di classificazione e di generalizzazione;

2.far comprendere il ruolo essenziale delle ipotesi e la funzione indispensabile degli

esperimenti mettendo così in luce i procedimenti caratteristici della scienza sperimentale;

3.far comprendere la differenza esistente tra leggi matematiche, leggi fisiche e “leggi

empiriche”;

4.far comprendere che la scienza, nonostante il suo carattere di “verità relativa”,

costituisce comunque lo strumento fondamentale per la conoscenza del mondo fisico;

5.far comprendere la connotazione storico-critica dei fondamentali nuclei concettuali del

pensiero chimico.

Poiché la Chimica ha un suo modo di interrogare il mondo materiale, che consiste nello

studio delle sostanze e dei fenomeni ad esse collegati, gli obiettivi generali disciplinari che

discendono dalle finalità sopra indicate sono i seguenti:

1.acquisire la consapevolezza che gran parte dei fenomeni macroscopici consiste in

trasformazioni chimiche;

2.recepire che le trasformazioni chimiche sono interpretabili facendo riferimento alla natura

ed al comportamento di molecole, atomi e ioni;

3.comprendere che i concetti e i procedimenti che stanno alla base degli aspetti chimici

delle trasformazioni naturali e tecnologiche;

4.possedere le conoscenze essenziali per la comprensione delle basi chimiche della vita.



                                                19
Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso di Chimica, lo studente dovrà essere in grado di:

1.enunciare i principi di conservazione che regolano le reazioni chimiche nonché i criteri

operativi che permettono di definire elementi e composti;

2.riconoscere, facendo ricorso a dati sperimentali, le leggi ponderali che regolano la

combinazione di elementi per formare composti e correlarle con l’ipotesi atomica;

3.riconoscere la differenza tra atomo e molecola partendo dalla costanza dei rapporti di

combinazione;

4.utilizzare il concetto di mole per mettere in luce la relazione tra le trasformazioni

chimiche e le equazioni che le rappresentano ed eseguire i calcoli relativi;

5.correlare nome e formula dei composti riconoscendo che la combinazione degli atomi è

determinata dal concetto di “numero di ossidazione”;

6.riconoscere i criteri che presiedono alla collocazione degli elementi nella tavola

periodica;

7.indicare le caratteristiche delle particelle subatomiche e la loro organizzazione all’interno

dell’atomo, correlando il modello atomico con le proprietà periodiche degli elementi;

8.indicare la disposizione spaziale degli atomi in molecole semplici;

9.individuare la correlazione tra struttura e proprietà delle sostanze;

10.determinare mediante semplici dispositivi sperimentali alcune proprietà delle sostanze;

11.illustrare il ruolo dell’energia di attivazione, correlando la velocità di reazione con le

variabili che la influenzano ed evidenziando la funzione dei catalizzatori;

12.valutare la possibilità di svolgimento di una reazione redox, anche in forma ionica,

nonché i relativi problemi di bilanciamento;

13.correlare la varietà ed il numero elevato delle sostanze organiche con le caratteristiche

dell’atomo di Carbonio;



                                               20
14.correlare il comportamento chimico delle sostanze organiche con la natura dei gruppi

funzionali;

15.illustrare strutture e caratteristiche dei composti del Carbonio di grande diffusione e di

rilevante interesse biologico e tecnologico.

Indicazioni didattiche

E’ importante che l’allievo comprenda come le leggi basilari della Chimica classica siano in

grado di rappresentare un primo fondamentale momento di sistematizzazione e di

spiegazione delle fenomenologie di tipo chimico. Nello svolgimento di questo tema sarà

evidenziata la problematicità connessa al trasferimento a livello macroscopico dei dati

relativi alla composizione delle sostanze; si opererà in modo da far comprendere lo stretto

legame esistente tra le leggi indicate ed il modello microscopico scelto. Il docente avrà

cura di far cogliere come sia possibile attuare una prima sistemazione razionale degli

elementi sulla base dei concetti di peso atomico e di valenza e come le proprietà delle

sostanze siano connesse alla loro composizione. Sarà inoltre focalizzata l’attenzione dello

studente sul rapporto tra modelli, anche semplificati, della struttura elettronica degli atomi

e proprietà periodiche degli elementi e formazione di legami tra gli atomi. Lo studio degli

scambi di energia tra sistemi chimici ed ambiente introduce un nuovo approccio ai

problemi chimici. Fattori quali concentrazione e temperatura rivestono un ruolo importante

in quanto permettono di valutare il grado di completamento di una reazione. La trattazione

dei processi di tipo redox fornisce all’allievo uno strumento previsionale importante su

reazioni che implicano scambi di elettroni.

Verifica e valutazione

Poiché le prove di verifica hanno per oggetto il livello di conseguimento degli obiettivi

disciplinari specifici, la loro tipologia è funzione del tipo di obiettivi suddetti. Gli obiettivi

specifici dei curricoli chimici si rivolgono essenzialmente ad attività logico-formali connesse

all’espressione verbale o scritta, ad attività connesse alla risoluzione di problemi e ad

                                               21
attività pratiche di laboratorio. Le prove necessarie a verificare i suddetti obiettivi saranno

perciò di tre tipi; orali (interazioni verbali partecipate ovvero estese all’intero gruppo-

classe), scritte (anche con l’eventuale ausilio di test oggettivi), pratiche (di laboratorio,

ovvero relazioni su schede prestampate relative alla verifica dell’attività pratica di

laboratorio). Il testo in adozione, opportunamente organizzato in forma modulare, verrà

integrato da altri testi, dalla tavola periodica, in una delle versioni quale strumento di lavoro

separato dal testo, ed eventualmente da un glossario di chimica.

Contenuti del corso e loro scansione quadrimestrale

1° quadrimestre.

Modulo 1. I concetti e il linguaggio della chimica di base. Principio di conservazione della

massa, concetto di elemento e composto; leggi delle proporzioni costanti e multiple e

correlazione con l’ipotesi atomica; la mole, il numero di Avogadro e relative conseguenze;

misura delle masse molecolari e atomiche relative; formula minima e formula molecolare;

la valenza come rapporto di combinazione tra elementi.

Modulo 2. Modelli chimici e proprietà delle sostanze. Il sistema periodico degli elementi e

interpretazione delle proprietà periodiche degli elementi. Il legame chimico; disposizione

spaziale degli atomi negli aggregati molecolari e ionici; relazione tra struttura e proprietà

delle sostanze; correlazione tra struttura elettronica degli atomi e geometria molecolare.




                                               22
                 Piano di lavoro e programmazione del corso di

                                 SCIENZE NATURALI

                                      Classe 2^ sez. A

                               anno scolastico 2010-2011

                   Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

La 2^ sezione A è un gruppo classe costituito da 29 allievi, di cui 7 di genere maschile e

22 di genere femminile. La maggior parte degli studenti manifesta un comportamento

sufficientemente corretto e disciplinato ed evidenzia, nell’ambito delle dinamiche

relazionali, capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del

gruppo. Tale gruppo classe possiede, nel suo complesso, una preparazione di base di

Biologia e di Chimica sufficientemente approfondita. Il gruppo classe ha mostrato, nel

corso delle lezioni introduttive, una discreta partecipazione al dialogo educativo ed un

discreto interesse nei confronti delle tematiche proprie di corsi di Biologia e Chimica più

avanzati, fondati sulla quantificazione dei fenomeni oltre che sulla loro descrizione.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI BIOLOGIA

Le principali finalità del corso di Biologia sono le seguenti:

1.la comprensione graduale, secondo il punto di vista scientifico, dei problemi di fondo,

metodologici e culturali, posti dalle caratteristiche peculiari del fenomeno vita;

2.l’acquisizione di conoscenze essenziali ed aggiornate in vari campi della Biologia che

vanno dalla citologia, alla biochimica, dalla genetica alla ecologia alla fisiologia ecc;

3.l’acquisizione di determinate conoscenze sulla specie umana in salute ed in malattia;

4.la strutturazione, in un quadro di rigorosa scientificità, delle informazioni di tipo biologico;


                                                23
5.l’introduzione all’uso delle espressioni scientifiche proprie della Biologia, chiarendo il

significato dei singoli termini e stimolando l’arricchimento linguistico.

Riferimenti generali

Dato costitutivo della struttura del corso è che la Biologia possiede, su basi metodologiche

e storiche, una caratterizzazione scientifica propria e distinta, che deve la sua ragione

fondamentale alla peculiarità del fenomeno vita. In molti campi della Biologia si è avuto

recentemente un imponente sviluppo. Innovazioni biotecnologiche interessano la

medicina, l’agricoltura, l’alimentazione e la produzione industriale con effetti di profondo

cambiamento sulla vita umana e sull’ambiente. L’acquisizione di conoscenze biologiche

aggiornate stimola la partecipazione a tali processi di cambiamento e favorisce la

formazione di coscienze vigili ed attente agli equilibri biologici ed ambientali in vista di un

effettivo miglioramento della qualità della vita. Le conoscenze sulla specie umana

favoriscono inoltre il processo di formazione della propria personalità e di un positivo

rapporto con l’ambiente. Non può essere infine trascurato il seguente dato; molti risultati

della ricerca biologica vengono interiorizzati da parte dei giovani in modo disordinato

attraverso i mezzi di comunicazione di massa; grandi sono quindi i rischi di superficialità e

di manifestazioni antiscientifiche o comunque acritiche.

