Serie Generale n. 151 del 30-6-1995
SUPPLEMENTI ORDINARI
MINISTERO DELLA PUBBLICA ISTRUZIONE
MINISTERO DELLA PUBBLICA ISTRUZIONE
DECRETO MINISTERIALE 27 aprile 1995
Sostituzione dei programmi di insegnamento vigenti nel triennio degli istituti tecnici industriali ad indirizzo chimica industriale di cui al decreto del Presidente della Repubblica 30 settembre 1961, n. 1222. (GU Serie Generale n.151 del 30-06-1995 - Suppl. Ordinario n. 80)

IL MINISTRO DELLA PUBBLICA ISTRUZIONE
Visto il testo unico delle disposizioni legislative vigenti in
materia di istruzione, relative alle scuole di ogni ordine e grado,
emanato con il decreto legislativo 16 aprile 1994, n. 297, e, in
particolare, il suo articolo 205, comma 2, nella parte in cui prevede
che le materie di insegnamento negli istituti e scuole di istruzione
secondaria superiore sono determinate, con il relativo quadro orario,
con uno o più regolamenti, da adottarsi, secondo la procedura
prevista dall'articolo 17, commi 3 e 4, della legge 23 agosto 1988,
n. 400, con decreto del Ministro della pubblica istruzione, di
concerto con il Ministro del tesoro, e che i programmi di
insegnamento sono definiti con decreto del Ministro della pubblica
istruzione;
Visto il decreto del Presidente della Repubblica 30 settembre
1961, n. 1222;
Vista la legge 12 gennaio 1991, n. 13;
Visto il regolamento emanato con decreto n. 264 del 27 aprile
1995, adottato di concerto con il Ministro del tesoro, con il quale
è determinato il nuovo piano di studio, con il relativo quadro
orario, degli istituti tecnici industriali ad indirizzo chimica
industriale;
Considerata l'esigenza di provvedere alla conseguente
ridefinizione dei programmi di insegnamento dei predetti istituti
tecnici;
Sentito il Consiglio nazionale della pubblica istruzione che,
nell'adunanza del 19 luglio 1994, ha espresso parere favorevole alla
istituzionalizzazione del nuovo piano di studio, con il relativo
quadro orario, e dei nuovi programmi di insegnamento previsti dal
progetto sperimentale "Deuterio" già largamente attuato, in
sostituzione di quelli stabiliti dal decreto del Presidente della
Repubblica n. 1222 del 1961, sopra citato;

Decreta:
Articolo 1

1. A decorrere dall'anno scolastico 1995/96 i programmi di
insegnamento, che il decreto del Presidente della Repubblica 30
settembre 1961, n. 1222, stabilisce per gli istituti tecnici
industriali ad indirizzo chimica industriale, ora denominato
indirizzo chimico, sono sostituiti con quelli definiti negli allegati
al presente decreto, che sarà pubblicato nella Gazzetta Ufficiale
della Repubblica italiana.
2. Il presente decreto è soggetto ai prescritti controlli di
legge.
Roma, 27 aprile 1995
Il Ministro: LOMBARDI
Registrato alla Corte dei conti il 16 maggio 1995
Registro n. 1 Istruzione, foglio n. 86

EDUCAZIONE FISICA
FINALITÀ
L'insegnamento di Educazione Fisica si propone le seguenti
finalita':
1. L'acquisizione del valore della corporeità, attraverso
esperienze di attività motorie e sportive, di espressione e di
relazione, in funzione della formazione di una personalità
equilibrata e stabile.
2. Il consolidamento di una cultura motoria e sportiva quale
costume di vita, intesa anche come capacità di realizzare attività
finalizzate e di valutarne i risultati e di individuarne i nessi
pluridisciplinari.
3. Il raggiungimento del completo sviluppo corporeo e motorio
della persona attraverso l'affinamento della capacità di utilizzare
le qualità fisiche e le funzioni neuro-muscolari.
4. L'approfondimento operativo e teorico di attività motorie e
sportive che, dando spazio anche alle attitudini e propensioni
personali, favorisca l'acquisizione di capacità trasferibili
all'esterno della scuola (lavoro, tempo libero, salute).
5. L'arricchimento della coscienza sociale attraverso la
consapevolezza di sè e l'acquisizione della capacità critica nei
riguardi del linguaggio del corpo e dello sport.
Il programma di Educazione Fisica del triennio della scuola
secondaria di secondo grado è la prosecuzione e l'evoluzione del
programma del biennio precedente.
Esso rappresenta la conclusione di un percorso che mira al
completamento della strutturazione della persona e della definizione
della personalità per un consapevole inserimento nella società.
Le finalità indicate, coerenti con quelle generali della scuola,
definiscono l'ambito operativo specifico dell'Educazione Fisica.
Il ruolo prioritario viene dato all'acquisizione del valore della
corporeità che, punto nodale dell'intervento educativo, è fattore
unificante della persona e quindi di aiuto al superamento dei disagi
tipici dell'età giovanile che possono produrre comportamenti
devianti.
Solo in questo quadro sarà possibile comprendere in modo corretto
la valenza delle altre finalità.
Infatti esse, nell'ordine, mirano a rendere la persona capace in
modo consapevole di affrontare, analizzare e controllare situazioni
problematiche personali e sociali; di utilizzare pienamente le
proprie qualità fisiche e neuro-muscolari; di raggiungere una
plasticità neuronale che consenta di trasferire in situazioni
diverse le capacità acquisite, determinando le condizioni per una
migliore qualità della vita.
L'insegnamento dell'educazione fisica, inoltre, deve guidare lo
studente a comprendere il ruolo del corpo in ambito sociale, per
riconoscerne la valenza sia a livello personale sia a livello
comunicativo come avviene in campo sportivo e nel linguaggio del
corpo.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Lo studente, al termine del triennio, deve dimostrare:
1. di essere consapevole del percorso effettuato per conseguire il
miglioramento delle capacità di:
1.1 compiere attività di resistenza, forza, velocità e
articolarità,
1.2 coordinare azioni efficaci in situazioni complesse,
2. di essere in grado di:
2.1 utilizzare le qualità fisiche e neuro-muscolari in modo
adeguato alle diverse esperienze e ai vari contenuti tecnici,
2.2 applicare operativamente le conoscenze delle metodiche
inerenti al mantenimento della salute dinamica,
2.3 praticare almeno due degli sport programmati nei ruoli
congeniali alle proprie attitudini e propensioni,
2.4 praticare attività simbolico-espressive e approfondirne gli
aspetti culturali,
2.5 praticare in modo consapevole attività motorie tipiche
dell'ambiente naturale secondo tecniche appropriate, là dove è
possibile,
2.6 organizzare e realizzare progetti operativi finalizzati,
2.7 mettere in pratica le norme di comportamento ai fini della
prevenzione degli infortuni,
3. di conoscere:
3.1 le caratteristiche tecnico-tattiche e metodologiche degli
sport praticati,
3.2 i comportamenti efficaci ed adeguati da adottare in caso di
infortuni.

CONTENUTI

1. Attività in situazioni significative in relazione all'età degli
alunni, ai loro interessi, agli obiettivi tecnici e ai mezzi
disponibili:
1.1 a carico naturale e aggiuntivo;
1.2 di opposizione e resistenza;
1.3 con piccoli e ai grandi attrezzi, codificati e non codificati;
1.4 di controllo tonico e della respirazione;
1.5 con varietà di ampiezza e di ritmo, in condizioni
spazio-temporali diversificate;
1.6 di equilibrio, in condizioni dinamiche complesse e di volo.
2. Esercitazioni relative a:
2.1 attività sportive individuali e/o di squadra (almeno due);
2.2 l'organizzazione di attività e di arbitraggio degli sport
individuali e di squadra praticati;
2.3 attività tipiche dell'ambiente naturale (ove è possibile);
2.4 attività espressive;
2.5 l'ideazione, progettazione e realizzazione di attività
finalizzate;
2.6 l'assistenza diretta e indiretta connessa alle attività
3. Informazione e conoscenze relative a:
3.1 la teoria del movimento e delle metodologie dell'allenamento
riferite alle attività;
3.2 le norme di comportamento per la prevenzione degli infortuni e
in caso d'incidente.
Le attività elencate devono essere organizzate e utilizzate in
modo da soddisfare le esigenze derivanti dalle particolari
caratteristiche delle finalità ed obiettivi del programma.
L'elenco non prevede la distinzione in attività fondamentali e
complementari in quanto la loro scelta può essere condizionata dalla
situazione ambientale e dai mezzi disponibili.

