SCIENZE DELLA NATURA

L'inserimento delle Scienze della natura nell'area comune del biennio è connesso sia alle sue potenzialità formative e culturali sia alla sua rilevanza umana e sociale.

La presentazione di un "modello unitario", articolato ed integrato di Biologia e Scienza della Terra è legata alle finalità dell'insegnamento che, infatti, si propone di metterne in rilievo le correlazioni e le interdipendenze. Inoltre, tale integrazione si giustifica, oltre che per motivi di ordine pedagogico (evitare la numerosità degli insegnanti) per le molteplici affinità di ordine strutturale e metodologico esistente tra le due discipline, entrambe rivolte allo studio di sistemi complessi.

In particolare si sottolinea che:

· lo studio della Biologia ha come fine la comprensione di capisaldi concettuali ed epistemologici quali: il concetto di specie, di popolazione, di programma genetico, di fecondazione ecc. sulla base del "filo conduttore evolutivo". A ciò si deve aggiungere la conoscenza delle interrelazioni tra organismi viventi e tra viventi ed ambiente, nonché quella delle leggi della Natura. Infatti, è indispensabile che i giovani acquisiscano la consapevolezza di dover conservare integri gli equilibri naturali e il concetto della lunghezza del tempo necessario a ristabilirli.

· lo studio di Scienze della Terra ha come fine la conoscenza e la comprensione degli aspetti geologici e geofisici che si riflettono direttamente sulla vita dell'uomo, oltre alla corretta individuazione dei nessi tra mondo abiotico e biotico. In sostanza, questo insegnamento ci si propone di fornire ai giovani alcuni strumenti per una corretta interpretazione della realtà dei viventi e del contesto fisico-chimico- ambientale di cui l'uomo stesso è parte integrante.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso biennale di Scienze della natura si prevede che gli studenti abbiano raggiunto la padronanza dei concetti di base e abbiano colto l'aspetto sistemico delle realtà biologica e geologica.

Inoltre gli studenti devono saper analizzare e definire tutti gli elementi del sistema in termini qualitativi e quando possibile quantitativi, tenendo sempre presente il concetto di continua modifica dei sistemi biologici e geologici.

Al termine del biennio gli studenti devono essere in grado di:

· usare il linguaggio scientifico attinente alle due discipline in modo corretto;

· descrivere ed interpretare un fenomeno in modo chiaro e logico;

· porsi domande significative e ricercarne le risposte;

· applicare la metodologia acquisita a problemi e situazioni nuove;

· osservare ed interpretare carte tematiche, geografiche, grafici, istogrammi, diagrammi ecc.;

· usare microscopi, lenti ed altri strumenti di laboratorio;

· descrivere ed interpretare un fenomeno attraverso l'osservazione di illustrazioni, diapositive ed altri mezzi.

ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI

I contenuti sono articolati secondo un modello unitario e suddivisi in moduli per il primo e secondo anno.

Il filo conduttore che lega i diversi moduli relativi alla prima classe, è quello dell'educazione ambientale. Partendo dallo studio del pianeta Terra si arriva allo studio delle varie interazioni tra i viventi e tra i viventi e l'ambiente.

Nella seconda classe, dopo aver completato lo studio della biosfera con la descrizione della litosfera, si passa alla trattazione degli altri argomenti in programma che hanno come filo conduttore l’educazione alla salute.

Classe prima

· Il Pianeta Terra inserito nel Sistema Solare.

· Forma e dimensioni della Terra.

· Coordinate geografiche.

· Moti della Terra e conseguenze.

· Modi di rappresentazione della Terra, uso delle carte geografiche e distribuzione delle terre emerse.

Modulo 2: Idrosfera

· Che cos'è un ciclo e come si rappresenta: il ciclo dell'acqua.

· Il serbatoio più grande: l'oceano.

· Riserve di acqua dolce: ghiacciai, acque sotterranee, acque superficiali.

· Problemi ambientali dell'idrosfera: uso di acque dolci, inquinamento dei mari e delle falde.

Modulo 3: Atmosfera e clima

· Struttura e composizione dell'atmosfera.

· Pressione, Temperatura e Umidità.

· Circolazione generale dell'atmosfera.

· Problemi ambientali : effetto serra e possibili conseguenze, assottigliamento dello strato di ozono, piogge acide.

· Principali climi della terra.

Modulo 4: L'ambiente e gli organismi

· Componenti biotiche e abiotiche.

· Struttura di un ecosistema: produttori, consumatori, decompositori.

· Flusso di energia e ciclo della materia.

· Interazioni tra organismi.