Obiettivi di apprendimento

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di essere in grado di:

1.rilevare, descrivere, rappresentare, spiegare le caratteristiche fondamentali degli esseri

viventi ai diversi livelli: molecolare, cellulare, organistico, ecosistemico;

2.rilevare le caratteristiche qualitative di strutture biologiche anche attraverso l’uso di

semplici dispositivi di osservazione;

3.rilevare ed elaborare le caratteristiche quantitative di strutture e processi biologici

attraverso l’uso di semplici strumenti di misurazione e di metodi di elaborazione dati;



                                                24
4.comunicare i risultati relativi alle caratteristiche studiate attraverso forme di espressione

orale, scritta, grafica;

5.spiegare ed usare autonomamente i termini specifici della Biologia;

6.descrivere il rapporto tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione;

7.descrivere gli aspetti unitari fondamentali dei processi biologici;

8.individuare le caratteristiche funzionali fondamentali della cellula e riconoscerle negli

organismi pluricellulari;

9.indicare per alcune funzioni fondamentali le corrispondenze tra processi a livello di

cellula e di organismo e processi a livello molecolare;

10.descrivere e spiegare diversi criteri per la classificazione biologica;

11.descrivere la specie come fondamentale categoria tassonomica;

12.ricostruire il percorso filogenetico dei vertebrati sino alla specie umana;

13.descrivere i caratteri distintivi della specie umana;

14.individuare i più semplici meccanismi di regolazione omeostatica e riconoscere la

differenza tra salute e malattia;

15.descrivere le relazioni tra i cicli biologici ed i grandi cicli della natura;

16.individuare le interazioni tra mondo vivente e non vivente anche con riferimento

all’intervento umano e all’impatto delle innovazioni tecnologiche sull’ambiente.

Indicazioni didattiche

L’apprendimento dei principali metodi e dei risultati della ricerca biologica, anche se

proporzionato all’età dei discenti, sarà sempre condotto su basi rigorosamente scientifiche.

In particolare, deve essere posto in evidenza il procedimento caratteristico delle scienze

sperimentali che prevede una continua interazione tra elaborazione teorica e verifica

empirica. Anche l’apprendimento deve essere raggiunto sia attraverso la trattazione

teorica sia attraverso semplici esperimenti, utilizzando largamente i materiali audiovisivi a

disposizione. Una specifica attenzione, in un corso liceale e quindi “umanistico”, deve

                                                 25
essere riservata alla visione storica dello sviluppo della Biologia la quale può offrire

l’opportunità di evidenziare importanti problemi di fondo, metodologici e culturali. La

complessità    dei fenomeni      biologici   richiede   adatte   procedure   di   osservazione,

misurazione, progettazione del disegno sperimentale e analisi dei risultati, differenziate per

livelli di organizzazione. Da ciò deriva l’importanza di una impostazione anche

sperimentale dell’insegnamento, sia a livello teorico (lezione frontale partecipata con

procedimenti di “scoperta guidata”) sia mediante l’uso diretto e programmato del

laboratorio. E’ importante inoltre guidare gli studenti nella osservazione di fenomeni

biologici sul territorio, in particolare utilizzando le attività extrascolastiche ad hoc che

prevedono visite guidate in aree protette. Gli studenti saranno pure sollecitati ad

intraprendere attività di raccolta di materiali biologici (attenta, parsimoniosa e soprattutto

rispettosa della vigente legislazione in merito).

Verifica del raggiungimento degli obiettivi

Le classiche “interrogazioni”, intese come discussioni aperte all’intera classe e che

permettono di valutare l’acquisizione di contenuti più vasti e il grado di raggiungimento di

obiettivi più complessi, diventando occasione di confronto interno sulla formazione

culturale raggiunta attraverso gli argomenti trattati; test di verifica degli obiettivi specifici

relativi a segmenti curricolari limitati permettono di saggiare in tempi brevi il livello di

acquisizione di contenuti e il possesso di abilità semplici e, di conseguenza, di individuare

capacità non acquisite per le quali progettare interventi di recupero.

Contenuti e loro scansione quadrimestrale

La scansione temporale del programma riflette il percorso generale “dal micro al macro”.

1° quadrimestre. Il ciclo di divisione cellulare; la meiosi e le sue fasi. La riproduzione;

asessuata e sessuata. Cicli biologici e alternanza di generazioni; gametofito e sporofito.

Mendel e l’idea di gene; estensioni del mendelismo. Il fiore, struttura e funzione. La teoria

cromosomica dell’ereditarietà Cromosomi e geni. Distribuzione dei geni nelle popolazioni.

                                               26
2° quadrimestre. La concezione darwiniana della vita. Teorie predarwiniane e

postdarwiniane. Il contributo di Linneo, Cuvier e Lamarck. La “modern synthesis” e i suoi

artefici. Il concetto di specie. Filogenesi dei Vertebrati, dagli Agnati ai Mammiferi.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI CHIMICA

La Chimica si colloca nel quadro più generale delle scienze sperimentali con un suo ruolo

specifico sul piano culturale nonché educativo. Durante il corso, che si distribuisce su due

unità didattiche settimanali della durata di 60 minuti cadauna per complessive 60-65 ore di

insegnamento/anno, saranno promosse e adeguatamente sviluppate:

1.il potenziamento delle capacità logiche e linguistiche, attuando la più stretta correlazione

tra “fare” e “pensare”;

2.la crescita culturale, attraverso lo studio dell’apporto della scienza chimica alla

evoluzione delle conoscenze umane ed allo sviluppo della società moderna;

3.l’acquisizione di specifici strumenti di interpretazione e di orientamento nella realtà

quotidiana e nel mondo circostante.

Le finalità generali dell’insegnamento della Chimica si possono pertanto così articolare:

1.far comprendere il complesso significato dell’osservazione, degli esperimenti e dei

procedimenti di classificazione e di generalizzazione;

2.far comprendere il ruolo essenziale delle ipotesi e la funzione indispensabile degli

esperimenti mettendo così in luce i procedimenti caratteristici della scienza sperimentale;

3.far comprendere la differenza esistente tra leggi matematiche, leggi fisiche e “leggi

empiriche”;

4.far comprendere che la scienza, nonostante il suo carattere di “verità relativa”,

costituisce comunque lo strumento fondamentale per la conoscenza del mondo fisico;

5.far comprendere la connotazione storico-critica dei fondamentali nuclei concettuali del

pensiero chimico.

                                               27
Poiché la Chimica ha un suo modo di interrogare il mondo materiale, che consiste nello

studio delle sostanze e dei fenomeni ad esse collegati, gli obiettivi generali disciplinari che

discendono dalle finalità sopra indicate sono i seguenti:

1.acquisire la consapevolezza che gran parte dei fenomeni macroscopici consiste in

trasformazioni chimiche;

2.recepire che le trasformazioni chimiche sono interpretabili facendo riferimento alla natura

ed al comportamento di molecole, atomi e ioni;

3.comprendere che i concetti e i procedimenti che stanno alla base degli aspetti chimici

delle trasformazioni naturali e tecnologiche;

4.possedere le conoscenze essenziali per la comprensione delle basi chimiche della vita.

Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso di Chimica, lo studente dovrà essere in grado di:

1.enunciare i principi di conservazione che regolano le reazioni chimiche nonché i criteri

operativi che permettono di definire elementi e composti;

2.riconoscere, facendo ricorso a dati sperimentali, le leggi ponderali che regolano la

combinazione di elementi per formare composti e correlarle con l’ipotesi atomica;

3.riconoscere la differenza tra atomo e molecola partendo dalla costanza dei rapporti di

combinazione;

4.utilizzare il concetto di mole per mettere in luce la relazione tra le trasformazioni

chimiche e le equazioni che le rappresentano ed eseguire i calcoli relativi;

5.correlare nome e formula dei composti riconoscendo che la combinazione degli atomi è

determinata dal concetto di “numero di ossidazione”;

6.riconoscere i criteri che presiedono alla collocazione degli elementi nella tavola

periodica;

7.indicare le caratteristiche delle particelle subatomiche e la loro organizzazione all’interno

dell’atomo, correlando il modello atomico con le proprietà periodiche degli elementi;

                                                28
8.indicare la disposizione spaziale degli atomi in molecole semplici;

9.individuare la correlazione tra struttura e proprietà delle sostanze;

10.determinare mediante semplici dispositivi sperimentali alcune proprietà delle sostanze;

11.illustrare il ruolo dell’energia di attivazione, correlando la velocità di reazione con le

variabili che la influenzano ed evidenziando la funzione dei catalizzatori;

12.valutare la possibilità di svolgimento di una reazione redox, anche in forma ionica,

nonché i relativi problemi di bilanciamento;

13.correlare la varietà ed il numero elevato delle sostanze organiche con le caratteristiche

dell’atomo di Carbonio;

14.correlare il comportamento chimico delle sostanze organiche con la natura dei gruppi

funzionali;

15.illustrare strutture e caratteristiche dei composti del Carbonio di grande diffusione e di

rilevante interesse biologico e tecnologico.

Indicazioni didattiche

E’ importante che l’allievo comprenda come le leggi basilari della Chimica classica siano in

grado di rappresentare un primo fondamentale momento di sistematizzazione e di

spiegazione delle fenomenologie di tipo chimico. Nello svolgimento di questo tema sarà

evidenziata la problematicità connessa al trasferimento a livello macroscopico dei dati

relativi alla composizione delle sostanze; si opererà in modo da far comprendere lo stretto

legame esistente tra le leggi indicate ed il modello microscopico scelto. Il docente avrà

cura di far cogliere come sia possibile attuare una prima sistemazione razionale degli

elementi sulla base dei concetti di peso atomico e di valenza e come le proprietà delle

sostanze siano connesse alla loro composizione. Sarà inoltre focalizzata l’attenzione dello

studente sul rapporto tra modelli, anche semplificati, della struttura elettronica degli atomi

e proprietà periodiche degli elementi e formazione di legami tra gli atomi. Lo studio degli

scambi di energia tra sistemi chimici ed ambiente introduce un nuovo approccio ai

                                               29
problemi chimici. Fattori quali concentrazione e temperatura rivestono un ruolo importante

in quanto permettono di valutare il grado di completamento di una reazione. La trattazione

dei processi di tipo redox fornisce all’allievo uno strumento previsionale importante su

reazioni che implicano scambi di elettroni.