INDICAZIONI DIDATTICHE

La fase conclusiva dell'adolescenza e l'inizio della giovinezza
sono caratterizzate da un graduale rallentamento dei processi
evolutivi, fino alla loro stabilizzazione.
Tale periodo di relativa tranquillità si accompagna normalmente
ad un certo equilibrio psicofisico che favorisce nel giovane
manifestazioni motorie più controllate ed armoniche e lo aiuta a
procedere da modelli relazionali di adesione incondizionata al gruppo
verso scelte autonome e più personali.
Inoltre, essendo questo stadio dello sviluppo caratterizzato anche
dal prevalere di diversità individuali e della differenziazione
psicologica e morfo-funzionale tra i due sessi, dovrà porsi
particolare attenzione, in fase di programmazione, all'adeguamento
degli itinerari didattici alle caratterizzazioni individuali.
Gli obiettivi, solo in quanto sostanziati dalla continua richiesta
della consapevolezza e finalizzazione dei procedimenti
didattici-aspetti che rappresentano l'evoluzione qualitativa
dell'insegnamento dell'educazione fisica per il triennio secondario
superiore-consentono il raggiungimento delle finalità indicate.Essi
devono essere considerati non come frammentazione delle attività e
dei processi loro connessi, ma come traguardi da raggiungere
attraverso attività motorie e sportive compiutamente realizzate e
con iniziative di tipo interdisciplinare.
Le caratteristiche, dunque, delle finalità e degli obiettivi
richiedono una metodologia basata sull'organizzazione di attività
"in situazione", sulla continua indagine e sull'individuazione e
autonoma correzione dell'errore. Tale metodologia consentirà di
creare i presupposti della plasticità neuronale e della
trasferibilità delle abilità e competenze acquisite ad altre
situazioni ed ambiti.
Conseguentemente, ciascuna attività, deve tener conto, nella sua
organizzazione e realizzazione, della necessità di dare spazio ad
una serie di varianti operative e al contributo creativo e di
elaborazione che ciascuno degli studenti può apportare.
Al fine di far conseguire allo studente la capacità di
organizzare progetti autonomi, utilizzabili anche dopo la conclusione
degli studi secondari, sono opportune forme di coinvolgimento attivo
dello stesso nelle varie fasi dell'organizzazione dell'attività
dalla progettazione alla realizzazione dei percorsi operativi e
metodologici da adottare.
L'accertamento della situazione iniziale dello studente consente
di programmare in modo efficace l'azione educativa e didattica: Tale
programmazione deve tener conto della necessità di riferirsi, per
quanto è possibile, ad obiettivi tassonomizzati ed a contenuti da
utilizzare in modo processuale, in vista di una corretta valutazione
finale dell'intero iter educativo.
La valutazione dello studente deve consentire di apprezzare sia la
capacità esecutiva delle varie attività sia la conoscenza teorica e
scientifica della disciplina e dei processi metodologici utilizzati,
mediante verifiche costituite da prove pratiche, questionari scritti
e prove orali.

LINGUA E LETTERE ITALIANE

Nel quadro delle attività di questo insegnamento l'educazione
letteraria assume nel triennio centralità e prevalenza. Permane
tuttavia la necessità di proseguire anche in questa fascia
scolastica, secondo precise linee programmatiche, obiettivi di
consolidamento e avanzamento nel campo delle competenze e delle
conoscenze linguistiche generali.

FINALITÀ

Finalità della disciplina, che emergono specificamente nel
triennio, sono:
1. la consapevolezza della specificità e complessità del
fenomeno letterario, come espressione della civiltà e, in
connessione con le altre manifestazioni artistiche, come forma di
conoscenza del reale anche attraverso le vie del simbolico e
dell'immaginario;
2. la conoscenza diretta dei testi sicuramente rappresentativi
del patrimonio letterario italiano, considerato nella sua articolata
varietà interna, nel suo storico costituirsi e nelle sue relazioni
con altre letterature, soprattutto europee;
3. la padronanza del mezzo linguistico nella ricezione e nella
produzione orali e scritte, commisurate alla necessità di dominarne
anche gli usi complessi e formali che caratterizzano i livelli
avanzati del sapere nei più diversi campi;
4. la consapevolezza dello spessore storico e culturale della
lingua italiana;

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Gli obiettivi da perseguire nel triennio si pongono in linea di
continuità con quelli raggiunti nel biennio, rispetto ai quali si
caratterizzano per i livelli di maggiore complessità e di più ampia
articolazione riguardo sia allo sviluppo delle capacità sia
all'acquisizione delle conoscenze.
Essi fanno riferimento a tre settori: analisi e
contestualizzazione dei testi; riflessione sulla letteratura e sua
prospettiva storica; competenze e conoscenze linguistiche. Tale
suddivisione non costituisce ordine di priorità, nè per
l'importanza nè per propedeuticità, in quanto tutti gli obiettivi
sono strettamente connessi tra loro e vanno tenuti contestualmente
presenti nel corso dei tre anni.
L'indicazione dei traguardi va riferita alla conclusione del
percorso triennale. Il loro raggiungimento sarà graduale, attraverso
il variare dei contenuti trattati e delle attività didattiche
proposte.
Analisi e contestualizzazione dei testi.
Lo studente dovrà essere in grado di analizzare e interpretare i
testi letterari, dimostrando di saper:
1. condurre una lettura diretta del testo, come prima forma di
interpretazione del suo significato;
2. collocare il testo in un quadro di confronti e relazioni
riguardanti: le tradizioni dei codici formali e le "istituzioni
letterarie"; altre opere dello stesso o di altri autori, coevi o di
altre epoche; altre espressioni artistiche e culturali; il più
generale contesto storico del tempo;
3. mettere in rapporto il testo con le proprie esperienze e la
propria sensibilità e formulare un proprio motivato giudizio
critico.
Riflessione sulla letteratura e sua prospettiva storica.
Lo studente dovrà dimostrare di:
4. riconoscere, in una generale tipologia dei testi, i caratteri
specifici del testo letterario e la sua fondamentale polisemia, che
lo rende oggetto di molteplici ipotesi interpretative e di continue
riproposte nel tempo;
5. riconoscere gli elementi che, nelle diverse realtà storiche,
entrano in relazione a determinare il fenomeno letterario;
6. conoscere ed utilizzare i metodi e gli strumenti fondamentali
per l'interpretazione delle opere letterarie;
7. saper cogliere, attraverso la conoscenza degli autori e dei
testi più rappresentativi, le linee fondamentali della prospettiva
storica nelle tradizioni letterarie italiane.
Competenze e conoscenze linguistiche.
Lo studente dovrà essere in grado di:
8. eseguire il discorso orale in forma grammaticalmente corretta,
prosodicamente efficace e priva di stereotipi;
9. affrontare, come lettore autonomo e consapevole, testi di
vario genere, utilizzando le diverse tecniche di lettura
(esplorativa, estensiva, di studio) in relazione ai diversi scopi per
cui si legge;
10. produrre testi scritti di diverso tipo, rispondenti alle
diverse funzioni, disponendo di adeguate tecniche compositive e
sapendo padroneggiare anche il registro formale e i linguaggi
specifici;
11. saper oggettivare e descrivere le strutture della lingua e i
fenomeni linguistici, mettendoli in rapporto anche con i processi
culturali e storici della realtà italiana, con le altre tradizioni
linguistiche e culturali e con gli aspetti generali della civiltà
odierna.

