Transcript Biologia, Microbiologia e Tecnologie di controllo ambientale

ITS DELEDDA-MAX FABIANI – CURRICOLO DI ISTITUTO – INDIRIZZO CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE- ARTICOLAZIONE BIOTEC. AMBIENTALI – BIOL. MICROBIOL. E TECN. CONT. AMBIENTALE
ISTITUTO TECNICO STATALE
GRAZIA DELEDDA - MAX FABIANI
Chimica, Materiali e Biotecnologie
Costruzioni, Ambiente e Territorio
Grafica e Comunicazione
DIPARTIMENTO
Di Scienze
___________
CURRICOLO DI ISTITUTO
INDIRIZZO: Chimica, Materiali e Biotecnologie, Articolazione: Biotecnologie Ambientali
DISCIPLINA: Biologia, Microbiologia e Tecnologie di controllo ambientale
Docenti: E. Fragonas, M. Zappalà,M. Burolo, E. Benci
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ITS DELEDDA-MAX FABIANI – CURRICOLO DI ISTITUTO – INDIRIZZO CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE- ARTICOLAZIONE BIOTEC. AMBIENTALI – BIOL. MICROBIOL. E TECN. CONT. AMBIENTALE
INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI
CLASSE: TERZA
PREMESSA
Il docente di “Biologia, microbiologia e tecnologie di controllo ambientale” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti
risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:
 Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell’ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche, sociali,
culturali e le trasformazioni intervenute nel corso del tempo
 Padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del
territorio
 Intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli
strumenti di progettazione, documentazione e controllo
 Orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro
alla tutela dell’ambiente e del territorio
Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto.
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MODULO 1: INTRODUZIONE ALLE SCIENZE AMBIENTALI – CONCETTI
INTRODUTTIVI
PERIODO: SETTEMBRE – PRIMA META’ DI OTTOBRE
COMPETENZE
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
 Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
 Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Ambiente
Attività antropica e influenza sui comparti ambientali
Elementi di teoria dei sistemi








ABILITA’
Individuare e riconoscere gli effetti dell’attività antropica sull’ambiente
Applicare il modello DPSIR nell’analisi di un problema ambientale
La Terra come sistema
Considerazioni del rapporto uomo-ambiente e tappe significative nella storia
dell’uomo
Il concetto di impatto antropico
Visione biocentrica e visione antropocentrica
Il concetto di sviluppo sostenibile
L’impronta ecologica
Esempi di problemi ambientali
Modelli di analisi di problemi ambientali (es. modello DPSIR)
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze: l’impronta ecologica
Esperienza: Esempi di modelli di calcolo dell’impronta ecologica
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Saper individuare indicatori del calcolo dell’impronta ecologica
Saper impiegare semplici programmi per il calcolo dell’impronta
ecologica
ABILITA’
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
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x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
Altro:
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 2: LA CELLULA EUCARIOTE – STRUTTURA E FUNZIONI
PERIODO: SECONDA META’ OTTOBRE – NOVEMBRE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Struttura e organizzazione della cellula eucariote e funzioni del sistema cellula







La logica della vita, proprietà dei viventi, importanza biologica dell’acqua,
molecole organiche, molecole biologiche, cenni sulla struttura e principali
funzioni
le dimensioni delle cellule e i fattori che ne limitano la crescita
organuli cellulari: struttura e funzioni
cellule animali e vegetali: similitudini e differenze
la struttura della membrana plasmatica
Trasporto di membrana: tipi di trasporto, diffusione, osmosi, trasporto
passivo, facilitato, attivo
Endocitosi, esocitosi e pinocitosi e fagocitosi
ABILITA’
Individuare le caratteristiche strutturali e organizzative della cellula
eucariote
Riconoscere le principali differenze tra cellule vegetali e animali in
termini strutturali e funzionali
Bilanci di materia ed energia:





principi della termodinamica applicati ai sistemi viventi
reazioni eso ed endoergoniche
l’ATP e l’energia
gli enzimi, ruolo e fattori che ne condizionano l’attività
il metabolismo cellulare: cenni alla respirazione cellulare, fermentazione e
fotosintesi
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Descrizione e uso corretto della strumentazione e della vetreria di laboratorio
Norme di sicurezza in laboratorio di biologia: specifica, rischio biologico, generale,
rischio fisico, meccanico.