Verifica e valutazione

Poiché le prove di verifica hanno per oggetto il livello di conseguimento degli obiettivi

disciplinari specifici, la loro tipologia è funzione del tipo di obiettivi suddetti. Gli obiettivi

specifici dei curricoli chimici si rivolgono essenzialmente ad attività logico-formali connesse

all’espressione verbale o scritta, ad attività connesse alla risoluzione di problemi e ad

attività pratiche di laboratorio. Le prove necessarie a verificare i suddetti obiettivi saranno

perciò di tre tipi; orali (interazioni verbali partecipate ovvero estese all’intero gruppo-

classe), scritte (anche con l’eventuale ausilio di test oggettivi), pratiche (di laboratorio,

ovvero relazioni su schede prestampate relative alla verifica dell’attività pratica di

laboratorio). Il testo in adozione, opportunamente organizzato in forma modulare, verrà

integrato da altri testi, dalla tavola periodica, in una delle versioni quale strumento di lavoro

separato dal testo, ed eventualmente da un glossario di chimica.

Contenuti del corso e loro scansione quadrimestrale

1° quadrimestre.

Modulo 1. Problemi di bilanciamento di una equazione chimica. Reazioni ed equazioni

chimiche. Reazioni redox e relativi metodi di bilanciamento.

2° quadrimestre.

Modulo 2. Aspetti energetici e cinetici delle reazioni chimiche. Energia libera, entropia ed

entalpia di una reazione. Cinetica chimica e catalizzatori. L’equilibrio chimico; legge

dell’azione di massa e costante di equilibrio. Equilibri ionici in soluzione; acidi e basi.

Modulo 3. La chimica del Carbonio. Configurazione tetraedrica, trigonale e lineare del

Carbonio nei suoi composti. Versatilità dell’atomo di Carbonio; catene aperte e chiuse,

                                               30
gruppi funzionali: Struttura e reattività delle molecole organiche; reazioni organiche, effetti

elettronici e sterici.



Roma, il 10 ottobre 2010                                  Il docente titolare del corso

                                                                Pierangelo Crucitti




                                              31
                 Piano di lavoro e programmazione del corso di

                                 SCIENZE NATURALI

                                      Classe 2^ sez. C

                               anno scolastico 2010-2011

                   Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

La 2^ sezione C è un gruppo classe costituito da 30 allievi, di cui 21di genere maschile e

8 di genere femminile. La maggior parte degli studenti manifesta un comportamento

sufficientemente corretto e disciplinato ed evidenzia, nell’ambito delle dinamiche

relazionali, capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del

gruppo. Tale gruppo classe possiede, nel suo complesso, una preparazione di base di

Biologia e di Chimica sufficientemente approfondita. Il gruppo classe ha mostrato, nel

corso delle lezioni introduttive, una discreta partecipazione al dialogo educativo ed un

discreto interesse nei confronti delle tematiche proprie di corsi di Biologia e Chimica più

avanzati, fondati sulla quantificazione dei fenomeni oltre che sulla loro descrizione.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI BIOLOGIA

Le principali finalità del corso di Biologia sono le seguenti:

1.la comprensione graduale, secondo il punto di vista scientifico, dei problemi di fondo,

metodologici e culturali, posti dalle caratteristiche peculiari del fenomeno vita;

2.l’acquisizione di conoscenze essenziali ed aggiornate in vari campi della Biologia che

vanno dalla citologia, alla biochimica, dalla genetica alla ecologia alla fisiologia ecc;

3.l’acquisizione di determinate conoscenze sulla specie umana in salute ed in malattia;

4.la strutturazione, in un quadro di rigorosa scientificità, delle informazioni di tipo biologico;


                                                32
5.l’introduzione all’uso delle espressioni scientifiche proprie della Biologia, chiarendo il

significato dei singoli termini e stimolando l’arricchimento linguistico.

Riferimenti generali

Dato costitutivo della struttura del corso è che la Biologia possiede, su basi metodologiche

e storiche, una caratterizzazione scientifica propria e distinta, che deve la sua ragione

fondamentale alla peculiarità del fenomeno vita. In molti campi della Biologia si è avuto

recentemente un imponente sviluppo. Innovazioni biotecnologiche interessano la

medicina, l’agricoltura, l’alimentazione e la produzione industriale con effetti di profondo

cambiamento sulla vita umana e sull’ambiente. L’acquisizione di conoscenze biologiche

aggiornate stimola la partecipazione a tali processi di cambiamento e favorisce la

formazione di coscienze vigili ed attente agli equilibri biologici ed ambientali in vista di un

effettivo miglioramento della qualità della vita. Le conoscenze sulla specie umana

favoriscono inoltre il processo di formazione della propria personalità e di un positivo

rapporto con l’ambiente. Non può essere infine trascurato il seguente dato; molti risultati

della ricerca biologica vengono interiorizzati da parte dei giovani in modo disordinato

attraverso i mezzi di comunicazione di massa; grandi sono quindi i rischi di superficialità e

di manifestazioni antiscientifiche o comunque acritiche.

Obiettivi di apprendimento

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di essere in grado di:

1.rilevare, descrivere, rappresentare, spiegare le caratteristiche fondamentali degli esseri

viventi ai diversi livelli: molecolare, cellulare, organistico, ecosistemico;

2.rilevare le caratteristiche qualitative di strutture biologiche anche attraverso l’uso di

semplici dispositivi di osservazione;

3.rilevare ed elaborare le caratteristiche quantitative di strutture e processi biologici

attraverso l’uso di semplici strumenti di misurazione e di metodi di elaborazione dati;



                                                33
4.comunicare i risultati relativi alle caratteristiche studiate attraverso forme di espressione

orale, scritta, grafica;

5.spiegare ed usare autonomamente i termini specifici della Biologia;

6.descrivere il rapporto tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione;

7.descrivere gli aspetti unitari fondamentali dei processi biologici;

8.individuare le caratteristiche funzionali fondamentali della cellula e riconoscerle negli

organismi pluricellulari;

9.indicare per alcune funzioni fondamentali le corrispondenze tra processi a livello di

cellula e di organismo e processi a livello molecolare;

10.descrivere e spiegare diversi criteri per la classificazione biologica;

11.descrivere la specie come fondamentale categoria tassonomica;

12.ricostruire il percorso filogenetico dei vertebrati sino alla specie umana;

13.descrivere i caratteri distintivi della specie umana;

14.individuare i più semplici meccanismi di regolazione omeostatica e riconoscere la

differenza tra salute e malattia;

15.descrivere le relazioni tra i cicli biologici ed i grandi cicli della natura;

16.individuare le interazioni tra mondo vivente e non vivente anche con riferimento

all’intervento umano e all’impatto delle innovazioni tecnologiche sull’ambiente.

Indicazioni didattiche

L’apprendimento dei principali metodi e dei risultati della ricerca biologica, anche se

proporzionato all’età dei discenti, sarà sempre condotto su basi rigorosamente scientifiche.

In particolare, deve essere posto in evidenza il procedimento caratteristico delle scienze

sperimentali che prevede una continua interazione tra elaborazione teorica e verifica

empirica. Anche l’apprendimento deve essere raggiunto sia attraverso la trattazione

teorica sia attraverso semplici esperimenti, utilizzando largamente i materiali audiovisivi a

disposizione. Una specifica attenzione, in un corso liceale e quindi “umanistico”, deve

                                                 34
essere riservata alla visione storica dello sviluppo della Biologia la quale può offrire

l’opportunità di evidenziare importanti problemi di fondo, metodologici e culturali. La

complessità    dei fenomeni      biologici   richiede   adatte   procedure   di   osservazione,

misurazione, progettazione del disegno sperimentale e analisi dei risultati, differenziate per

livelli di organizzazione. Da ciò deriva l’importanza di una impostazione anche

sperimentale dell’insegnamento, sia a livello teorico (lezione frontale partecipata con

procedimenti di “scoperta guidata”) sia mediante l’uso diretto e programmato del

laboratorio. E’ importante inoltre guidare gli studenti nella osservazione di fenomeni

biologici sul territorio, in particolare utilizzando le attività extrascolastiche ad hoc che

prevedono visite guidate in aree protette. Gli studenti saranno pure sollecitati ad

intraprendere attività di raccolta di materiali biologici (attenta, parsimoniosa e soprattutto

rispettosa della vigente legislazione in merito).

Verifica del raggiungimento degli obiettivi

Le classiche “interrogazioni”, intese come discussioni aperte all’intera classe e che

permettono di valutare l’acquisizione di contenuti più vasti e il grado di raggiungimento di

obiettivi più complessi, diventando occasione di confronto interno sulla formazione

culturale raggiunta attraverso gli argomenti trattati; test di verifica degli obiettivi specifici

relativi a segmenti curricolari limitati permettono di saggiare in tempi brevi il livello di

acquisizione di contenuti e il possesso di abilità semplici e, di conseguenza, di individuare

capacità non acquisite per le quali progettare interventi di recupero.

Contenuti e loro scansione quadrimestrale

La scansione temporale del programma riflette il percorso generale “dal micro al macro”.

1° quadrimestre. Il ciclo di divisione cellulare; la meiosi e le sue fasi. La riproduzione;

asessuata e sessuata. Cicli biologici e alternanza di generazioni; gametofito e sporofito.

Mendel e l’idea di gene; estensioni del mendelismo. Il fiore, struttura e funzione. La teoria

cromosomica dell’ereditarietà Cromosomi e geni. Distribuzione dei geni nelle popolazioni.