CONTENUTI (3 ore)

I contenuti della disciplina sono individuati su due versanti -
letterario e linguistico - distinti solo per chiarezza espositiva, in
quanto esiste tra essi, in molte fasi dell'operare didattico, una
stretta connessione.
A. Versante letterario.
Oggetto dello studio letterario è il patrimonio della letteratura
italiana, nella visione e cognizione che di esso ci offrono la
ricerca scientifica e il dibattito critico più aggiornati.
Sono contenuti di apprendimento sia la conoscenza di autori e
opere, sia più generali conoscenze relative al fenomeno letterario
nel suo storico costituirsi e all'attività critica che lo affianca.
1. Autori e opere
La vastità del patrimonio letterario italiano e la pluralità e
l'ampiezza degli obiettivi e di conoscenza connessi con lo studio di
esso impongono che si dia ordine e dimensione ai contenuti. Tra
questi è indispensabile compiere delle scelte, le quali devono in
ogni caso rispondere a criteri di importanza e di organicità e
richiedono perciò la costruzione di percorsi di studio.
Tale costruzione è affidata alla programmazione del docente, il
quale trova spazi di libertà nell'organizzare il disegno
complessivo, nel dosare le preferenze per temi e filoni della
produzione letteraria e nell'individuare in dettaglio gli autori e i
testi sui quali si fonda il proprio progetto. In tale disegno devono
comunque trovare posto i testi fondamentali della nostra letteratura,
i quali costituiscono un patrimonio consolidato di cui va assicurata
la conoscenza nelle nuove generazioni. Accanto ad essi, altri testi,
di autori italiani e stranieri, dovranno essere presenti per dare
consistenza e sviluppo agli itinerari prescelti.
Per le epoche fino all'inizio del Novecento i percorsi devono
comprendere opere - da leggere per parti significative e dove
possibile per intero - di Dante, Petrarca, Boccaccio, Machiavelli,
Guicciardini, Ariosto, Tasso, Galilei, Goldoni, Alfieri, Parini,
Foscolo, Leopardi, Manzoni, Carducci, Pascoli, D'Annunzio, Verga,
Pirandello, Svevo.
Alla Divina Commedia, per il suo valore fondante nella tradizione
letteraria italiana, e per la sua influenza sull'intera cultura
occidentale, va assicurata una presenza rilevante nel corso di tutto
il triennio. Nel primo anno deve compiersi lo studio di una congrua e
organica scelta di canti, tratti dall'intera opera e da leggersi
integralmente. La lettura del poema dovrà essere ripresa e
arricchita negli anni successivi all'interno dei percorsi
programmati. Complessivamente dovranno essere letti non meno di venti
canti.
Per l'epoca successiva all'inizio del Novecento, alla quale
bisogna riservare pari attenzione, non vengono specificati nomi e
filoni della nostra letteratura, ma devono essere prese in
considerazione, sempre mediante una conoscenza diretta dei testi, le
espressioni salienti ed altre che con esse meglio documentano le
profonde e varie tendenze innovative, in particolare la ricerca di
nuovi linguaggi poetici e di nuove tipologie narrative e teatrali.
Nel complesso delle attività di studio si colloca anche la
lettura individuale, da parte dello studente, di opere intere. A tal
fine lo studente sceglierà per ciascun anno tre opere in una lista,
predisposta dal docente, che comprenda testi di narrativa, poesia,
teatro, saggistica, a preferenza di autori moderni, con significativa
presenza di quelli stranieri.
2. Conoscenze generali e inquadramento storico.
Sono contenuti della riflessione sulla letteratura le conoscenze
relative:
ai concetti di "testo", "tipologia dei testi" e "testo
letterario";
alle "istituzioni letterarie": procedimenti retorici, forme e
tradizioni metriche, "generi" e codici formali;
alle relazioni tra la produzione letteraria e la societa': centri
di produzione e diffusione, circuiti sociali, modalità di
trasmissione e ricezione;
all'attività critica che affianca la creazione letteraria e ne
condiziona la fortuna: poetiche e teoriche estetiche, saggistica
critica e storiografia (con i suoi canoni, le sue periodizzazioni e
le categorie operative, quali i concetti di "Umanesimo",
"Rinascimento", "Età Barocca", "Illuminismo", "Romanticismo",
"Verismo", ecc.);
ai rapporti tra la letteratura e le altre manifestazioni
artistiche: arti figurative, architettura, musica, spettacolo e in
particolare, per l'epoca più recente, cinematografia e
radiotelevisione.
Tali conoscenze sono direttamente implicate nelle operazioni di
lettura dei testi o costituiscono elementi essenziali per giungere
alle necessarie ricomposizioni delle esperienze di lettura in quadri
storici complessivi.
Allo scopo di orientare nell'ordinamento della materia e di
assicurare un procedere sufficientemente omogeneo dei corsi
nell'ambito nazionale, si richiede che l'assetto generale
dell'insegnamento rifletta nell'insieme le seguenti scansioni
temporali.
Terzo Anno
dalle origini alla fine del Cinquecento;
Quarto Anno
dalla fine del Cinquecento all'unificazione nazionale;
Quinto Anno
dall'unificazione nazionale ad oggi.
B. Versante linguistico.
Lo sviluppo delle competenze e delle conoscenze linguistiche trova
i suoi contenuti nelle seguenti operazioni, che si connettono con le
attività di studio e con l'intera tematica proposta dalla
disciplina:
la pratica dell'esposizione orale in forme che raggiungano un
buon livello di organicità, di proprietà e di correttezza formale e
abituino sia alla sinteticità, sia all'analisi argomentata;
la pratica estesa e organizzata della lettura, da esercitare
nelle sue diverse forme, sia e ampiamente sui testi letterari e di
commento ad essi, sia su testi di altra natura che vengano implicati
dal progetto dei percorsi di studio:
la pratica della produzione scritta, da esercitare in forme
varie, che abituino ad elaborare testi di diversa funzione e su
argomenti di diversa natura e che possono essere così esemplificate:
schematizzazione per punti e in forma concisa, che mettano in
evidenza la struttura di ragionamenti, discorsi, tesi, desumibili da
testi scritti ed orali;
riassunti, entro spazi definiti, di singoli testi e sintesi di
dati e concetti da più testi, con corrette citazioni e riferimenti
alle fonti;
commenti a testi che comprendano note esplicative puntuali
(linguistiche, formali di contenuto), linee interpretative e giudizi
critici;
componimenti che sviluppino argomentazioni su tema dato, secondo
funzioni determinate (informare, dimostrare, persuadere, ecc.) e
secondo regole compositive indicate o progettate in proprio;
elaborazioni creative sulla base di esperienze personali e di
cognizioni riferibili ai modelli letterari studiati
acquisizione di dati essenziali sulle vicende linguistiche
italiane messe in rapporto con i fatti culturali e storici, con
particolare attenzione per la "questione della lingua", strettamente
intrecciata nei secoli alla problematica letteraria, e per la
comunicazione nella società dell'Italia contemporanea.