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Realizzare attività sperimentali attenendosi ad una metodica nel
rispetto dell’ambiente e delle norme di sicurezza
Utilizzare correttamente la vetreria di laboratorio
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Il microscopio ottico: principi di funzionamento, struttura: parte ottica e meccanica,
corretto uso e manutenzione. Tipologie di microscopi.
Preparazione, allestimento e osservazione di materiali, preparati a fresco:
 lettere di giornale
 amido di patata, frumento, mais, riso, fagiolo,
 epidermide di foglie, cloroplasti, stomi, amiloplasti
 epidermide di cipolla
 cellule e microrganismi eucarioti (alghe, organismi planctonici, etc)
Osservazione di funzioni cellulari: osmosi, attività enzimatiche etc.
Utilizzare correttamente un microscopio ottico
Essere in grado di allestire un preparato microscopico a fresco
Distinguere le varie parti delle cellule vegetali
Riconoscere diversi tipi di amido
Riconoscere le parti principali di una microorganismo eucariotico
all’osservazione microscopica
Riconoscere alcune funzioni cellulari
Essere in grado di eseguire in autonomia un semplice protocollo
laboratoriale
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Fisica: ottica, pressione osmotica
Lab. Chimica: rischio chimico, uso e smaltimento dei coloranti
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto x Orale x Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 3: LE BASI CELLULARI DELLA RIPRODUZIONE, EREDITARIETA’, E
MUTAZIONI
PERIODO: NOVEMBRE - DICEMBRE - GENNAIO
COMPETENZE :
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Ereditarietà e mutazioni:
 La molecola dell’ereditarietà: il DNA
 La duplicazione del DNA
 Riproduzione sessuata e asessuata
 Il ciclo cellulare.
 I cromosomi . Descrizione della struttura, tipi di cromosomi
 La mitosi e la duplicazione degli organismi unicellulari
 La meiosi e i meccanismi di ricombinazione.
 Le alterazioni del numero e struttura dei cromosomi : studio di un cariotipo,
poliploidie, alterazioni del numero di cromosomi
 Fenotipo e genotipo
 Le leggi dell’Ereditarietà mendeliana
 Le eccezioni alle leggi mendeliane: codominanza, pleiotropia, ereditarietà
poligenica
 Eredità legata al sesso
 Le mutazioni geniche
ABILITA’
Analizzare le forme di moltiplicazione dei microrganismi eucariotici
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
 Osservazione dei meccanismi di riproduzione di alcuni microrganismi (lieviti)
 Estrazione ed osservazione del DNA della frutta/vegetali
 Osservazione microscopica di cellule in mitosi
 Test di vitalità cellulare eseguito su cellule di lievito
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Utilizzare correttamente la vetreria di laboratorio
Utilizzare correttamente un microscopio ottico
Essere in grado di allestire un preparato microscopico a fresco
Essere in grado di eseguire in autonomia un semplice protocollo
Riconoscere nelle mutazioni del genotipo una causa delle alterazioni del
fenotipo
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laboratoriale
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Lab. Chimica: uso della bilancia, preparazione di soluzioni, rischio chimico
ABILITA’
Essere in grado di preparare autonomamente le soluzioni da utilizzare e
successivamente procedere ad un corretto smaltimento.