                                               35
2° quadrimestre. La concezione darwiniana della vita. Teorie predarwiniane e

postdarwiniane. Il contributo di Linneo, Cuvier e Lamarck. La “modern synthesis” e i suoi

artefici. Il concetto di specie. Filogenesi dei Vertebrati, dagli Agnati ai Mammiferi.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI CHIMICA

La Chimica si colloca nel quadro più generale delle scienze sperimentali con un suo ruolo

specifico sul piano culturale nonché educativo. Durante il corso, che si distribuisce su due

unità didattiche settimanali della durata di 60 minuti cadauna per complessive 60-65 ore di

insegnamento/anno, saranno promosse e adeguatamente sviluppate:

1.il potenziamento delle capacità logiche e linguistiche, attuando la più stretta correlazione

tra “fare” e “pensare”;

2.la crescita culturale, attraverso lo studio dell’apporto della scienza chimica alla

evoluzione delle conoscenze umane ed allo sviluppo della società moderna;

3.l’acquisizione di specifici strumenti di interpretazione e di orientamento nella realtà

quotidiana e nel mondo circostante.

Le finalità generali dell’insegnamento della Chimica si possono pertanto così articolare:

1.far comprendere il complesso significato dell’osservazione, degli esperimenti e dei

procedimenti di classificazione e di generalizzazione;

2.far comprendere il ruolo essenziale delle ipotesi e la funzione indispensabile degli

esperimenti mettendo così in luce i procedimenti caratteristici della scienza sperimentale;

3.far comprendere la differenza esistente tra leggi matematiche, leggi fisiche e “leggi

empiriche”;

4.far comprendere che la scienza, nonostante il suo carattere di “verità relativa”,

costituisce comunque lo strumento fondamentale per la conoscenza del mondo fisico;

5.far comprendere la connotazione storico-critica dei fondamentali nuclei concettuali del

pensiero chimico.

                                               36
Poiché la Chimica ha un suo modo di interrogare il mondo materiale, che consiste nello

studio delle sostanze e dei fenomeni ad esse collegati, gli obiettivi generali disciplinari che

discendono dalle finalità sopra indicate sono i seguenti:

1.acquisire la consapevolezza che gran parte dei fenomeni macroscopici consiste in

trasformazioni chimiche;

2.recepire che le trasformazioni chimiche sono interpretabili facendo riferimento alla natura

ed al comportamento di molecole, atomi e ioni;

3.comprendere che i concetti e i procedimenti che stanno alla base degli aspetti chimici

delle trasformazioni naturali e tecnologiche;

4.possedere le conoscenze essenziali per la comprensione delle basi chimiche della vita.

Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso di Chimica, lo studente dovrà essere in grado di:

1.enunciare i principi di conservazione che regolano le reazioni chimiche nonché i criteri

operativi che permettono di definire elementi e composti;

2.riconoscere, facendo ricorso a dati sperimentali, le leggi ponderali che regolano la

combinazione di elementi per formare composti e correlarle con l’ipotesi atomica;

3.riconoscere la differenza tra atomo e molecola partendo dalla costanza dei rapporti di

combinazione;

4.utilizzare il concetto di mole per mettere in luce la relazione tra le trasformazioni

chimiche e le equazioni che le rappresentano ed eseguire i calcoli relativi;

5.correlare nome e formula dei composti riconoscendo che la combinazione degli atomi è

determinata dal concetto di “numero di ossidazione”;

6.riconoscere i criteri che presiedono alla collocazione degli elementi nella tavola

periodica;

7.indicare le caratteristiche delle particelle subatomiche e la loro organizzazione all’interno

dell’atomo, correlando il modello atomico con le proprietà periodiche degli elementi;

                                                37
8.indicare la disposizione spaziale degli atomi in molecole semplici;

9.individuare la correlazione tra struttura e proprietà delle sostanze;

10.determinare mediante semplici dispositivi sperimentali alcune proprietà delle sostanze;

11.illustrare il ruolo dell’energia di attivazione, correlando la velocità di reazione con le

variabili che la influenzano ed evidenziando la funzione dei catalizzatori;

12.valutare la possibilità di svolgimento di una reazione redox, anche in forma ionica,

nonché i relativi problemi di bilanciamento;

13.correlare la varietà ed il numero elevato delle sostanze organiche con le caratteristiche

dell’atomo di Carbonio;

14.correlare il comportamento chimico delle sostanze organiche con la natura dei gruppi

funzionali;

15.illustrare strutture e caratteristiche dei composti del Carbonio di grande diffusione e di

rilevante interesse biologico e tecnologico.

Indicazioni didattiche

E’ importante che l’allievo comprenda come le leggi basilari della Chimica classica siano in

grado di rappresentare un primo fondamentale momento di sistematizzazione e di

spiegazione delle fenomenologie di tipo chimico. Nello svolgimento di questo tema sarà

evidenziata la problematicità connessa al trasferimento a livello macroscopico dei dati

relativi alla composizione delle sostanze; si opererà in modo da far comprendere lo stretto

legame esistente tra le leggi indicate ed il modello microscopico scelto. Il docente avrà

cura di far cogliere come sia possibile attuare una prima sistemazione razionale degli

elementi sulla base dei concetti di peso atomico e di valenza e come le proprietà delle

sostanze siano connesse alla loro composizione. Sarà inoltre focalizzata l’attenzione dello

studente sul rapporto tra modelli, anche semplificati, della struttura elettronica degli atomi

e proprietà periodiche degli elementi e formazione di legami tra gli atomi. Lo studio degli

scambi di energia tra sistemi chimici ed ambiente introduce un nuovo approccio ai

                                               38
problemi chimici. Fattori quali concentrazione e temperatura rivestono un ruolo importante

in quanto permettono di valutare il grado di completamento di una reazione. La trattazione

dei processi di tipo redox fornisce all’allievo uno strumento previsionale importante su

reazioni che implicano scambi di elettroni.

Verifica e valutazione

Poiché le prove di verifica hanno per oggetto il livello di conseguimento degli obiettivi

disciplinari specifici, la loro tipologia è funzione del tipo di obiettivi suddetti. Gli obiettivi

specifici dei curricoli chimici si rivolgono essenzialmente ad attività logico-formali connesse

all’espressione verbale o scritta, ad attività connesse alla risoluzione di problemi e ad

attività pratiche di laboratorio. Le prove necessarie a verificare i suddetti obiettivi saranno

perciò di tre tipi; orali (interazioni verbali partecipate ovvero estese all’intero gruppo-

classe), scritte (anche con l’eventuale ausilio di test oggettivi), pratiche (di laboratorio,

ovvero relazioni su schede prestampate relative alla verifica dell’attività pratica di

laboratorio). Il testo in adozione, opportunamente organizzato in forma modulare, verrà

integrato da altri testi, dalla tavola periodica, in una delle versioni quale strumento di lavoro

separato dal testo, ed eventualmente da un glossario di chimica.

Contenuti del corso e loro scansione quadrimestrale

1° quadrimestre.

Modulo 1. Problemi di bilanciamento di una equazione chimica. Reazioni ed equazioni

chimiche. Reazioni redox e relativi metodi di bilanciamento.

2° quadrimestre.

Modulo 2. Aspetti energetici e cinetici delle reazioni chimiche. Energia libera, entropia ed

entalpia di una reazione. Cinetica chimica e catalizzatori. L’equilibrio chimico; legge

dell’azione di massa e costante di equilibrio. Equilibri ionici in soluzione; acidi e basi.

Modulo 3. La chimica del Carbonio. Configurazione tetraedrica, trigonale e lineare del

Carbonio nei suoi composti. Versatilità dell’atomo di Carbonio; catene aperte e chiuse,

                                               39
gruppi funzionali: Struttura e reattività delle molecole organiche; reazioni organiche, effetti

elettronici e sterici.



Roma, il 10 ottobre 2010                                  Il docente titolare del corso

                                                                Pierangelo Crucitti




                                              40
                 Piano di lavoro e programmazione del corso di

                                 SCIENZE NATURALI

                                      Classe 3^ sez. A

                                anno scolastico 2010-2011

                   Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

Si tratta di un gruppo classe costituito da 30 allievi, di cui 12 di genere maschile e 18 di

genere    femminile,    tutti   adeguatamente     scolarizzati.   Gli   studenti   mostrano   un

comportamento corretto e disciplinato ed evidenziano, nell’ambito delle dinamiche

relazionali, capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del

gruppo. L’impatto con il corso, quale emerge dalle prime settimane di lezione, ha

permesso di riscontrare una partecipazione al dialogo educativo sostenuta da un alto

livello di interesse nei confronti delle problematiche trattate. Peraltro, la preparazione

scientifica generale risulta carente almeno su quelle tematiche di base del corso di

Chimica indispensabili per affrontare il programma di Scienze della Terra nonché per

sostenere la prova conclusiva del percorso quinquennale degli studi liceali: l’esame di

stato.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI SCIENZE DELLA TERRA

L’insegnamento di Scienze della Terra (ST) si propone di far acquisire:

1.la consapevolezza dell’importanza che le conoscenze di base delle ST rivestono per la

comprensione della realtà che ci circonda, con particolare riguardo al rapporto tra

salvaguardia degli equilibri naturali e qualità della vita;




                                                41
2.la comprensione degli ambiti di competenza e dei processi di costruzione delle

conoscenze specifici delle ST, anche nel contesto di problematiche pluridisciplinari;

3.la comprensione delle relazioni che intercorrono tra le ST e le altre discipline scientifiche,

anche in riferimento alle attività umane;

4.la consapevolezza del carattere sistemico della realtà geologica ai diversi livelli di scala;

5.il consolidamento e lo sviluppo della capacità di lettura del territorio nei suoi aspetti

naturali ed antropici, attraverso l’applicazione consapevole dei processi di indagine

caratteristici delle ST;

6.la comprensione dell’importanza delle risorse che l’uomo trae dalla Terra, anche in

rapporto ai problemi conseguenti l’utilizzazione di quelle esauribili e di quelle rinnovabili;

7.la consapevolezza della necessità di assumere atteggiamenti razionali e lungimiranti per

interventi di previsione, prevenzione e difesa dai rischi geologici nell’ambito della

programmazione e pianificazione del territorio;

8.un atteggiamento di riflessione critica sull’attendibilità dell’informazione diffusa dai mezzi

di comunicazione di massa con particolare discriminazione tra fatti, ipotesi e teorie

scientifiche consolidate.

Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso lo studente deve dimostrare di essere in grado di:

(obiettivi generali)

1.utilizzare in modo appropriato e significativo un lessico geologico fondamentale

commisurato al livello di una divulgazione scientifica non troppo generica;

2.utilizzare le conoscenze acquisite su atmosfera, biosfera, idrosfera e litosfera per

impostare su basi razionali i termini dei problemi ambientali;

3.raccogliere dati, sia tramite osservazioni e misure dirette, sia mediante consultazione di

manuali e testi, ed inserirli in un contesto coerente di conoscenze nonchè in un quadro

plausibile di interpretazione;

                                               42
4.individuare in modo corretto, nell’esame di fenomeni geologici complessi, le variabili

essenziali, il relativo ruolo e le reciproche soluzioni;

5.comprendere sia la funzionalità esplicativa sia i limiti dei modelli interpretativi di

fenomeni geologici complessi;

6.individuare categorie per caratterizzare oggetti geologici (rocce, minerali, fossili) sulla

base di analogie e differenze;

7.riconoscere nella realtà quanto raffigurato dalle carte, in particolare tematiche, e

viceversa;

8.prospettare procedure di indagine per acquisire conoscenze su fenomeni geologici, per

quanto semplici;

(obiettivi specifici)

9.descrivere i possibili effetti dei fenomeni sismici e vulcanici sul territorio ed i

comportamenti individuali più idonei ai fini della protezione personale;

10.descrivere i principali problemi inerenti l’acqua come risorsa inclusa la sua utilizzazione

su basi razionali;

11.raccogliere ed elaborare dati per caratterizzare le condizioni climatiche delle regione di

residenza ed individuare le relazioni esistenti tra tali condizioni, l’idrografia, le forme del

rilievo, lo sviluppo dei suoli e la copertura vegetale;

12.descrivere le più evidenti caratteristiche geomorfologiche della regione di residenza,

riferendole in modo appropriato agli agenti responsabili del modellamento del paesaggio,

individuando le possibili modificazioni prodotte o indotte dall’uomo;

13.distinguere, nell’ambito di semplici situazioni geologiche che possono assumere

carattere di rischio, quali eventi siano prevedibili e quali non prevedibili, quali siano naturali

e quali determinati dalle attività umane;

14.inquadrare le attività sismiche, vulcaniche e tettoniche in un contesto più ampio di

dinamica terrestre;

                                                43
15.distinguere tra risorse rinnovabili e non rinnovabili descrivendo le conseguenze

sull’ambiente dell’improvvido sfruttamento delle medesime.

Indicazioni didattiche e strumenti di lavoro, bibliografia inclusa

La scelta dei contenuti ha privilegiato gli aspetti metodologici e si è orientata non solo alla

acquisizione delle conoscenze, ma anche alla riflessione sulle modalità per conseguirle.

Dal punto di vista della strategia, gli obiettivi tendono a suggerire una metodologia di

insegnamento motivante e coinvolgente. I contenuti sono presentati secondo una

sequenza logica; nell’affrontarli, si ritiene opportuno privilegiare i problemi connessi alla

realtà locale o nazionale. La scelta del libro di testo (E. Lupia Palmieri & M. Parotto - Il

globo terrestre e la sua evoluzione, Zanichelli Editore, 5^ edizione) cui affiancare altri testi

e documenti vari, risulta in ottimo accordo con la predetta tesi. Alla scelta e strutturazione

dei problemi è essenziale dedicare grande attenzione, perché da un lato sia garantita

l’adeguatezza sul piano cognitivo e, dall’altro, sia favorito il contributo rappresentato

dall’interesse degli allievi, componente essenziale della motivazione all’apprendimento. E’

importante che gli itinerari didattici prendano avvio da una situazione problematica creata

dalla presentazione di fatti e fenomeni anche attraverso l’ausilio di sussidi audiovisivi ed

esemplari (rocce, minerali e fossili), dalla curiosità dello studente, dai suggerimenti del

docente e, infine, da ricerche e documenti relativi al territorio. Oltre alle succitate, sono

previste le seguenti esercitazioni; lettura ed interpretazione di carte geologiche, uso della

lente e della bussola da geologo.

Verifica degli apprendimenti

Affiancano le interazioni verbali tradizionali, ovvero le interrogazioni e discussioni

partecipate, tutti i momenti utili connessi direttamente alla preparazione della terza prova

pluridisciplinare, prevista dal nuovo esame di stato, ovvero dalla preparazione di opportuni

questionari da somministrare durante le simulazioni di detta prova (in media, due per

ciascun quadrimestre). Tutto ciò al fine di verificare competenze e capacità dello studente

                                              44
che si esplicano attraverso l’esposizione, mediante l’utilizzazione di un linguaggio rigoroso

ed appropriato, degli argomenti oggetto delle lezioni.

Contenuti e loro scansione temporale

1° quadrimestre

Modulo 1. I materiali della Terra; rocce e minerali. Proprietà chimico-fisiche dei minerali e

classificazione; il ciclo litogenetico.

Modulo 2. Magmatismo e vulcanismo: origine ed evoluzione dei magmi. Rocce

magmatiche effusive ed intrusive. Attività vulcanica e rischi connessi. Tipologia delle

eruzioni. Prodotti vulcanici; componenti volatili, piroclasti e colate di lava.

Modulo 3. Le rocce sedimentarie; importanza teorica e pratica (economica), genesi e

classificazione.

Modulo 4. Terremoti e rischio sismico. Intensità e magnitudo. Effetti dei terremoti.

Previsione dei terremoti. Sismicità indotta.

Modulo 5. Magmatismo e metamorfismo. Rocce metamorfiche, metamorfismo regionale,

cataclastico e da contatto. Minerali indice.

Modulo 6. Il calore della Terra e l’interno della Terra; il ruolo delle onde sismiche; superfici

di discontinuità; gradiente geotermico e grado geotermico.

2° quadrimestre

Modulo 7. L’ipotesi della “deriva” dei continenti. Il modello della tettonica a placche;

evidenze teoriche e sperimentali. I fondali oceanici e il paleomagnetismo; orogenesi,

collisione di placche e relativi problemi sismici e vulcanici.

Modulo 8. Fossili e processi di fossilizzazione; origine ed evoluzione della vita sulla Terra;

atmosfera riducente e ossidante.

Modulo 9. Il Precambriano. Il Fanerozoico: eoni, ere, periodi, epoche e piani: faune, flore,

condizioni paleogeografiche e paleoclimatiche.



                                                45
Modulo 10. Il modellamento della superficie terrestre; tettonica regionale e processi

morfogenetici; processi superficiali e rischio idrogeologico.

Modulo 11. La Terra nel sistema planetario. Stelle, pianeti, satelliti e asteroidi. I pianeti;

genesi, pianeti interni ed esterni

Modulo 12. I movimenti della Terra; i moti di rotazione e di rivoluzione (definizione,

caratteristiche, prove e conseguenze).

Modulo 13. La Luna; origine, evoluzione e movimenti principali.



Roma, il 10 ottobre 2010                                        Il docente titolare del corso

                                                                    Pierangelo Crucitti




                                              46
                 Piano di lavoro e programmazione del corso di

                                 SCIENZE NATURALI

                                       Classe 3 sez. C

                                anno scolastico 2010-2011

                   Docente titolare del corso: Prof. Pierangelo Crucitti



Presentazione della classe

Si tratta di un gruppo classe costituito da 30 allievi, di cui 22 di genere maschile e 8 di

genere    femminile,    tutti   adeguatamente     scolarizzati.   Gli   studenti   mostrano   un

comportamento corretto e disciplinato ed evidenziano, nell’ambito delle dinamiche

relazionali, capacità di interagire contribuendo positivamente all’organizzazione del

gruppo. L’impatto con il corso, quale emerge dalle prime settimane di lezione, ha

permesso di riscontrare una partecipazione al dialogo educativo sostenuta da un alto

livello di interesse nei confronti delle problematiche trattate. Peraltro, la preparazione

scientifica generale risulta carente almeno su quelle tematiche di base del corso di

Chimica indispensabili per affrontare il programma di Scienze della Terra nonché per

sostenere la prova conclusiva del percorso quinquennale degli studi liceali: l’esame di

stato.



FINALITÀ ED ALTRE CARATTERISTICHE DEL CORSO DI SCIENZE DELLA TERRA

L’insegnamento di Scienze della Terra (ST) si propone di far acquisire:

1.la consapevolezza dell’importanza che le conoscenze di base delle ST rivestono per la

comprensione della realtà che ci circonda, con particolare riguardo al rapporto tra

salvaguardia degli equilibri naturali e qualità della vita;




                                                47
2.la comprensione degli ambiti di competenza e dei processi di costruzione delle

conoscenze specifici delle ST, anche nel contesto di problematiche pluridisciplinari;

3.la comprensione delle relazioni che intercorrono tra le ST e le altre discipline scientifiche,

anche in riferimento alle attività umane;

4.la consapevolezza del carattere sistemico della realtà geologica ai diversi livelli di scala;

5.il consolidamento e lo sviluppo della capacità di lettura del territorio nei suoi aspetti

naturali ed antropici, attraverso l’applicazione consapevole dei processi di indagine

caratteristici delle ST;

6.la comprensione dell’importanza delle risorse che l’uomo trae dalla Terra, anche in

rapporto ai problemi conseguenti l’utilizzazione di quelle esauribili e di quelle rinnovabili;

7.la consapevolezza della necessità di assumere atteggiamenti razionali e lungimiranti per

interventi di previsione, prevenzione e difesa dai rischi geologici nell’ambito della

programmazione e pianificazione del territorio;

8.un atteggiamento di riflessione critica sull’attendibilità dell’informazione diffusa dai mezzi

di comunicazione di massa con particolare discriminazione tra fatti, ipotesi e teorie

scientifiche consolidate.