INDICAZIONI DIDATTICHE

Per l'attuazione dell'insegnamento della disciplina sono
fortemente chiamate in causa la professionalità e la responsabilità
del docente, il quale in sede di programmazione deve realizzare il
proprio progetto di studio della materia.
Sul versante letterario, in vista degli obiettivi stabiliti e dei
vincoli posti sui contenuti, si rende necessario individuare e
seguire dei "percorsi" di studio.
Rispetto alla prassi, assai diffusa, di seguire l'avanzare
dell'intero fronte della produzione letteraria secondo una lenta e
rigida cronologia discendente, per innestare via via su di essa la
lettura dei testi, il criterio dei percorsi consente infatti di:
giungere a un più immediato accostamento ai testi;
istituire più significativi e puntali collegamenti con altre
letterature, straniere e con altri ambiti disciplinari.
Ogni percorso può porre al centro un momento particolarmente
significativo di un determinato tema di studio e ricollegare momenti
precedenti e successivi, mettendo in evidenza aspetti di continuità,
fratture e riprese e spesso anticipando anche la conoscenza di epoche
più vicine al lettore.
La costruzione dei percorsi può essere guidata dal criterio di
seguire sviluppi formali o tematici o storico-culturali. A titolo
puramente indicativo se ne danno qui alcuni esempi.
Un percorso di studio sulle forme potrà riguardare la tradizione
della lirica, e potrà porre al centro Petrarca e collegare da una
parte la lirica trobadorica e stilnovistica e dall'altra il
petrarchismo cinquecentesco.
Un percorso di tipo tematico può essere costruito sul topos del
viaggio nell'oltretomba. In tal caso il percorso può investire in
modo significativo, ma non esaustivo, la Divina Commedia e correlare
ad essa altri testi delle culture classica, biblica, medievale, con
aperture anche ad autori di epoche successive e con accostamenti alle
espressioni iconografiche.
Un percorso di tipo storico-culturale può riguardare la
situazione della letteratura italiana nel secondo dopoguerra (anni
'50 e '60). Saranno presi in considerazione testi letterari italiani
e stranieri di prosa e di poesia e ad essi saranno affiancate
testimonianze del mondo editoriale e delle comunicazioni di massa,
documentazioni relative al cinema e alle arti figurative e più in
generale alla situazione culturale e sociale del tempo.
L'esigenza di più ampio movimento, oltre le scansioni annuali del
programma, può essere soddisfatta da percorsi di studio di sviluppo
biennale o anche triennale.
L'organizzazione dello studio per percorsi deve in ogni caso
consentire di:
far compiere un'esperienza concreta del fenomeno letterario,
attraverso la conoscenza diretta di un'ampia varietà di opere
significative, appartenenti a generi e ad epoche diversi, e
un'adeguata riflessione sulle problematiche della letteratura;
far pervenire a una visione complessiva delle tradizioni
letterarie italiane nel quadro dei processi storico-culturali della
nostra società e, per sommi tratti, di quella europea.
Si richiama l'attenzione sulla centralità delle operazioni di
lettura diretta dei testi. Per i testi su cui si compirà una lettura
antologica, la scelta, all'interno dell'opera intera, dovrà
investire unità testuali che consentano di cogliere aspetti
significativi dell'opera e di correlarla al sistema letterario e al
contesto culturale.
Per il versante linguistico, si segnala che tutte le attività
connesse con lo studio letterario e che da questo possono scaturire
danno continue occasioni per esercitare le capacità linguistiche
degli alunni e per ampliare le loro conoscenze sulla lingua, con
osservazioni sia sull'uso sia sulla dimensione storica di essa. Ma
tale esercizio e tale ampliamento di conoscenze richiedono di essere
condotti e seguiti con istruzioni e interventi specifici di cui
occorre tener conto nella programmazione.
Le esperienze di lettura compiute nell'ambito di questa
disciplina, per quanto debbano essere affiancate e integrate dalle
letture compiute in altri ambiti disciplinari, costituiscono pur
sempre il fondamento principale per la formazione di un lettore
autonomo e consapevole, capace di riflettere sulla forma del testo.
È altresì obiettivo fondamentale che nel corso del triennio
l'alunno giunga a padroneggiare, nei termini indicati nei paragrafi
precedenti, la produzione scritta, la quale peraltro si lega
strettamente, come è noto, alle altre forme di pratica della lingua.
Si sottolinea che il tipico "tema", componimento di più ampio
respiro, indicato nella lista delle forme di produzione scritta,
richiede particolari istruzioni per la sua preparazione e
realizzazione e deve essere comunque affiancato e integrato dalle
altre forme di addestramento, più direttamente connesse alle
utilizzazioni che la scrittura trova nelle attività di studio e di
lavoro.
Si richiama altresì l'attenzione sul fatto che lo sviluppo delle
capacità di esposizione orale richiede uno specifico addestramento e
che tale pratica non va quindi confusa con quella
dell'"interrogazione" orale come forma di verifica e occasione di
valutazione dell'alunno.
Per quanto riguarda più precise indicazioni didattiche, la
consapevolezza del progetto da parte dello studente consente di
integrare la parte propositiva ed espositiva del docente (lezione
frontale) con interventi più precisi, quali:
l'addestramento a un corretto lavoro di analisi e
interpretazione;
la discussione collettiva con domande che sollecitino il
confronto delle interpretazioni;
il laboratorio di analisi attraverso schede guida.
Gli strumenti didattici tradizionali (libri in adozione o
consigliati) vanno integrati con l'adeguata utilizzazione del
patrimonio librario e di altro genere (audiovisivi, software
didattico) a disposizione della scuola e, all'occorrenza, con
riproduzione di documenti originali relativi a specifici momenti
dell'attività di studio.
Si faciliterà inoltre la frequentazione di biblioteche, archivi,
musei e altri luoghi di ricerca.
Si segnala l'alto valore educativo dell'apprendimento a memoria
dei testi poetici, allo scopo di dare risalto ai valori fonici e
ritmici del testo e per favorire l'approfondimento interiore del loro
significato.
La verifica e la valutazione
Le verifiche dell'apprendimento avvengono fondamentalmente
attraverso forme di produzione orale e scritta.
Sono forme di verifica orale:
il commento orale a un testo dato, secondo istruzioni sul tempo
da impiegare e sul linguaggio appropriato;
l'esposizione argomentata, con caratteri di coerenza e
consistenza, su argomenti del programma svolto;
il colloquio per accertare la padronanza complessiva della
materia e la capacità di orientarsi in essa;
l'interrogazione per ottenere risposte puntuali su dati di
conoscenza.
Sono forme di verifica scritta:
il riassunto secondo parametri di spazi e di tempo;
test di comprensione e conoscenza con risposte aperte e chiuse;
il commento a un testo dato, secondo istruzioni sullo spazio da
occupare e sul linguaggio appropriato;
il componimento che sviluppi argomentazioni con coerenza e
completezza. La valutazione deve tener conto dei seguenti elementi:
la conoscenza dei dati;
la comprensione del testo;
la capacità di argomentazione e rielaborazione personale;
la capacità di orientarsi nella discussione sulle problematiche
trattate;
la capacità di cogliere elementi essenziali di una lettura
compiuta o di una esposizione;
la capacità di controllo della forma linguistica della propria
produzione orale e scritta.
S T O R I A
FINALITÀ

1. Ricostruire la complessità del fatto storico attraverso
l'individuazione di interconnessioni, di rapporti tra particolare e
generale, tra soggetti e contesti.
2. Acquisire la consapevolezza che le conoscenze storiche sono
elaborate sulla base di fonti di natura diversa che lo storico
vaglia, seleziona, ordina e interpreta secondo modelli e riferimenti
ideologici.
3. Consolidare l'attitudine a problematizzare, a formulare
domande, a riferirsi a tempi e spazi diversi, a dilatare il campo
delle prospettive, a inserire in scala diacronica le conoscenze
acquisite in altre aree disciplinari.
4. Riconoscere e valutare gli usi sociali e politici della storia
e della memoria collettiva.
5. Scoprire la dimensione storica del presente.
6. Affinare la "sensibilita'" alle differenze.
7. Acquisire consapevolezze che la fiducia di intervento nel
presente è connessa alla capacità di problemizzare il passato.
Le finalità del triennio riprendono e sviluppano le finalità del
biennio. Esse descrivono due campi di intervento.
Il primo riguarda la specificità del lavoro storico e lo statuto
epistemologico della storia, e ad esso fanno riferimento le finalità
1-4 sulla complessità del fatto storico, sul laboratorio delle fonti
e dei concetti, sull'uso della memoria storica.
Il secondo riguarda i bisogni formativi degli studenti, che
vengono individuati nella esigenza della realizzazione di sè e
dell'apertura al mondo e agli altri: la storia aiuta ad apprezzare
differenze, a orientarsi nel mondo. In ciò consiste la scoperta del
presente come storia (finalità 5, 6 e 7).
Le finalità nel loro insieme individuano, inoltre, uno specifico
aspetto del triennio, che consiste nell'attitudine a porre domande, a
costruire problemi, analizzarli, interpretarli e valutarli.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Lo studente alla fine del triennio dovrà dimostrare di essere in
grado di:
1. utilizzare conoscenze e competenze acquisite nel corso degli
studi per orientarsi nella molteplicità delle informazioni e per
leggere gli interventi;
2. adoperare concetti e termini storici in rapporto agli
specifici contesti storico-culturali;
3. padroneggiare gli strumenti concettuali, approntati dalla
storiografia, per individuare e descrivere persistenze e mutamenti,
ad esempio: continuità, cesure, rivoluzione, restaurazione,
decadenza, progresso, struttura, congiuntura, ciclo, tendenza,
evento, conflitto, trasformazioni, transizione, crisi;
4. usare modelli appropriati per inquadrare, comparare,
periodizzare i diversi fenomeni storici locali, regionali,
continentali, planetari;
5. ripercorrere, nello svolgersi di processi e fatti esemplari,
le interazioni tra i soggetti singoli e collettivi, riconoscere gli
interessi in campo, le determinazioni istituzionali, gli intrecci
politici, sociali, culturali, religiosi, di genere e ambientali;
6. servirsi degli strumenti fondamentali del lavoro storico:
cronologie, tavole sinottiche, atlanti storici e geografici, manuali,
raccolte e riproduzioni di documenti, bibliografie e opere
storiografiche;
7. conoscere le problematiche essenziali che riguardano la
produzione, la raccolta, la conservazione e la selezione,
l'interrogazione, l'interpretazione e la valutazione delle fonti;
8. possedere gli elementi fondamentali che danno conto della
complessità dell'epoca studiata, saperli interpretare criticamente e
collegare con le opportune determinazioni fattuali.
Gli obiettivi del triennio perseguono due scopi. Da una parte
proseguono e rinforzano il lavoro avviato nel biennio; dall'altra
marcano il salto qualitativo che deve caratterizzare lo studio della
storia nel triennio.
Gli obiettivi descrivono campi operativi ristretti, che non
esauriscono l'orizzonte individuato dalle finalità. In particolare
al primo gruppo di finalità (1 - 4) sulla complessità del fatto
storico e sul laboratorio, corrispondono gli obiettivi 2, 3, 4, 6 e
7.
Al secondo gruppo di finalità (5, 6 e 7), sui bisogni formativi
degli allievi corrispondono gli obiettivi 1, 2, 3, 4, 5. L'obiettivo
8 descrive il livello di conoscenze che l'allievo deve dimostrare di
possedere.
Questi obiettivi non sono proposti in ordine progressivo di
difficoltà, ma vanno perseguiti in modo differenziato, a seconda
degli argomenti di studio.
Ad esempio: gli obiettivi di laboratorio costituiscono lo scopo
principale di un eventuale lavoro sulle fonti; un itinerario
prevalentemente basato su materiale manualistico si potrà prestare
al raggiungimento di obiettivi legati all'uso di concetti e modelli;
nell'analisi di dati di attualità si potrà perseguire il
raggiungimento di diversi obiettivi.