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto x Orale x Pratico
Altro:
x Lezioni frontali
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 4: AMBIENTE ED ECOSISTEMI – MATRICI AMBIENTALI
PERIODO: FEBBRAIO -MARZO
COMPETENZE
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Ambienti ed ecosistemi
Bilanci di massa ed energia
Elementi della teoria dei sistemi
Matrici ambientali
Attività antropica ed influenze sugli ecosistemi
 Elementi base di ecologia:
 Ecosistema, fattori abiotici e biotici, habitat e nicchia ecologica, biomi
 Bilanci di massa e di materia negli ecosistemi:
 produzione primaria, produzione secondaria, livelli trofici, catene e reti e
piramidi alimentari, catena del pascolo e catena del detrito, efficienza
ecologica, organicazione e mineralizzazione
 Popolazioni e comunità, strategie di vita r e k, relazioni interspecifiche,
potenziale biotico
 Capacità portante di un ecosistema
 Biodiversità
 Cenni sulle caratteristiche principali delle matrici ambientali:
 Suolo: composizione chimica, struttura fisica e componente organica,
contenuto di acqua e gas, acidità e fenomeni di scambio ionico
 Acque: caratteristiche chimico fisiche dell’acqua, ciclo dell’acqua, esempi di
ambienti acquatici
 Atmosfera: proprietà generali, ciclo dell’ozono, effetto serra
 Azioni antropiche e interferenze sugli ecosistemi (esempi)
ABILITA’
Individuare ambienti ed ecosistemi
Analizzare scambi di materia ed energia in un ecosistema
Individuare le principali interazioni che avvengono tra gli ecosistemi
naturali
Individuare e analizzare indicatori biotici
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ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
 Monitoraggio ambientale – procedure e finalità
 Parametri di valutazione della qualità delle matrici ambientali
 Indici e indicatori di monitoraggio delle matrici ambientali
 Bioindicatori
Esperienze tecnico-pratiche:
 Tecniche e strumenti del campionamento ambientale
 Esempi di monitoraggio ambientale sul campo: raccolte di campioni, misure di
parametri ambientali, ricerca di bioindicatori
 Esempi di biondicatori (licheni, piante, etc)
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Essere in grado di eseguire operazioni caratteristiche di un
monitoraggio ambientale (osservazioni, raccolta di campioni, semplici
misure)
Saper riconoscere dei bioindicatori
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
x Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) : esercitazioni sul campo
PROGETTI:
Ambiente e Territorio
Laboratorio all’aperto
Esempi di biomonitoraggio sul campo
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 5: FENOMENI DI DISPERSIONE E ACCUMULO DI INQUINANTI
PERIODO: APRILE
COMPETENZE
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Dinamiche chimiche e fisica dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo:
 Concetto di inquinamento
 Esempi di sostanze inquinanti. Criteri di classificazione degli inquinanti
 Immissione degli inquinanti nell’ambiente
 Dispersione degli inquinanti nell’atmosfera: meccanismi di trasporto
rimozione e accumulo
 Immissione degli inquinanti nelle acque
 Immissione degli inquinanti nell’aria
 Immissione degli inquinanti nel suolo
 Fenomeni di bioaccumulo e biomagnificazione

ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
Monitoraggio ambientale
Esperienze:
 Esempi di indicatori di qualità dell’acqua, dell’aria e del suolo. Osservazioni al
microscopio
 Tecniche di valutazione di qualità dell’acqua, aria e suolo
ABILITA’
Individuare gli effetti dell’attività antropica sugli ambienti
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica: aspetto chimico di alcuni principali inquinanti
Fisica: dinamica dei fluidi
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
Stabilire i meccanismi di dispersione e bioaccumulo degli inquinanti.
Individuare inquinanti emessi nei comparti ambientali e i metodi di
indagine chimica, fisica, biologica e microbiologica previsti dalla legge
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Saper riconoscere alcuni parametri quali indicatori di qualità delle
matrici sulla base del confronto dei limiti di legge
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METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
x Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
x Altro: (specificare) : visita ai laboratori dell’Arpa
PROGETTI:
Ambiente e Territorio
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 6: ELEMENTI DI TOSSICOLOGIA
PERIODO: MAGGIO
COMPETENZE
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Elementi di tossicologia
 Concetto di tossicità di una sostanza
 Fattori che influenzano e determinano la tossicità di una sostanza
 Sostanze xenobiotiche
 Citotossicità. Processo ADME
 Tossicità acuta e cronica
 Rischio tossicologico e valutazione del rischio
 Genotossicità, esempi di sostanze genotossiche ed effetti
 Agenti mutageni chimici e fisici, meccanismi di azione
ABILITA’
Individuare gli effetti dell’attività antropica
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Test qualitativo di valutazione della tossicità di sostanze utilizzando microrganismi
del suolo
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Utilizzare correttamente la vetreria di laboratorio
Utilizzare correttamente un microscopio ottico
Essere in grado di allestire un preparato microscopico a fresco
Essere in grado di eseguire in autonomia un semplice protocollo
laboratoriale
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
x Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
Riconoscere la citotossicità quale espressione della presenza di
inquinanti ambientali
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x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI
CLASSE: QUARTA
PREMESSA
Il docente di “Biologia, microbiologia e tecnologie di controllo ambientale” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti
risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:
 Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell’ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche, sociali,
culturali e le trasformazioni intervenute nel corso del tempo
 Padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del
territorio
 Intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli
strumenti di progettazione, documentazione e controllo
 Orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro suia
alla tutela dell’ambiente e del territorio
Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto.