Obiettivi di apprendimento

Al termine del corso lo studente deve dimostrare di essere in grado di:

(obiettivi generali)

1.utilizzare in modo appropriato e significativo un lessico geologico fondamentale

commisurato al livello di una divulgazione scientifica non troppo generica;

2.utilizzare le conoscenze acquisite su atmosfera, biosfera, idrosfera e litosfera per

impostare su basi razionali i termini dei problemi ambientali;

3.raccogliere dati, sia tramite osservazioni e misure dirette, sia mediante consultazione di

manuali e testi, ed inserirli in un contesto coerente di conoscenze nonchè in un quadro

plausibile di interpretazione;

                                               48
4.individuare in modo corretto, nell’esame di fenomeni geologici complessi, le variabili

essenziali, il relativo ruolo e le reciproche soluzioni;

5.comprendere sia la funzionalità esplicativa sia i limiti dei modelli interpretativi di

fenomeni geologici complessi;

6.individuare categorie per caratterizzare oggetti geologici (rocce, minerali, fossili) sulla

base di analogie e differenze;

7.riconoscere nella realtà quanto raffigurato dalle carte, in particolare tematiche, e

viceversa;

8.prospettare procedure di indagine per acquisire conoscenze su fenomeni geologici, per

quanto semplici;

(obiettivi specifici)

9.descrivere i possibili effetti dei fenomeni sismici e vulcanici sul territorio ed i

comportamenti individuali più idonei ai fini della protezione personale;

10.descrivere i principali problemi inerenti l’acqua come risorsa inclusa la sua utilizzazione

su basi razionali;

11.raccogliere ed elaborare dati per caratterizzare le condizioni climatiche delle regione di

residenza ed individuare le relazioni esistenti tra tali condizioni, l’idrografia, le forme del

rilievo, lo sviluppo dei suoli e la copertura vegetale;

12.descrivere le più evidenti caratteristiche geomorfologiche della regione di residenza,

riferendole in modo appropriato agli agenti responsabili del modellamento del paesaggio,

individuando le possibili modificazioni prodotte o indotte dall’uomo;

13.distinguere, nell’ambito di semplici situazioni geologiche che possono assumere

carattere di rischio, quali eventi siano prevedibili e quali non prevedibili, quali siano naturali

e quali determinati dalle attività umane;

14.inquadrare le attività sismiche, vulcaniche e tettoniche in un contesto più ampio di

dinamica terrestre;

                                                49
15.distinguere tra risorse rinnovabili e non rinnovabili descrivendo le conseguenze

sull’ambiente dell’improvvido sfruttamento delle medesime.

Indicazioni didattiche e strumenti di lavoro, bibliografia inclusa

La scelta dei contenuti ha privilegiato gli aspetti metodologici e si è orientata non solo alla

acquisizione delle conoscenze, ma anche alla riflessione sulle modalità per conseguirle.

Dal punto di vista della strategia, gli obiettivi tendono a suggerire una metodologia di

insegnamento motivante e coinvolgente. I contenuti sono presentati secondo una

sequenza logica; nell’affrontarli, si ritiene opportuno privilegiare i problemi connessi alla

realtà locale o nazionale. La scelta del libro di testo (E. Lupia Palmieri & M. Parotto - Il

globo terrestre e la sua evoluzione, Zanichelli Editore, 5^ edizione) cui affiancare altri testi

e documenti vari, risulta in ottimo accordo con la predetta tesi. Alla scelta e strutturazione

dei problemi è essenziale dedicare grande attenzione, perché da un lato sia garantita

l’adeguatezza sul piano cognitivo e, dall’altro, sia favorito il contributo rappresentato

dall’interesse degli allievi, componente essenziale della motivazione all’apprendimento. E’

importante che gli itinerari didattici prendano avvio da una situazione problematica creata

dalla presentazione di fatti e fenomeni anche attraverso l’ausilio di sussidi audiovisivi ed

esemplari (rocce, minerali e fossili), dalla curiosità dello studente, dai suggerimenti del

docente e, infine, da ricerche e documenti relativi al territorio. Oltre alle succitate, sono

previste le seguenti esercitazioni; lettura ed interpretazione di carte geologiche, uso della

lente e della bussola da geologo.

Verifica degli apprendimenti

Affiancano le interazioni verbali tradizionali, ovvero le interrogazioni e discussioni

partecipate, tutti i momenti utili connessi direttamente alla preparazione della terza prova

pluridisciplinare, prevista dal nuovo esame di stato, ovvero dalla preparazione di opportuni

questionari da somministrare durante le simulazioni di detta prova (in media, due per

ciascun quadrimestre). Tutto ciò al fine di verificare competenze e capacità dello studente

                                              50
che si esplicano attraverso l’esposizione, mediante l’utilizzazione di un linguaggio rigoroso

ed appropriato, degli argomenti oggetto delle lezioni.

Contenuti e loro scansione temporale

1° quadrimestre

Modulo 1. I materiali della Terra; rocce e minerali. Proprietà chimico-fisiche dei minerali e

classificazione; il ciclo litogenetico.

Modulo 2. Magmatismo e vulcanismo: origine ed evoluzione dei magmi. Rocce

magmatiche effusive ed intrusive. Attività vulcanica e rischi connessi. Tipologia delle

eruzioni. Prodotti vulcanici; componenti volatili, piroclasti e colate di lava.

Modulo 3. Le rocce sedimentarie; importanza teorica e pratica (economica), genesi e

classificazione.

Modulo 4. Terremoti e rischio sismico. Intensità e magnitudo. Effetti dei terremoti.

Previsione dei terremoti. Sismicità indotta.

Modulo 5. Magmatismo e metamorfismo. Rocce metamorfiche, metamorfismo regionale,

cataclastico e da contatto. Minerali indice.

Modulo 6. Il calore della Terra e l’interno della Terra; il ruolo delle onde sismiche; superfici

di discontinuità; gradiente geotermico e grado geotermico.

2° quadrimestre

Modulo 7. L’ipotesi della “deriva” dei continenti. Il modello della tettonica a placche;

evidenze teoriche e sperimentali. I fondali oceanici e il paleomagnetismo; orogenesi,

collisione di placche e relativi problemi sismici e vulcanici.

Modulo 8. Fossili e processi di fossilizzazione; origine ed evoluzione della vita sulla Terra;

atmosfera riducente e ossidante.

Modulo 9. Il Precambriano. Il Fanerozoico: eoni, ere, periodi, epoche e piani: faune, flore,

condizioni paleogeografiche e paleoclimatiche.



                                                51
Modulo 10. Il modellamento della superficie terrestre; tettonica regionale e processi

morfogenetici; processi superficiali e rischio idrogeologico.

Modulo 11. La Terra nel sistema planetario. Stelle, pianeti, satelliti e asteroidi. I pianeti;

genesi, pianeti interni ed esterni

Modulo 12. I movimenti della Terra; i moti di rotazione e di rivoluzione (definizione,

caratteristiche, prove e conseguenze).

Modulo 13. La Luna; origine, evoluzione e movimenti principali.



Roma, il 10 ottobre 2010                                        Il docente titolare del corso

                                                                    Pierangelo Crucitti




                                              52
                                    Programma del corso di

                                      SCIENZE NATURALI

                                              Classe

                                  Anno scolastico 2010/2011

                                  Docente : Pierangelo Crucitti

Introduzione al corso. La peculiarità del fenomeno “vita”. La diversità degli organismi. Le

interazioni tra viventi e mondo inorganico. Atmosfera, geosfera e idrosfera. La biosfera. Le

caratteristiche unitarie dei fenomeni biologici. La storia della vita sulla Terra; il significato

dei fossili. Livelli di complessità. La teoria cellulare e la pluricellularità. I regni della natura.

Procarioti ed eucarioti. La biodiversità; a livello di gene, di specie, di ecosistemi.

BIOCHIMICA e BIOLOGIA MOLECOLARE. Atomi e molecole. Gli elementi chimici. Il

legame chimico; definizione e classificazione dei legami; energia di legame. La chimica del

carbonio. Metabolismo e catabolismo. Formule brute e formule di struttura. Biomolecole e

macromolecole. Di che cosa sono fatti gli organismi viventi. La composizione delle cellule

a livello elementare; macroelementi, oligoelementi, microelementi. L’acqua e le sue

proprietà fisiche e chimiche. I sali minerali. I glucidi o carboidrati. I lipidi o grassi. Gli

aminoacidi. Le proteine; struttura primaria. Il modello dell’alfa elica di Pauling. Funzioni

delle proteine. Gli enzimi. Gli acidi nucleici; storia della composizione e della struttura del

DNA. Le ricerche sperimentali; Miescher, Griffith, Avery-McLeod-McCarthy, Hershey-

Chase. La diffrazione dei raggi X; il contributo di R. Franklin. Il modello della doppia elica

di Watson-Crick. Replicazione del DNA. Virus e batteri. L’esperimento di Meselson-Stahl.

Il codice genetico e la sintesi delle proteine.

1 giugno 2010

Prof. Dott. Pierangelo Crucitti                                                   Gli studenti




                                                  53
                                    Programma del corso di

                               SCIENZE NATURALI

                                             Classe

                                         A.S. 2010/2011

                          Docente titolare del corso: Pierangelo Crucitti



I materiali della Terra; rocce e minerali. Metodi di studio dei minerali; la diffrazione dei raggi

X. Proprietà chimico - fisiche dei minerali: durezza, colore, peso specifico, sfaldabilità,

lucentezza, radioattività. Classificazione dei minerali: i silicati, composizione chimica e

struttura. Il ciclo litogenetico.