CONTENUTI (2 ore)

Terzo Anno: fino alla metà '600
1. L'Europa del basso-medioevo: poteri di diritto e poteri di fatto:
il rapporto città campagna e l'organizzazione del territorio.
1.1 Le istituzioni che organizzano il territorio: impero,
monarchie, città, feudalità.
1.2 La chiesa: accentramento; teocrazia; potere temporale.
1.3 Le trasformazioni dell'impero, dei regni, degli ambienti
urbani. I conflitti. Il fallimento della teocrazia.
2. L'avanzamento e l'arresto delle frontiere interne e esterne della
Europa
2.1 Le spinte demografiche e produttive; la ricerca di nuove
terre. Verso una nuova articolazione della societa': ambiente urbano
e rurale.
2.2 Contatti, guerre, scambi: mondo latino, mondo germanico, mondo
slavo; il Mediterraneo e l'Italia; Bisanzio; l'Islam; l'Asia
mongolica.
2.3 Crisi del XIV secolo: flessione demografica, mutamenti della
produzione e dei mercati, tensioni economiche e contrasti sociali.
3. Dall'unitarietà del mondo medioevale alla molteplicità del
mondo moderno
3.1 Il processo di differenziazione degli ambiti ecclesiastico e
laico; il diritto canonico, il diritto romano, le consuetudini. Il
ruolo del laico nel mondo. Nuove forme di religiosità. Ordini
mendicanti. Movimenti ereticali.
3.2 Il processo di differenziazione culturale: la cultura cortese
e urbana; le università. La distinzione progressiva fra Dio, uomo,
natura. Dalla "rinascita" del XII secolo all'umanesimo, ai
rinascimenti. Gli strumenti della comunicazione culturale.
3.3 La crisi dell'universalismo politico: nuove dottrine politiche
e concetto d'impero. dall'impero "universale" all'impero "dinastico".
La crisi del centralismo ecclesiastico: le teorie conciliariste.
4. La formazione dell'Europa degli stati.
4.1 Stati nazionali e stati regionali. La centralizzazione e il
controllo del territorio: burocrazia, fisco, esercito e guerre.
4.2 L'impero asburgico. L'Europa orientale, la vicenda di Bisanzio
e l'impero ottomano.
4.3 Guerre di egemonia. Pace come aspirazione morale e paci come
strumenti di nuovi equilibri.
5. Conquista di nuove terre, ridefinizione di identità, mutamento di
equilibri in Europa.
5.1 Popolazione e risorse. Relazione uomo-natura-tecnica.
5.2 Il controllo dell'oceano Indiano. L'Africa, le Indie, le
Americhe. Esploratori, conquistatori, missionari, mercanti. Imperi
coloniali.
5.3 Differenze e riconoscimento dell'altro.
5.4 Nuove risorse e nuove gerarchie economiche e territoriali:
Atlantico, Mediterraneo e mare del Nord.
6. Il tempo delle trasformazioni: religione, cultura, mentalità.
6.1 Le riforme religiose: protagonisti, sviluppi, guerre,
differenziazioni, nuovi assetti.
6.2 L'autonomia della politica. Stati e chiese. Gli strumenti del
controllo sociale.
6.3 Individualismo e razionalismo: rivoluzione scientifica, nuove
culture. La civiltà barocca.
Quarto Anno: metà '600 - fine '800
1. Governati e governanti fra partecipazione e concentrazione del
potere. Lotte politico-sociali, dottrine politiche, configurazioni
istituzionali. Quadro europeo e modelli regionali.
1.1 Dai ceti di antico regime alle nuove classi emergenti. La
doppia rivoluzione inglese e il parlamentarismo. I sussulti di metà
seicento. Repubblica e autogoverno: il caso olandese. Poteri
centralizzati e resistenze civili: il "laboratorio" francese.
1.2 Prodromi della teoria liberale: la rappresentanza politica e
la divisione dei poteri. Nascita dell'opinione pubblica. La
riorganizzazione amministrativa.
1.3 Statualità emergenti, periferie dell'Europa e nuovo
equilibrio europeo.
2. La trasformazione sociale. Popolazione, economia, società e
territorio fra "crisi generale" e "nuove frontiere.
2.1 Esplosione demografica, produzione agricola e nuovi rapporti
sociali nelle campagne.
2.2 Dal lavoro agricolo all'organizzazione manifatturiera:
approvvigionamenti, tecniche d'uso, macchine. Avvio della rivoluzione
industriale.
2.3 Energie, risorse, ambiente.
3. Il problema della rivoluzione come paradigma del cambiamento.
Dall'età barocca alla stagione delle riforme. Europa e America a
confronto.
3.1 Rivoluzione culturale: illuminismo, diffusione di nuovi
modelli comportamentali. Razionalismo, individualismo, utilitarismo,
cosmopolitismo.
3.2 Critica della tradizione e progettualità delle riforme.
Dispotismo illuminato.
3.3 La scelta rivoluzionaria: Stati Uniti d'America e Francia.
3.4 La rivoluzione francese in Europa.
4. Nazione e popolo. Prospettive sociopolitiche e culturali
nell'epoca del liberalismo classico. Borghesie alla prova.
4.1 Cultura romantica, ideali socialisti ed umanitari, pensiero
liberale, cattolicesimo e liberalismo. Mete e conquiste
costituzionali.
4.2 Dalla rivoluzione francese ai risorgimenti nazionali.
4.3 Il quarantotto.
5. Processi di integrazione nazionale e costruzioni sovranazionali.
5.1 Questioni politiche e istituzionali nella formazione dello
Stato unitario in Italia.
5.2 Il processo di unificazione tedesca: monarchia, esercito,
classi sociali e formazione del mercato nazionale.
5.3 Espansione della "frontiera" e guerra civile americana.
5.4 L'articolarsi del quadro europeo e gli imperi plurinazionali.
6. L'economia mondiale e la rottura dell'equilibrio europeo.
6.1 La grande depressione: crisi agraria, migrazioni -
emigrazioni.
6.2 Protezionismo, militarismo e stato interventista. I caratteri
della seconda rivoluzione industriale.
6.3 Internazionalismo socialista: la Comune.
6.4 Imperialismo e colonialismi. Dall'egemonia bismarkiana alla
crisi dell'equilibrio europeo.
Quinto Anno: Il novecento
1. Le forme della società di massa.
1.1 L'andamento demografico.
1.2 Mobilità e questioni sociali: borghesie, classi operaie,
gruppi marginali. Il movimento operaio e lo sviluppo dei sindacati.
Il socialismo ed il pensiero sociale cattolico. La questione
femminile.
1.3 L'organizzazione dei sistemi politici: parlamenti, partiti e
riforme elettorali. Comportamenti collettivi, formazione del
consenso: scuola, opinione pubblica, legislazione sociale. I
movimenti nazionalisti. La crisi di fine secolo in Italia e i
caratteri dell'età giolittiana.
1.4 La crisi del positivismo e la ridefinizione dei paradigmi
della scienza. Nuove tendenze culturali.
2. La dissoluzione dell'ordine europeo.
2.1 I segni precursori dell'instabilita': competizioni
interstatali e imperialismi, conflitti regionali, ideologie
nazionaliste.
2.2 La prima guerra mondiale.
2.3 Le due rivoluzioni russe e il comunismo di guerra. I movimenti
di massa in Europa e il fallimento della rivoluzione in occidente. La
crisi dello Stato liberale in Italia.
2.4 I trattati di pace e la nuova mappa geopolitica mondiale. I
movimenti di liberazione nel Terzo mondo e il nodo del Medio Oriente.
Le relazioni internazionali e la Società delle Nazioni.
2.5 La fabbrica del consenso: la radio, il cinema e i nuovi
modelli della vita privata.
3. Dalla guerra alla guerra. Strategie e tentativi di controllo della
crisi.
3.1 Scenari e attori internazionali della crisi. La frammentazione
del mercato mondiale.
3.2 L'emergenza totalitaria: lo stato fascista in Italia, l'ascesa
del nazismo in Germania, la diffusione dei regimi autoritari in Asia
e in America latina.
3.3 La sfida dell'Unione Sovietica e il socialismo in un paese
solo; l'industrializzazione forzata e le basi sociali dello
stalinismo; il partito-Stato e il mosaico delle nazionalità.
3.4 Crisi economica e risposte delle democrazie occidentali: gli
Stati Uniti e il New Deal, le politiche economiche keynesiane in
Francia, Gran Bretagna e nei paesi scandinavi.
3.5 L'insicurezza collettiva e l'erosione della pace: i fronti
popolari e la guerra civile spagnola. L'espansionismo hitleriano, il
riarmo e il fallimento delle diplomazie.
3.6 La seconda guerra mondiale come conflitto totale. Le
conseguenze politiche ed economiche.
4. Il mondo bipolare
4.1 L'ordine delle superpotenze: la conferenza di Yalta e la
divisione del pianeta in sfere d'influenza; gli accordi di Bretton
Woods e il sistema economico internazionale; la nascita dell'ONU. La
fine della "grande alleanza" e la guerra fredda. Il potere atomico e
l'equilibrio del terrore.
4.2 I due blocchi tra competizione e distensione: gli USA e la
"nuova frontiera" kennedyana; il processo di unificazione europea; la
destalinizzazione in URSS; le democrazie popolari dell'est.
4.3 L'Italia repubblicana: istituzioni, sviluppo economico, lotta
politica, squilibri sociali.
4.4 L'esplosione della periferia: inflazione demografica e
decolonizzazione del Terzo Mondo; India e Cina, due decolonizzazione
del terzo Mondo; India e Cina, due rivoluzioni a confronto; la crisi
del sud-est asiatico; questione palestinese e conflitti
arabo-israeliani; l'emancipazione dell'Africa; dipendenza economica e
dittature militari in America latina.
4.5 La Chiesa cattolica e la "svolta" del Concilio vaticano II.
4.6 Il sessantotto.
5. Verso il nuovo ordine mondiale.
5.1 Le trasformazioni dell'economia e la società
post-industriale. Lo squilibrio Nord/Sud e i limiti dello sviluppo.
Movimenti demografici e migrazioni internazionali.
5.2 Il sociale ridefinito: soggettività emergenti, movimenti
collettivi e istituzioni diffuse; il microsistema della famiglia. Le
patologie sociali. Il governo della società complessa.
5.3 Rivoluzione informatica e tecnologica; la diffusione
planetaria dei mass media, il confronto tra culture. Scienza e nuovi
problemi.
5.4 La "rivoluzione" del 1989: crollo di sistemi, imperialismi e
localismi.
5.5 La geopolitica ridefinita: spinte nazionalistiche e identità
nazionali. Comunità sovranazionali. Fondamentalismi, nuove
emarginazioni. Uso delle risorse e redistribuzione della ricchezza.