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MODULO 1: LA CELLULA PROCARIOTE
PERIODO: SETTEMBRE- OTTOBRE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Microbiologia: ambiti di studio e metodologie specifiche di approccio allo studio dei
microorganismi procarioti
Cenni di criteri di classificazione dei microrganismi procarioti: Archea ed Eubatteri
 Struttura e organizzazione della cellula procariote:
 Dimensioni e morfologie batteriche
 Parete cellulare, Parete Gram+ e Gram- , membrana citoplasmatica,
citoplasma, cromosoma batterico
 Capsula, appendici esterne
 La sporulazione
 Tossine batteriche: esempi
 Le comunità microbiche
 I biofilm e loro importanza sul piano ambientale
 Esempi di batteri di interesse ambientale
ABILITA’
Individuare le caratteristiche strutturali e organizzative della cellula
procariote, il metabolismo e la crescita microbica
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Sicurezza-rischio biologico: cappe di sicurezza biologica
Organizzazione di un laboratorio di microbiologia e sua strumentazione
Tecniche e metodi della disinfezione e sterilizzazione
I terreni di di coltura (tipologie e scopi d’uso)
Esperienze:
Preparazione di terreni per batteriologia di tipo liquido e solido
Semine di batteri in terreno liquido e in piastre per striscio
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Progettare e realizzare attività sperimentali in sicurezza e nel rispetto
dell’ambiente
Individuare l’organizzazione strutturale, le funzioni e classificare i
microrganismi ambientali
Individuare le principali interazioni che avvengono tra gli ecosistemi
naturali e analizzare gli indicatori biotici
Riconoscere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente
Saper condurre in autonomia semplici operazioni di allestimento di
colture batteriche
Caratterizzare i microorganismi mediante microscopio, terreni di
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Tecniche di colorazione (Colorazione di Gram) e riconoscimento di batteri
Principi di identificazione batterica per caratteri colturali morfologici e chimici
coltura e colorazioni dei kit di identificazione
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Lab. Chimica: rischio chimico, preparazioni di soluzioni, uso e smaltimento dei
coloranti
ABILITA’
Essere in grado di preparare autonomamente le soluzioni da utilizzare e
successivamente procedere ad un corretto smaltimento.
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 2 : METABOLISMO, CRESCITA E RIPRODUZIONE DEI BATTERI
Periodo: NOVEMBRE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Principi generali di funzionamento del metabolismo cellulare
 Fonti di energia per i microrganismi
 Fonti nutritive per il metabolismo
 Principali vie metaboliche nei microorganismi: respirazione, fotosintesi,
respirazioni anaerobie, biodegradazioni
 Biosintesi microbiche - cenni
Divisione cellulare nei batteri
La crescita batterica: condizioni per la crescita
Curva di crescita
ABILITA’
Individuare le caratteristiche strutturali e organizzative della cellula e il
metabolismo della crescita microbica
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Metodi di isolamento e ottenimento di colture pure
Allestimento di colture cellule e analisi di fattori chimico-fisici che influenzano la
crescita batterica (pH, temperatura, concentrazione salina, presenza di ossigeno)
Test e saggi di caratterizzazione metabolica di batteri (catalasi, ossidasi)
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Progettare e realizzare attività sperimentali in sicurezza e nel rispetto
dell’ambiente
Saper condurre in autonomia semplici operazioni di allestimento di
colture batteriche
Caratterizzare i microorganismi mediante microscopio, terreni di
coltura e colorazioni dei kit di identificazione
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica: preparazione di soluzioni
Fisica: pressione osmotica
METODOLOGIE:
ABILITA’
Essere in grado di preparare autonomamente le soluzioni da utilizzare e
successivamente procedere ad un coretto smaltimento.