Magmatismo e vulcanismo. Origine ed evoluzione dei magmi. Rocce magmatiche effusive

ed intrusive. I vulcani e la loro attività. Il rischio vulcanico. Tipologia delle eruzioni. Prodotti

dell’attività vulcanica; componenti volatili, piroclasti e colate di lava. Il vulcanismo in Italia.

Terremoti e rischio sismico. Intensità e magnitudo. La scala Mercalli – Cancani – Sieberg.

La scala MSK. Onde sismiche. Sismografi. Effetti dei terremoti. Previsione dei terremoti.

Terremoto e società umane. Sismicità indotta.

Le rocce sedimentarie; importanza economica. Composizione, tessitura e struttura. Il ciclo

sedimentario. Classificazione delle rocce sedimentarie. Calcari e dolomie; fossili e rocce

sedimentarie.

Magmatismo e metamorfismo. Metamorfismo regionale, di contatto, cataclastico.

Scistosità. Minerali indice e classificazione delle rocce metamorfiche.

Il calore terrestre e l’interno della Terra; gradiente e grado geotermico; anomalie

geotermiche. Flusso di calore; il flusso di calore sui continenti e negli oceani. Superfici di

discontinuità; il contributo della sismica. Crosta, mantello e nucleo. Il principio dell’isostasia.




                                                54
Wegener, la vita e l’opera. Il modello della deriva dei continenti. Fissisti e mobilisti.

Argomenti      a   sostegno   del   modello   di    Wegener;    geologico-strutturali,    geofisici,

paleoclimatici e paleontologici. Detrattori e sostenitori.

Una rivoluzione nelle Scienze della Terra; il paradigma della tettonica globale. I fondali

oceanici; metodi di studio, caratteri geomorfologici. Anomalie termiche e magnetiche dei

fondali oceanici. Sedimenti oceanici e loro caratteristiche. Magnetismo terrestre e

paleomagnetismo. Le placche; tipologia e margini di placca. Margini attivi, passivi e

trasformi.

Orogenesi. Le serie ofiolitiche; composizione e distribuzione. Distribuzione delle catene

montuose recenti. Orogenesi da collisione. Formazione delle principali catene montuose

recenti; orogenesi andina e alpino - himalayana. Oceani perduti. Il ciclo oceano -

continente. Fenomeni sismici, vulcanici e tettonica globale. La “cintura di fuoco”. Punti

caldi. Raddoppio tettonico. Orogenesi per accrescimento crostale.

Fossili e processi di fossilizzazione.

I pianeti del Sistema Solare; distribuzione, caratteristiche fisiche e composizione chimica;

pianeti “interni” ed “esterni”. La sfera celeste; distanze planetarie e celesti (cenni). Gli

strumenti dell’astronomia. Il moto dei pianeti; le leggi di Keplero e la legge di Newton. Il

moto di rotazione della Terra. Il moto di rivoluzione della Terra (cenni). La Luna; caratteri

geomorfologici, movimenti di rotazione e di rivoluzione; origine ed evoluzione.



15 maggio 2010

                                                               Il docente
                                                        Prof. Dott. Pierangelo Crucitti


Gli studenti




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                                  Programma del corso di
                                   SCIENZE NATURALI
                                            Classe
                                   Anno scolastico 2010/2011
                                   Docente: Pierangelo Crucitti



CITOLOGIA. Dimensioni delle cellule (rapporto superficie/volume) e metabolismo

cellulare. La cellula e gli organiti cellulari. Microscopie; fotonica ed elettronica. La cellula

batterica. La cellula animale. La cellula vegetale. Il ruolo del nucleo; dati sperimentali.

Esperimenti con Amoeba e Acetabularia. La scissione binaria. La mitosi e le sue fasi. Cicli

di divisione cellulare. Il cariotipo umano aploide e diploide. La meiosi e le sue fasi. La

riproduzione sessuale. Anfigonia, ermafroditismo e partenogenesi. Il ciclo biologico

dell’Uomo. Alternanza di generazioni; sporofito e gametofito. I tessuti, strutture e funzioni.

GENETICA. Il fiore; struttura e funzione. Mendel e l’idea di gene. Gli esperimenti di

Mendel; caratteri e tratti. Le “leggi di Mendel”. Dominanza e recessività. Fenotipo e

genotipo. Incroci monoibridi; il poliibridismo. L’assortimento indipendente. Estensioni del

mendelismo; allelia multipla (gruppi sanguigni nell’uomo ABO e MN), epistasi, dominanza

incompleta, pleiotropia. Caratteri qualitativi, quantitativi, meristici. Eredità multigenica o

quantitativa. L’eredità mendeliana nell’Uomo: gli alberi genealogici. La teoria cromosomica

dell’ereditarietà.   Geni   e     cromosomi.   DNA    nucleare    ed   extranucleare   (eredità

citoplasmatica). Caratteri legati al sesso. Il contributo della scuola di Morgan e la biologia

di Drosophila melanogaster. Geni concatenati e non concatenati; la ricombinazione ed il

ruolo del crossing-over. Mappe cromosomiche. La base cromosomica del sesso nell’Uomo

e le malattie dell’Uomo legate al sesso. Le mutazioni.



1 giugno 2010                                          Gli studenti
Prof. Dott. Pierangelo Crucitti

                                               56
                                Programma del corso di
                                 SCIENZE NATURALI
                                           Classe
                                 Anno scolastico 2010/2011
                                 Docente : Pierangelo Crucitti



Introduzione al corso; generalità. Metodi di studio e di approfondimento; la bibliografia. I

concetti ed il linguaggio della Chimica di base. Fenomeni fisici e fenomeni chimici.

Grandezze fisiche fondamentali e derivate; unità di misura. Elementi e composti. Il

principio della conservazione della massa e dell’energia. Leggi delle proporzioni costanti e

delle proporzioni multiple; correlazione con l’ipotesi atomica. Mole e Numero di Avogadro.

Misura delle masse atomiche e delle masse molecolari. Formula minima, formula

molecolare e formula di struttura. La valenza come rapporto di combinazione tra gli

elementi.

L’atomo di Thompson, di Bohr e di Rutherford. Il numero atomico. Il numero di massa;

isotopi o nuclidi. Livelli e orbitali. Notazione spdf e diagramma orbitalico. Il sistema

periodico degli elementi e l’interpretazione delle variazioni periodiche delle proprietà.

Gruppi e periodi. Proprietà fisiche e proprietà chimiche degli elementi. Metalli, non metalli

e semimetalli. Le serie di transizione. Lantanidi, attinidi e transuranici.

Modelli chimici e proprietà delle sostanze. Il legame chimico; generalità, definizione,

energia di legame, potenziale di ionizzazione ed elettronegatività. Disposizione spaziale

degli atomi negli aggregati molecolari e ionici. Legami forti; covalente omeopolare ed

eteropolare, ionico, dativo. Legami deboli; il legame idrogeno. Struttura elettronica degli

atomi e geometria molecolare.

Nomenclatura chimica e categorie di composti. Nomenclatura e formule brute.




                                               57
Fenomeni di ossidazione e di riduzione. Il numero di ossidazione. Numero di ossidazione

di un elemento in un composto; casi generali e particolari. Le reazioni chimiche; problemi

di bilanciamento di reazioni red-ox e non red-ox.

Le soluzioni di elettroliti e di non elettroliti. Solubilità; identificazione del solvente e del

soluto. Titolo o concentrazione delle soluzioni; la molarità. Solventi polari e apolari.

Acidi e basi. Acido e base secondo Arrhenius. Acido e base secondo Bronsted e Lowry.

Acido e base secondo Lewis. Sistemi acido-base coniugati. L’equilibrio chimico; la legge

dell’azione di massa.

Acido e base secondo Arrhenius. Acido e base secondo Bronsted e Lowry. Sistemi acido-

base coniugati. Acido e base secondo Lewis. Processi di dissociazione. Prodotto ionico

dell’acqua. La scala del pH. Acidi e basi forti e deboli e relativa costante di equilibrio.

La Chimica del Carbonio; stati allotropici del Carbonio. Versatilità dell’atomo di Carbonio; il

Carbonio tetravalente; orbitali ibridi sp3, sp2, sp. Formule brute, di struttura e razionali.

Isomerie. Composti a catena aperta e composti ciclici; gli idrocarburi. Alcani, alcheni e

alchini; definizione, proprietà, reattività. Aromatici. Gruppi funzionali.



1 giugno 2010

Il titolare del corso: Prof. Dott. Pierangelo Crucitti




Gli studenti




                                                58
                                Programma del corso di

                                 SCIENZE NATURALI

                                           Classe

                                 Anno scolastico 2007/2008

                        Docente titolare del corso Pierangelo Crucitti



Introduzione al corso; generalità. Metodi di studio e di approfondimento; la bibliografia. I

concetti e il linguaggio della Chimica di base. Fenomeni fisici e fenomeni chimici.

Grandezze fisiche fondamentali e derivate; unità di misura. Elementi e composti. Il

principio della conservazione della massa e dell’energia. Leggi delle proporzioni costanti e

delle proporzioni multiple; correlazione con l’ipotesi atomica. Mole e Numero di Avogadro.

Misura delle masse atomiche e delle masse molecolari. Formula minima, formula

molecolare e formula di struttura. La valenza come rapporto di combinazione tra gli

elementi.

L’atomo di Thompson, di Bohr e di Rutherford. Il numero atomico. Il numero di massa;

isotopi o nuclidi. Livelli e orbitali. Notazione spdf e diagramma orbitalico. Il sistema

periodico degli elementi e l’interpretazione delle variazioni periodiche delle proprietà.