INDICAZIONI DIDATTICHE

1. Il pensiero storico, in quanto metodo e forma di spiegazione
euristica della realtà umana e sociale, è parte costitutiva e
integrante del sapere e della cultura occidentale. La nostra cultura
è intimamente storica. In questo senso la storia può essere
riconosciuta come una espressione culturale diffusa e come un
peculiare modello di investigazione della realtà. La pervasività
stessa del pensiero storico consente la sua trasformazione in senso
comune storico, su cui possono innestarsi usi sociali, politici ed
ideologici, talvolta impropri, rispetto ai quali la scuola ha compiti
di chiarificazione e di critica.
2. La storia è la disciplina che studia e indaga le differenze e
il mutamento, le strutture, le permanenze e le continuità; rapporta
l'evento al contesto generale specifico; inserisce il caso
particolare in una trama di relazioni, retaggi, opportunità;
considera in un'ottica di complessità soggetti, azioni,
comportamenti e valori. La storia dunque si realizza come operazione
di selezione, contestualizzazione, interpretazione e come disciplina
fondata su un metodo rigoroso di indagine sui fatti, su una tecnica
collaudata di ricerca delle relazioni, su una ermeneutica
controllabile ed esplicita. Infine procede alla spiegazione di
eventi, processi e permanenze mediante proprie tecniche di discorso.
3. Finalità essenziale dell'insegnamento storico è quella di
educare gli studenti alla consapevolezza del metodo storico, per ciò
che attiene all'accertamento dei fatti, all'investigazione,
all'utilizzo, all'interpretazione delle fonti, all'esposizione delle
argomentazioni. Ciò avviene non su procedure astratte, ma in stretta
relazione e interdipendenza con i contenuti. L'interazione
metodo/contenuti costituisce l'asse privilegiato della didattica
storica. Nel pieno rispetto di tale interazione, l'insegnante sceglie
percorsi didattici, finalizzati all'acquisizione di obiettivi
cognitivi e metodologici, programmaticamente individuati ed
esplicitati, percorsi che utilizzano - a misura degli studenti - le
procedure del metodo storico: formulazione delle domande, definizione
del "nodo problematico", sviluppo delle dinamiche interne e delle
interrelazioni contestuali, accertamento delle eredità.
4. La storiografia offre la possibilità di puntualizzare mezzi di
indagine e modelli di interpretazione, e consente il vaglio critico
del patrimonio delle conoscenze acquisite e il loro utilizzo, la
possibilità di confronti e di comparazioni. Essa consente altresì
di individuare i punti di vista, i riferimenti ideologici, la
strumentazione teorica e concettuale.
5. La struttura dei contenuti proposti, composta da grandi
contestualizzazioni e dalla loro articolazione, si incontra con le
modalità di apprendimento proprie del giovane che ha bisogno di
"viaggiare" tra le grandi generalizzazioni e l'esattezza del
concreto. Essa segnala un metro per risolvere la prescrittività dei
programmi di storia, stretti tra la complessità e l'ampiezza dei
fatti da esaminare, la necessità della selezione e il rapporto non
episodico con la riflessione storiografica.
6. I contenuti individuati riguardano in particolare l'uomo
associato in collettività, teso a realizzare un'esistenza
accettabile, a sfruttare al meglio il patrimonio delle conoscenze
accumulate, inserito in un contesto dato di relazioni, di vincoli, di
rappresentazioni e autorappresentazioni, di possibilità e rapporto
tra uomo, natura e cultura e tra collettività e sfruttamento delle
risorse ambientali; le forme di governo delle risorse, delle culture,
delle società; l'articolazione delle identità e delle
soggettività.
7. Nello stesso modo in cui lo storico utilizza fonti documentarie
che sono oggetto di indagine da parte di discipline non assimilabili
alla storia (geografia, linguistica, filosofia, economia, psicologia,
sociologia, etologia, ecc.) - proponendo così una ricerca di tipo
pluridisciplinare o interdisciplinare -, anche l'insegnante di storia
deve saper utilizzare una strumentazione ermeneutica
pluridisciplinare. Ad essa lo predispone la stessa natura della
storia che mutua, all'occasione, da altre discipline lessico e quadri
di riferimento concettuali.
8. La didattica storica qui prospettata necessita di una
strumentazione di supporto articolata e accessibile: carte
geografiche, tabelle cronologiche e sinottiche, manuali di storia,
testi storiografici, testi documentari, raccolta di fonti,
riproduzioni di documenti, materiale computerizzato ecc.
Così configurata, questa didattica costituisce un vero e proprio
laboratorio di storia (ove possibile da realizzare anche in una sede
apposita), del quale fanno parte a pieno titolo visite ad archivi
pubblici e privati e a musei.
Prove di verifica
A seconda della tipologia dell'unità di studio, cambiano le prove
di verifica. Ad esempio un lavoro di concettualizzazione
spazio-temporale richiede che lo studente dimostri la padronanza di
carte geografiche e cronologiche; un lavoro sulle fonti, che lo
studente dimostri di saper formulare questionari di interrogazione di
un documento, o di saper confrontare più documenti in modo corretto;
un lavoro che implichi la lettura dei testi differenziati (manuali,
saggi e articoli divulgativi) richiede che lo studente dimostri le
proprie competenze d'uso di generi testuali diversi; se l'allievo
deve riferire - oralmente o per iscritto - sul proprio lavoro, si
richiede la capacità di pianificare una relazione, di argomentare
con proprietà, di servirsi del lessico specifico, di operare rimandi
alle fonti di informazione. Se l'allievo deve dimostrare di possedere
le conoscenze studiate, saranno utili prove strutturate quali domande
vero falso e a risposta multipla, testi a completamento, ecc.
È essenziale, infine, che l'insegnante accerti le competenze, le
conoscenze e le abilità acquisite dagli allievi, mediante prove di
ingresso, predisposte in funzione sia del raccordo col biennio, sia
dell'unità di studio prescelta.
Note alla programmazione
Il programma mette a disposizione del docente un materiale
suddiviso e organizzabile in modo da progettare programmazioni che,
oltre a garantire l'acquisizione delle conoscenze essenziali,
rispondano ai bisogni degli studenti, agli stili di insegnamento,
alle disponibilità orarie. Tale flessibilità permette di
caratterizzare l'insegnamento rispetto agli indirizzi e di costruire
occasioni interdisciplinari.
La struttura dei contenuti proposti è composta da grandi
contestualizzazioni, corrispondenti alle titolazioni di ciascun
contenuto (indicate con i numeri), ciascuna delle quali si articola
in un itinerario possibile, (indicato dalla serie di lettere). Queste
articolazioni vanno intese come piste di lettura utili per la
esplicitazione delle contestualizzazioni.
Sono prescrittivi, per ciascun anno, tutte le contestualizzazioni
e non meno di tre itinerari.
Le contestualizzazioni sono prescrittive perchè nel loro insieme
consentono di costruire una mappa cognitiva utile per comprendere il
periodo storico previsto nell'anno. È prescrittivo lo studio di
almeno tre itinerari, in modo da garantire una varietà sufficiente
di approcci, e da abituare lo studente al lavoro di confronto tra
fatti e contestualizzazioni.
L'insegnante potrà costruire, inoltre, uno o più itinerari -
sostitutivi di quelli proposti - combinando in modo coerente e
storicamente significativo singoli punti, tratti dalle diverse
articolazioni (contrassegnate dalle lettere), in modo da percorrere
trasversalmente i contenuti proposti. Ciascun contenuto è
suscettibile ancora di approfondimenti culturali di ricerca anche
nella dimensione storica locale.
Dal monte ore a disposizione, un terzo potrà essere dedicato allo
studio delle contestualizzazioni; la restante parte - dedicata allo
studio degli itinerari - potrà essere ripartita secondo le esigenze
della programmazione.
La metà del XVII secolo e la fine del XIX separano lo studio
nelle tre annualità. Tale periodizzazione non segnala una cesura
netta, infatti, il programma è costruito con percorsi tematici che
possono sovrapporsi cronologicamente e svilupparsi secondo
temporalità proprie.
Il programma dell'ultimo anno è presentato in forma più
analitica. Tale scelta nasce dall'esigenza di fornire, attraverso
conoscenze più ampie e approfondimenti indispensabili, una piena
comprensione del proprio tempo.