VERIFICHE:
xScritto XOrale X Pratico
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
Individuare le principali vie metaboliche dei microrganismi nelle
fermentazioni e nella fotosintesi
Ricavare e descrivere la curva di crescita batterica
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□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
Altro:
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 3 : GENETICA BATTERICA
PERIODO: DICEMBRE- GENNAIO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali..
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Il genoma batterico
Meccanismi di duplicazione del DNA
Le mutazioni genetiche nei batteri. I meccanismi di riparo del DNA.
Meccanismi di ricombinazione genica nei batteri: coniugazione, trasformazione e
trasduzione
L’espressione genica: sintesi proteica e codice genetico
Regolazione dell’espressione genica: esempi di operoni
ABILITA’
Analizzare le forme di moltiplicazione dei microrganismi
Individuare le forme di moltiplicazione dei microrganismi
Riconoscere nella mutazioni del genotipo una causa delle alterazioni del
fenotipo
Analizzare le forme di moltiplicazione dei microrganismi
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Tecniche di conta batterica:
 conta totale: conta in camera di Burker, metodo spettrofotometrico
 conta vitale: CMT con metodo delle diluizioni successive, MPN, MF
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Progettare e realizzare attività sperimentali in sicurezza e nel rispetto
dell’ambiente
Saper condurre in autonomia semplici operazioni di allestimento di
colture batteriche
Caratterizzare i microorganismi mediante microscopio, terreni di
coltura e colorazioni dei kit di identificazione
ABILITA’
Utilizzare in modo appropriato gli strumenti di analisi: colorimetro o
spettrofotometro.
Essere in grado di preparare autonomamente le soluzioni da utilizzare e
successivamente procedere ad un corretto smaltimento.
VERIFICHE:
xScritto XOrale X Pratico
Tecniche di controllo della crescita batterica
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica analitica: spettrofotometria, preparazione di soluzioni, costruzione della
retta di taratura
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
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x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
Altro:
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 4 : BIOTECNOLOGIE ED ELEMENTI DI INGEGNERIA GENETICA
PERIODO: FEBBRAIO-PRIMA META’ MARZO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali..
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Definizione di biotecnologia. Origine ed evoluzioni delle biotecnologie
Scopi ed esempi di applicazioni delle biotecnologie
Strumenti dell’ingegneria genetica: enzimi di restrizione, DNA ligasi
Tecniche di amplificazione del DNA: PCR e clonaggio genico
Elettroforesi e tecniche di separazione di DNA e proteine
Vettori di clonaggio e vettori di espressione
Sonde (a DNA, a mRNA, cDNA) e tecniche di ibridazione del DNA,
Tecniche di trasformazione batterica e tecniche di selezione di batteri ricombinanti.
Esempi di geni e proteine “marcatori”
Tecnologia di Microarray.
Gli anticorpi monoclonali e loro impiego
Esempi di applicazioni di tecnologie di ingegneria genetica in contesti ambientali
(esempi di OGM e piante GM)
ABILITA’
Saper progettare in via teorica un protocollo sperimentale utilizzando
strumenti e tecniche dell’ingegneria ambientale in contesti dati per
monitorare e/o progettare azioni di risanamento di matrici ambientali
inquinate.
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Descrizioni di protocolli sperimentali
Casi di studio di applicazioni di tecniche di ingegneria genetica in contesti ambientali
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
x Lezioni frontali x
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x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) : attività pratica presso i laboratori del polo didattico Universitario (p.le
Valmaura)
Altro:
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
Attività pratica presso i laboratori del Polo Didattico Universitario
(p.le Valmaura)
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MODULO 5: MICROBIOLOGIA DEGLI ORGANISMI EUCARIOTICI
Periodo: SECONDA META’ DI MARZO-APRILE
COMPETENZE
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Microbiologia: ambiti di studio e metodologie specifiche di approccio allo studio dei
microorganismi eucariotici
Cenni di criteri di classificazione dei microrganismi eucarioti
 Microbiologia degli ambienti acquatici: le microlaghe. Aspetti strutturali
ed ecologici.