Modulo 5: La classificazione dei viventi

· Analisi e identificazione delle diversità.

· Problemi di classificazione.

· Concetto macroscopico di specie.

Modulo 6: Dalla cellula ai pluricellulari

· Cellula procariote ed eucariote.

· Unicellulari e pluricellulari.

· Classificazione moderna.

· Uso di chiavi analitiche per la classificazione dei 5 Regni.

Modulo 7: Teorie dell’evoluzione

· Precursori di Darwin : Lamarck e Cuvier.

· Teoria di Darwin: evoluzione per selezione naturale.

Modulo 8: Evoluzione dei 5 regni

· Principali caratteristiche dei regni moderni viste in chiave evolutiva.

Classe seconda

· Litosfera: ciclo delle rocce.

· Problemi ambientali della litosfera: degrado del suolo, disboscamento.

· Sismicità, vulcanesimo, orogenesi, espansione dei fondali oceanici, fosse ,archi insulari: teoria della tettonica delle placche per una comprensione globale dei fenomeni.

· Struttura interna della terra: il motore della tettonica delle placche.

Modulo 2: Dal silicio al carbonio, le molecole della vita, nutrizione e digestione

· Molecole biochimiche.: zuccheri, lipidi, proteine ed enzimi, vitamine ,sali minerali.

· Principi di corretta nutrizione: bisogni alimentari, macro e micro nutrienti, metabolismo.

· Digestione e assorbimento.

Modulo 3: La cellula: energia e vita.

· Modularità della vita: la cellula (morfologia e fisiologia).

· Energia e vita: l'A.T.P., fermentazione, respirazione, fotosintesi.

Modulo 4: Riproduzione.

· Piproduzione delle cellule: funzione del D.N.A., sintesi proteica, mitosi.

· Riproduzione degli individui: riproduzione asessuata e sessuata, meiosi, fecondazione esterna ed interna.

· Riproduzione dell'uomo.

Modulo 5: La genetica.

· Geni e cromosomi, genotipo e fenotipo.

· Probabilità e genetica: leggi della genetica.

· Genetica umana e malattie ereditarie.

· Informazione genetica ed evoluzione.

Modulo 6: L'integrazione nell'uomo.

· Sistemi di controllo ed integrazione: sistema endocrino e nervoso.

· Difese del corpo: immunità e vaccini.

Modulo 7: L'integrazione nella biosfera.

· Cicli biogeochimici.

· Equilibri e squilibri.

· Indicatori ambientali.

INDICAZIONI METODOLOGICHE

Per evitare il nozionismo e la mera descrizione dei fenomeni, si deve utilizzare un approccio che, ripercorrendo le tappe del processo evolutivo, sia orientato alla problematizzazione e impegni gli studenti in modo attivo.

Motivi di ordine didattico, legati anche all'età degli studenti, fanno propendere per un percorso che superi le due tendenze contrapposte dal "macroscopico al microscopico" o "dalle molecole alla biosfera". L'itinerario proposto, pur utilizzando all’inizio un approccio macroscopico, scorre tra i diversi livelli integrandoli: più che una sequenza lineare va privilegiato uno sviluppo a spirale in cui i concetti fondamentali siano progressivamente ripresi con effetto di rinforzo e amplificazione.

In analogia con le indicazioni metodologiche generali, viene privilegiato l’approccio sperimentale.

L'uso del laboratorio con l'esecuzione di semplici esperimenti significativi guida l'analisi del reale. È indispensabile, infatti, che i giovani imparino a "leggere" le prove che hanno portato alla formulazione di ipotesi con l'uso di tutti i sussidi didattici disponibili: carte geografiche, carte tematiche, planisferi, modelli, diapositive, film, videocassette ecc. e, quando possibile, il laboratorio geologico, cioè il terreno.

Infine, va tenuto presente che durante lo svolgimento del programma, si deve tendere ad arricchire l'esperienza formativa dei giovani con riflessioni sugli aspetti naturalistici utili a completare il quadro delle conoscenze scientifiche, scelti in modo mirato per non lasciare scoperte significative aree del sapere.

MODALITÀ DI VERIFICA E DI VALUTAZIONE

Costituiscono forme di verifica a fine formativo e sommativo, oltre alle consuete prove orali, anche prove oggettive opportunamente predisposte dall'insegnante, nonchè le relazioni individuali presentate dagli studenti sugli esperimenti effettuati e sull'attività svolta nel laboratorio. Dato il carattere sperimentale della disciplina, si deve prevedere un'accurata valutazione delle capacità e delle abilità connesse con l'esecuzione degli esperimenti, rivolgendo l'attenzione al processo più che ai risultati.

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