LINGUA STRANIERA
FINALITÀ

Le finalità del triennio integrano e ampliano le finalità del
biennio e mirano a potenziare i seguenti aspetti:
1. la competenza comunicativa per consentire un'adeguata
interazione in contesti diversificati ed una scelta di conoscenze da
un più ricco patrimonio linguistico;
2. la comprensione interculturale, non solo nelle sue
manifestazioni quotidiane, ma estesa a espressioni più complesse
della civiltà straniera e agli aspetti più significativi della sua
cultura;
3. la consapevolezza della matrice comune che lingue e culture
appartenenti allo stesso ceppo conservano attraverso il tempo pur
nelle diversità della loro evoluzione;
4. l'educazione linguistica che coinvolga la lingua italiana e,
ove esistano, altre lingue straniere moderne o classiche, sia in un
rapporto comparativo sistematico, sia nei processi di fondo che
stanno alla base dell'uso e dello studio di ogni sistema linguistico;
5. la consapevolezza dei propri processi di apprendimento che
permetta la progressiva acquisizione di autonomia nella scelta e
nell'organizzazione delle proprie attività di studio.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Alla fine del triennio lo studente dovrà dimostrare di essere in
grado di:
1. comprendere, in maniera globale o analitica, a seconda della
situazione, testi orali relativi anche al settore specifico
dell'indirizzo;
2. sostenere semplici conversazioni, su argomenti generali e
specifici, adeguate al contesto e alla situazione di comunicazione;
3. produrre testi orali per descrivere processi o situazioni con
chiarezza logica e precisione lessicale;
4. comprendere in maniera globale testi scritti di interesse
generale e specifici del settore di specializzazione;
5. comprendere in modo analitico testi scritti specifici
dell'indirizzo;
6. trasporre in lingua italiana testi scritti di argomento
tecnologico;
7. individuare le strutture e i meccanismi linguistici che
operano ai diversi livelli: pragmatico, testuale, semantico-lessicale
e morfosintattico;
8. riconoscere i generi testuali e, al loro interno, le costanti
che li caratterizzano;
9. attivare modalità di apprendimento autonomo sia nella scelta
di materiali e di strumenti di studio, sia nell'individuazione di
strategie idonee a raggiungere gli obiettivi prefissati.
N.B. Gli obiettivi e i contenuti sono riferiti alle abilità
considerate separatamente. Tuttavia, per sviluppare le abilità, si
prevedono anche attività di tipo integrato.
Per favorire un apprendimento efficace della lingua straniera è
indispensabile predisporre l'orario in modo che le ore di lezione
previste siano sempre separate.

CONTENUTI (3 ore)

Terzo Anno
Il terzo anno di scuola secondaria superiore è un anno di
raccordo. Lo studio della lingua straniera continua sulle linee
direttive tracciate per il biennio, tenendo conto della maggiore
competenza degli studenti, dei loro interessi culturali, del grado di
maturità raggiunto e dell'esigenza di preparazione specifica.
Si devono presentare testi sia orali (a viva voce, registrazioni
telefoniche, radiofoniche e televisive), sia scritti. Tali testi,
proposti per consolidare e ampliare la competenza linguistica e
comunicativa, devono offrire un'ampia varietà di linguaggi e di
registri che recuperi la valenza culturale e gli aspetti di civiltà
sottesi ai linguaggi stessi. Si includeranno brevi testi letterari
rappresentativi dei vari generi mirati soprattutto a far cogliere la
distinzione tra prodotti di tipo immaginativo e prodotti di tipo
funzionale e a consentire una più completa formazione culturale
dello studente.
Verso la fine dell'anno si introdurranno anche testi di carattere
divulgativo su problematiche generali connesse con l'indirizzo
specifico. I testi saranno finalizzati alla comprensione, alla
discussione e alla riflessione sulla lingua; ove possibile, si
eseguirà anche un'analisi comparativa con le altre culture e
civiltà.
I materiali su cui si basano le attività saranno graduati tenendo
presente che la loro difficoltà è costituita soprattutto
dall'accumularsi dei seguenti fattori: l'estraneità e la
complessità dell'argomento, la densità dell'informazione e la
difficoltà linguistica.
1. Comprensione e produzione orale
I testi per lo sviluppo dell'ascolto devono essere espressi a
velocità normale, offrire una varietà di pronunce ed essere
rappresentativi di diverse tipologie (narrativi, descrittivi,
regolativi ecc.) e dei seguenti generi testuali:
comunicazioni telefoniche;
interviste;
discorsi, lezioni e relazioni;
tavole rotonde e dibattiti;
notiziari radiofonici e televisivi;
annunci pubblicitari.
La produzione orale, mirante a descrivere, narrare, dare
istruzioni, esporre ed argomentare, riguarderà i seguenti generi:
brevi monologhi (anche esposizioni su traccia scritta);
conversazioni a viva voce e telefoniche;
discussioni e dibattiti;
interviste;
brevi relazioni.
2. Comprensione e produzione scritta
I testi per lo sviluppo della comprensione scritta saranno
rappresentativi dei seguenti generi testuali:
de'pliant e testi pubblicitari;
articoli da giornali e riviste;
pagine da testi stranieri, anche disciplinari;
brevi racconti, poesie e canzoni.
La produzione scritta consisterà in:
lettere di carattere formale e informale;
de'pliant;
testi personali, diari;
appunti, scalette;
resoconti e brevi relazioni;
commenti a testi o a attività;
riassunti e sintesi di testi letti o ascoltati e di filmati.
Per la riflessione sulla lingua si rimanda alla fine dei contenuti
del quarto e quinto anno.