 Plancton, fitoplancton e zooplancton
 Fenomeni di eutrofizzazione (cause, conseguenze e possibili rimedi)
 Le mucillagini
 Le biotossine
 Protozoi
 Funghi e miceti
 Lieviti
ABILITA’
Individuare le caratteristiche strutturali e organizzative della cellula, e il
metabolismo e la crescita microbica
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Osservazioni al microscopio ottico di comunità microbiche delle acque dolci e salate
Osservazioni di campioni protozoi, miceti e lieviti
IBE (indice biotico esteso)
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Caratterizzare i microrganismi mediante l’uso del microscopio
Saper mettere in relazione l’indice IBE con lo stato di qualità di un corso
d’acqua dolce
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
Individuare l’organizzazione strutturale, le funzioni e classificare i
microrganismi ambientali
Individuare le principali interazione che avvengono tra gli ecosistemi
naturali e analizzare gli indicatori biotici
Riconoscere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente
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x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
xScritto XOrale XPratico
Altro:
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 6: CICLI BIOGEOCHIMICI
PERIODO: MAGGIO- GIUGNO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Le trasformazioni della materia e i cicli biogeochimici, risorsa e riserva
Ciclo del Carbonio
Ciclo dell’Azoto. Esempi di batteri azoto fissatori, nitrosanti e nitrificanti
Ciclo del Fosforo
Ciclo dell’Ossigeno
Ciclo dello Zolfo
Ciclo del Ferro
ABILITA’
Comprendere il percorso dei principali elementi nelle diverse forme
chimiche attraverso le matrici
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Osservazioni di apparati radicali di micorizze. Riconoscimento di noduli
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Progettare e realizzare attività sperimentali in sicurezza e nel rispetto
dell’ambiente
Saper condurre in autonomia semplici operazioni di allestimento di
colture batteriche
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica: solubilità, reazioni di solubilizzazione (in relazione con la temperatura, pH e
la quantità del soluto)
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo.
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
Riconoscere il ruolo dei metabolismi degli organismi e microorganismi
nelle varie fasi dei cicli biogeochimici.
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xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI
CLASSE: QUINTA
PREMESSA
Il docente di “Biologia, microbiologia e tecnologie di controllo ambientale” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti
risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:
 Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell’ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche, sociali,
culturali e le trasformazioni intervenute nel corso del tempo
 Padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del
territorio
 Intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli
strumenti di progettazione, documentazione e controllo
 Orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro suia
alla tutela dell’ambiente e del territorio
Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto.
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MODULO 1: CICLO INTEGRATO DELLE ACQUE
Periodo: SETTEMBRE OTTOBRE NOVEMBRE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Tutela e qualità delle acque
Classificazione delle acque in base al loro utilizzo
Inquinamento delle acque
Capacità auto depurazione di sistemi acquatici
Significato di ciclo integrato
Captazione delle acque. Parametri di qualità
Potabilizzazione delle acque. Trattamenti chimici, fisici e biologici
ABILITA’
Analizzare lo schema di processo di un impianto di potabilizzazione e
depurazione biologico e i principali parametri chimici fisici e biologici
Acque reflue: origini, caratteristiche, indicatori di inquinamento e di
biodegradabilità
I sistemi di raccolta delle acque
Il processo di depurazione delle acque reflue: principali problematiche e fattori che
influiscono sulla depurazione
Depurazione delle acque: trattamenti primari, secondari e terziari.
Tecnologie biologiche per la depurazione delle acque reflue: sistemi a biomassa
adesa e a biomassa libera. Sistemi a fanghi attivi.
La linea fanghi: trattamenti anaerobi e produzione di biogas
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
Indicatori di biodegradabilità delle acque: COD, BOD, TOC
Procedure di campionamento e analisi di parametri chimico-fisici delle acque per
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Progettare e realizzare attività sperimentali in sicurezza e nel rispetto
dell’ambiente
Saper determinare la qualità dell’acqua mediante le analisi
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l’attribuzione del grado di qualità
 Analisi microbiologiche delle acque destinate al consumo umano e alla
balneazione:
 CMT (conta microbica totale)
 Colimetria: coliformi fecali e totali (prova presuntiva e di conferma)
 ENTEROTUBE (multi test)
 Ricerca degli Streptococchi fecali
Acque reflue:
Ricerca dei microrganismi presenti (batteri, protozoi, elminti)
microbiologiche previste dalla normativa D.Lgs 31/2001
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica analitica:
Campionamento e analisi per caratterizzazione delle acque naturali:
- determinazione delle sostanze disciolte nelle, durezza, residuo fisso, pH,
conducibilità elettrica specifica, BOD, COD, cloruri, nitrati.