Gruppi e periodi. Proprietà fisiche e proprietà chimiche degli elementi. Metalli, non metalli

e semimetalli. Le serie di transizione. Lantanidi, attinidi e transuranici.

Modelli chimici e proprietà delle sostanze. Il legame chimico; generalità, definizione,

energia di legame, potenziale di ionizzazione ed elettronegatività. Disposizione spaziale

degli atomi negli aggregati molecolari e ionici. Legami forti; covalente omeopolare ed

eteropolare, ionico, dativo. Legami deboli; il legame idrogeno. Struttura elettronica degli

atomi e geometria molecolare.

Nomenclatura chimica e categorie di composti. Nomenclatura e formule brute.


                                               59
Fenomeni di ossidazione e di riduzione. Il numero di ossidazione. Numero di ossidazione

di un elemento in un composto; casi generali e particolari. Le reazioni chimiche; problemi

di bilanciamento di reazioni red-ox e non red-ox.

Le soluzioni di elettroliti e di non elettroliti. Solubilità; identificazione del solvente e del

soluto. Titolo o concentrazione delle soluzioni; la molarità. Solventi polari e apolari.

Acidi e basi. Acido e base secondo Arrhenius. Acido e base secondo Bronsted e Lowry.

Acido e base secondo Lewis. Sistemi acido-base coniugati. L’equilibrio chimico; la legge

dell’azione di massa o di Gulberg e Waage.

Acido e base secondo Arrhenius. Acido e base secondo Bronsted e Lowry. Sistemi acido-

base coniugati. Acido e base secondo Lewis. Processi di dissociazione. Prodotto ionico

dell’acqua. La scala del pH. Acidi e basi forti e deboli e relativa costante di equilibrio.

La Chimica del Carbonio; stati allotropici del Carbonio. Versatilità dell’atomo di Carbonio; il

Carbonio tetravalente; orbitali ibridi sp3, sp2, sp. Formule brute, di struttura e razionali.

Isomerie. Composti a catena aperta e composti ciclici; gli idrocarburi. Alcani, alcheni e

alchini; definizione, proprietà, reattività.



Monterotondo, 7 giugno 2008

Il titolare del corso: Prof. Dott. Pierangelo Crucitti



Gli studenti




                                                60
             RELAZIONE FINALE SUI RISULTATI CONSEGUITI

                                    DAL CORSO DI

                             SCIENZE NATURALI
                                     A.S. 2009/2010

                                  CLASSE 5 sez. C


La 5C è un gruppo classe che ha frequentato con regolarità il corso di Scienze Naturali

svolto durante l’anno scolastico 2009-2010 nel Liceo Scientifico di Stato “Giuseppe Peano”

di Monterotondo. Si tratta di un gruppo classe coeso ed omogeneo caratterizzato da una

partecipazione sufficientemente impegnata nel dialogo educativo, conseguenza di una

scolarizzazione relativamente matura. Sulla base della condotta degli alunni (giudicata

complessivamente buona), delle modalità di svolgimento del programma (lezione frontale

con utilizzazione del libro di testo, altri testi e documenti), dei contenuti del suddetto

programma (in regola con la programmazione iniziale e svolto ad un livello

quali/quantitativo soddisfacente), dei risultati delle prove di verifica selezionate ed

utilizzate (simulazioni di colloqui d’esame; simulazioni di terze prove; prove scritte a tema),

degli obiettivi, complessivamente discreti, conseguiti dal gruppo classe in termini di

conoscenze, competenze e capacità, si valuta complessivamente discreto il livello di

preparazione nonché positivo il grado di partecipazione al dialogo educativo raggiunto

dall’intero gruppo classe.



                                                                       Il docente

Monterotondo, 10 maggio 2010                                       Pierangelo Crucitti




                                              61
             RELAZIONE FINALE SUI RISULTATI CONSEGUITI

                                      DAL CORSO DI

                           SCIENZE NATURALI
                                       A.S. 2009/2010

                                    CLASSE 5 sez. E


La 5E è un gruppo classe costituito da studenti che hanno frequentato con regolarità il

corso di Scienze Naturali svolto durante l’ anno scolastico 2009-2010 nel Liceo Scientifico

di Stato “Giuseppe Peano” di Monterotondo. Si tratta di un gruppo classe piuttosto coeso

ed omogeneo caratterizzato da una partecipazione impegnata al dialogo educativo,

conseguenza di una scolarizzazione matura. Sulla base della condotta degli alunni

(giudicata complessivamente buona), delle modalità di svolgimento del programma

(lezione frontale con utilizzazione del libro di testo e di altri testi e documenti), del

contenuto del programma (in regola con la programmazione iniziale e svolto ad un livello

quali/quantitativo soddisfacente), dei risultati delle prove di verifica utilizzate (simulazioni di

colloqui d’esame; simulazioni di terze prove; prove scritte a tema), degli obiettivi,

complessivamente buoni conseguiti dal gruppo classe in termini di conoscenze,

competenze e capacità, si valuta complessivamente buono il livello di preparazione e

positivo il grado di partecipazione al dialogo educativo raggiunto dall’intero gruppo classe.




                                                                          Il docente

Monterotondo, 10 maggio 2010                                          Pierangelo Crucitti




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              DA RISOVERE E CONSEGNARE ENTRO IL 7 GENNAIO 2008

1.Il cromo è un componente di molte leghe utili, compreso l’acciaio inossidabile utilizzato

nella fabbricazione di posate e pentole. Basandovi sui dati seguenti, calcolate la massa

atomica del cromo con il numero appropriato di cifre significative: isotopo Cromo-50,

abbondanza naturale % 4,35 e massa isotopica 49,946046 u; isotopo Cromo-52,

abbondanza naturale % 83,79 e massa isotopica 51,940509 u; isotopo Cromo-53,

abbondanza naturale % 9,50 e massa isotopica 52,940651 u; isotopo Cromo-54,

abbondanza naturale % 2,36 e massa isotopica 53,938852 u.

2.I due isotopi del potassio con abbondanza rilevante in natura sono il 39K (massa

isotopica 38,9637 u e 93,258 %) e 41K (massa isotopica 40,9618 u e 6,730 %). Il fluoro ha

un solo isotopo naturale, 19F (massa isotopica 18,9984 u). Calcolate la massa formula del

fluoruro di potassio.

3.Quali ioni monoatomici sono formati dal potassio e dallo iodio ?

4.Quale classe di elementi è situata lungo la linea a “scalinata” nella tavola periodica ?

Confrontate le loro proprietà con quelle dei metalli e quelle dei non metalli.

5.Per ciascuno dei quattro atomi o ioni X scrivete la notazione che contiene i valori di A, di

Z e di carica riferiti alle seguenti terne: 18e, 18p, 20n; 25e, 25p, 30n; 47e, 47p, 62n; 10e,

8p, 8n.

6.Correggete i nomi dei seguenti composti: CO è la formula dell’ossido di carbonio; SO2 è

la formula del diossido di sodio; Cl2O è la formula del diossido di cloro.

7.Perché è utile organizzare gli elementi nella formula della tavola periodica ?

8.Correggete ciascuno dei seguenti enunciati: nella tavola periodica moderna, gli elementi

sono disposti nell’ordine della massa atomica crescente; gli elementi dello stesso periodo

hanno proprietà chimiche simili; gli elementi possono essere classificati come metalloidi

oppure come non metalli.



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9.Nel processo Aufbau, cosa permette di ottenere l’addizione di un protone al nucleo

dell’atomo Ar ? Spiegate.

10.Disponete 6 elettroni sugli orbitali 3d. Disponete 12 elettroni sugli orbitali 4f. Disponete

4 elettroni sugli orbitali 2p.

11.La configurazione elettronica del litio gassoso è 1s2 2s2. Spiegate perché.

12.Quanto pesa una mole di acido solforico ? A quante moli corrispondono 320 g di

ossigeno gassoso ? Quanti grammi pesano 2,3 moli di acqua ? Sette moli di boro pesano

75,67 g; trovare la massa atomica dell’elemento. Date 1,20 x 10 alla 25 molecole di

ammoniaca, a quante moli corrispondono e a quale peso ?

13.La grafite è la forma cristallina del carbonio, utilizzata per fabbricare le mine delle

matite. Quante moli di carbonio vi sono in 315 mg di grafite ?

14.Costruite la tabella “Sommario della terminologia delle masse” costituita da tre colonne

e relativi descrittori: Termine, Definizione, Unità, includendo nel primo i 4 tipi di masse a

voi note.

15.Stabilire numero di protoni, elettroni e neutroni negli isotopi del mercurio. Stabilire la

corrispondenza dei valori di ml a n=4 e l=3; a quale tipo di orbitali si riferiscono tali valori ?

16.Scrivete la notazione spdf dei gas nobili, evidenziando gli orbitali esterni ed i loro

elettroni. Scrivete la notazione spdf “contratta” ed espansa” di Cr2+, Cr3+, Mn2+, Mn3+,

Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+.

17.Indicate quanti a)elettroni di valenza ci sono in un atomo di bromo; b)elettroni 5p ci

sono in un atomo di tellurio; c)elettroni spaiati ci sono in un atomo di indio.

18.Con riferimento alla tavola periodica indicate; l’elemento che è nel Gruppo 4A e nel

quarto periodo; due elementi con proprietà simili a quelle del molibdeno.

19.Che tipo di orbitale è individuato dalle seguenti serie di numeri quantici: a) n=2, l=1,

m=-1; b) n=4, l=2, m=0; c) n=5, l=0, m=0.



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20.Mettendo in evidenza il gas nobile del periodo precedente, scrivete la configurazione

elettronica dello Xeno e del Radon.

21.Sotto quale aspetto importante la separazione dei componenti di una miscela differisce

dalla separazione dei componenti di un composto ?




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posted:12/4/2011
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