Campionamento e analisi chimico fisiche per la caratterizzazione delle acque reflue
prima e dopo la depurazione
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
Sapere determinare la qualità dell’acqua mediante l’analisi dei
parametri previsti dalla normativa D.lgs 31/2001
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
Saper interpretare i risultati di un’analisi di qualità di acque provenienti
da un processo di depurazione in termini di efficienza del processo di
depurazione o del funzionamento di un impianto di depurazione
Saper predisponete una campagna di campionamento e analisi delle
acque reflue per acquisire dati operativi sull’efficienza di un singolo
processo di depurazione o dell’impianto di trattamento delle acque
reflue
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 2: TECNOLOGIE NATURALI PER LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE
Periodo: DICEMBRE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Potere auto depurante delle acque
Comunità microbiche e decomposizione in ambienti acquatici
Il lagunaggio
La fitodepurazione: principi.
Tipologie di impianti di fitodepurazione (sistemi a flusso superficiale e a flusso
sommerso)
Ruolo delle piante e dei microorganismi nella fitodepurazione
ABILITA’
Riconoscere le proprietà di depurazione delle acque di comunità
vegetali e microbiche
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Riconoscimento di piante e microrganismi con capacità depurative delle acque
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Saper riconoscere le piante e i microorganismi utili in un impianto di
fitodepurazione
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Fisica: dinamica dei fluidi
Chimica analitica: BOD, COD, TOC
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
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□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 3: IL COMPOST
PERIODO: GENNAIO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Il compost: proprietà e usi
Fasi biologiche del processo di compostaggio
Analisi dei principali fattori condizionanti il compostaggio
Cenni alle principali tecnologie di produzione di compost
ABILITA’
Analizzare lo schema di produzione di compost
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
Descrizione di sistemi domestici per la produzione del compost
Metodi microbiologici di analisi del compost
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Saper interpretare dati analitici per verificare il grado di maturazione
della qualità del compost
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale xPratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
Identificare il compostaggio come sistema di riciclaggio e produzione di
energia rinnovabile
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 4: TECNOLOGIE DI RECUPERO E BIORISANAMENTO DI SUOLI
INQUINATI
Periodo: FEBBRAIO MARZO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Inquimento del suolo. Esempi. Tipologie di contaminanti del suolo
Destino dei contaminanti del suolo. Processi coinvolti e relativi esempi
La biodegradazione e il ruolo delle comunità microbiche del suolo
Esempi di vie biochimiche implicate nella biodegradazione di xenobiotici
(biodegradazione dei derivati del petrolio)
Definizione di sito contaminato e sito di interesse nazionale.
Cenni alla normativa di settore.
Processo di caratterizzazione d un sito inquinato e analisi dei rischi
Tecnologie di bonifica dei siti inquinati: esempi di trattamenti di tipo fisico e chimico
Biotecnologie di bonifica di siti inquinati: esempi di biorisanamento in situ ed ex situ
Il fitorisanamento
Impiego di microorganismi geneticamente modificati nel biorisanamento
ABILITA’
Progettare un intervento di biorisanamento del suolo
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
 cenni sul processo di pedogenesi (fattori chimici e biologici)
 costituenti del terreno (sostanze minerali, organiche, organismi terricoli)
 proprietà chimiche fisiche e biologiche del terreno
 caratteristiche e importanza delle comunità microbiologiche dei suoli
Analisi di casi di studio
Modalità di campionamento e conservazione dei campioni di suolo
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Conoscere le caratteristiche del suolo
Saper campinare e analizzare il suolo per determinarne la qualità in
base al suo utilizzo
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Analisi microbiologica del suolo: CMT
Determinazione degli N-fissatori aerobi (Azotobacter)
Determinazione degli N-fissatori anaerobi (Clostridium)
Determinazione dei batteri proteolitici e ammonificanti
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica analitica:
Proprietà chimico del suolo, determinazione di:
sostanza organica, pH, calcare, azoto, capacità di scambio cationico
Proprietà fisiche del suolo: granulometria, tessitura e struttura del suolo
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
Essere in grado di classificare il suolo e interpretare i risultati con il
diagramma a coordinate triangolari, e saper classificare il terreno
VERIFICHE:
xScritto XOrale XPratico
Altro:
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 5: TRATTAMENTI DELLE EMISSIONI GASSOSE IN ATMOSFERA
Periodo: APRILE
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Emissioni in atmosfera: inquinanti primari e secondari.
Macroinquinanti e microinquinanti.
Particolato atmosferico. Smog fotochimico
Cenni alla normativa di settore: parametri di qualità dell’aria e limiti di legge
Tecnologie di rimozione delle emissioni gassose: esempi di tecnologie chimiche,
fisiche e biologiche
Trattamenti del particolato: sistemi a secco e a umido
Tecnologie per l’abbattimento dei composti organici volatili
Esempi di tecnologie per la rimozione dei gas di azoto e di zolfo
ABILITA’
Individuare le tecniche di rimozione dei composti organici, dei composti
di zolfo e azoto dai fumi di scarico
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Conoscenze:
Le centraline per il monitoraggio della qualità dell’aria: parametri analizzati
I.P.A. indice di purezza atmosferica
I.M.A. controllo microbiologico dell’aria indoor (campionamento passivo)
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica analitica: controllo della qualità dell’aria mediante analisi di parametri
chimico-fisici, mediante l’utilizzo di apparecchiature per il campionamento.
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
Determinare la qualità dell’aria attraverso il controllo di parametri
chimico-fisici.
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
Determinare la qualità dell’aria attraverso il controllo microbiologico
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ITS DELEDDA-MAX FABIANI – CURRICOLO DI ISTITUTO – INDIRIZZO CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE- ARTICOLAZIONE BIOTEC. AMBIENTALI – BIOL. MICROBIOL. E TECN. CONT. AMBIENTALE
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
Altro:
PROGETTI:
Visita ad una centralina di rilevazione della qualità dell’aria
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 6: I RIFIUTI SOLIDI
PERIODO: MAGGIO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
Il problema rifiuti: origini e cause
Cenni ai principi che regolano la gestione dei rifiuti
Tipologie di rifiuti solidi e criteri di classificazione
Sistemi di gestione dei riifiuti: la raccolta differenziata. Organizzazione ed esempi di
filiere
Le discariche controllate. Ciclo di vita di una discarica. Problematiche ambientali.
Controllo del percolato
ABILITA’
Stabilire quali sono le tecniche di smaltimento e di recupero dei rifiuti
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Analisi di una filiera della raccolta differenziata
Identificazione dei materiali e loro destino nella raccolta differenziata
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
Analizzare lo schema di processo nella raccolta differenziata
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
Chimica analitica: impianti di trattamento dei materiali provenienti dal raccolta
differenziata, vetro, carta, alluminio, materiale plastico
ABILITA’
Collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle materie di indirizzo
Conoscere l’importanza dell’utilizzo dei materiali riciclati nel processo di
fabricazione
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
METODOLOGIE:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
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PROGETTI:
Visita ad un termovalorizzatore
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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MODULO 7 : TECNOLOGIE DI RECUPERO ENERGETICO DEI RIFIUTI
PERIODO: MAGGIO
COMPETENZE:
x Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
x Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
x Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni.
x Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratori
x Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza;
x Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI)
L’incenerimento dei rifiuti. Problematiche ambientali
I termovalorizzatori: schema di processo
Produzione di biogas da discarica e da biomasse e produzione di energia
ABILITA’
Stabilire quali sono le tecniche di smaltimento e di recupero dei rifiuti
ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO
Analisi di dello schema a blocchi di un termovalorizzatore
ABILITA’ TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE
RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti)
ABILITA’
METODOLOGIE:
VERIFICHE:
xScritto XOrale Pratico
Altro:
x Lezioni frontali x
x Lezioni interattive – Lezioni dialogate
□ Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate
xAttività laboratoriali
x Esercitazioni pratiche – Esercitazioni ed esperienze guidate
x Cooperative learning – Apprendimento cooperativo
□ Altro: (specificare) :
PROGETTI:
Visita ad un termovalorizzatore
AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO)
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