Quarto Anno (3 ore)

Quinto Anno (2 ore)

I contenuti proposti per il 3 anno verranno ripresi ad ampliati,
ponendo attenzione ai seguenti punti:
essi devono costituire il punto di avvio per le attività di
comprensione orale e scritta e di produzione orale;
devono essere motivanti al fine di far emergere più facilmente
sia le strategie di comprensione, sia discussioni volte a consolidare
la competenza comunicativa;
i testi scritti saranno prevalenti, in quanto la lettura è
l'attività linguistica da privilegiare;
i testi di interesse generale saranno legati all'attualità
socio-culturale;
gli argomenti dei testi specialistici si raccorderanno a quelli
trattati nelle materie tecniche e professionali, mediante
collegamenti trasversali;
le istruzioni per l'uso di hardware o software informatico
saranno oggetto di attenzione in tutti gli indirizzi;
i testi scelti saranno di complessità adeguata sia alle
conoscenze tecniche già possedute dagli studenti, sia alla
competenza linguistica raggiunta;
i testi specialistici dovranno favorire la precisione
terminologica.
I contenuti verteranno sui seguenti argomenti di carattere
generale e tecnico:
avvenimenti di interesse generale o particolare della classe;
tematiche di carattere scientifico e tecnologico;
descrizione di processi tecnologici.
La produzione di testi scritti non costituirà un contenuto di
apprendimento specifico, ma sarà funzionale allo sviluppo delle
altre abilità e comprenderà appunti, scalette, brevi resoconti.
Si prevede la trasposizione in lingua italiana di testi di
argomento tecnologico, con attenzione ai valori comunicativi e alla
precisione terminologica.
1. Riflessione sulla lingua e sulla comunicazione (valida per tutto
il triennio)
La riflessione, che riguarda l'intero sistema della lingua e gli
usi linguistici nella comunicazione, riprenderà e approfondirà gli
aspetti oggetto di studio del biennio, e precisamente:
integrazione di diversi codici nella comunicazione: il rapporto
tra linguaggi verbali, paraverbali (ritmo, intonazione ecc.) e non
verbali (gesti, mimica ecc. per l'orale; numerici, iconici ecc. per
lo scritto) in testi e contesti via via più complessi;
caratteristiche della lingua in relazione ai diversi mezzi:
parlato, scritto, forme multimediali;
varietà della lingua in dimensione sociale (registro),
geografica e cronologica (dinamicità della lingua);
aspetti pragmatici: ruoli sociali, scopi espliciti e impliciti
dei parlanti ed effetti del messaggio sui destinatari; strategie
comunicative; rapporto tra funzioni comunicative e forme
linguistiche;
testualita': coerenza e meccanismi di coesione, modalità di
organizzazione dei diversi tipi e generi testuali;
lessico e semantica: meccanismi di generazione delle parole,
funzione degli affissi ecc.; nozione di campo semantico; denotazione
e connotazione; la semantica del verbo (modalità, tempo, aspetto
ecc.);
morfologia e sintassi: sistemi morfologici (flessioni verbali,
nominali ecc.) e strutture sintattiche (costituenti della frase,
ordine delle parole ecc.).
INDICAZIONI DIDATTICHE
Si confermano, in quanto valide per tutto il corso di studi, le
indicazioni metodologiche proposte nei programmi del biennio.
Le abilità di comprensione orale si sviluppano su testi di
tipologia e argomento diversi, a forma dialogica o monologica
(conversazioni, relazioni, trasmissioni radiofoniche o televisive di
vario tipo ecc.). Su di essi gli studenti vengono abituati a compiere
le seguenti operazioni:
anticipare i contenuti sulla base di alcuni dati e formulare
ipotesi;
cogliere il significato globale;
individuare informazioni specifiche;
cogliere le strategie dei parlanti;
cogliere l'atteggiamento dei parlanti;
rivedere le ipotesi formulate inizialmente al termine
dell'ascolto;
valutare il contributo dei partecipanti a un dialogo o ad una
discussione.
Per meglio finalizzare l'ascolto, si possono proporre schede e
griglie da completare, presa di appunti e attività su compito
definito.
La produzione orale si favorisce con attività in coppia o in
gruppo (simulazione, role-play ecc.), a partire da testi ascoltati o
letti. Lo studente sarà condotto a mettere in atto diverse strategie
comunicative a seconda del contesto, delle caratteristiche degli
interlocutori, degli scopi ecc . Tali attività saranno precedute, o
inframmezzate, da momenti di riflessione sulla comunicazione per
permettere il successivo passaggio a una produzione autonoma. Per
giungere a questo tipo di competenza comunicativa, gli studenti
dovranno acquisire la capacità di produrre, in particolare, forme
espositive e argomentative.
Tale competenza verrà agevolata da una vasta gamma di attività
quali ad esempio:
sviluppo del discorso su note precedentemente prese in fase di
ascolto;
presentazione di contenuti da diversi punti di vista;
operazione di sintesi o di sviluppo dei contenuti;
sviluppo di una tesi partendo da ipotesi date.
La capacità di sostenere una conversazione telefonica assume
particolare rilevanza in ambito aziendale. Tale capacità viene
sviluppata mediante simulazioni a viva voce in classe che permettono
di apprendere le modalità specifiche in uso in questo particolare
tipo di interazione e, successivamente, nel laboratorio linguistico,
si possono introdurre registrazioni di telefonate di diverso grado di
complessità che presentino vari registri linguistici.
Per quanto riguarda le attività di lettura, si proseguirà
nell'utilizzo delle varie tecniche di lettura a seconda degli scopi
(lettura globale, esplorativa, analitica) applicate a testi i cui
contenuti verteranno dapprima su argomenti e problematiche legate
all'attualità e, in seguito, su tematiche più specifiche
dell'indirizzo. Al fine di mettere lo studente in grado di leggere in
modo adeguato testi tratti da giornali, manuali e pubblicazioni
specializzate, sarà utile attivare le seguenti competenze
specifiche:
individuare gli aspetti iconici e gli indizi discorsivi e
tematici presenti nel testo attivando le conoscenze già possedute
dagli allievi;
porsi domande sul testo e formulare ipotesi avendo chiaro
l'obiettivo della lettura;
comprenderne le principali informazioni esplicite;
effettuare inferenze in base a informazioni già note o contenute
nel testo;
valutare l'utilità delle informazioni contenute nei testi.
La lettura di testi specialistici e di testi letterari può
fornire spunti per attività di produzione orale che assumono la
forma di resoconti, dibattiti e discussioni su problemi, che è
opportuno affrontare, ove possibile, comparandoli con problemi
analoghi nel nostro paese.
Considerando la rilevanza formativa del riassunto, orale e
scritto, è opportuno dedicare spazio a tale attività a diversi
livelli, sia come riduzione del testo originale, sia come
rielaborazione del testo d'origine con parole diverse, sia come
trasposizione sintetica di testi letti o ascoltati in italiano.
L'apprendimento delle capacità di sintesi può avere luogo con
attività di gruppo in cui la risposta alla consegna sia, soprattutto
nei primi tempi, il prodotto di una discussione tra i diversi
componenti.
Per rafforzare le abilità di produzione scritta si possono
eseguire "esercizi di traduzione intralinguistica" nell'ambito della
stessa varietà linguistica; si può richiedere, ad esempio la
descrizione di una stessa situazione da punti di vista diversi; il
passaggio dal discorso diretto al discorso indiretto e viceversa; il
cambio di varietà linguistica, con passaggio dal linguaggio
informale a quello formale e viceversa; l'allargamento o il
restringimento di un testo, trasformando ad esempio una circolare
pubblicitaria in un cartellone stradale o viceversa. Si possono
inoltre proporre esercizi di trascodificazione da forma grafica
(tabulati, diagrammi, istogrammi ecc.) in forma linguistica.
Pur non trascurando la scrittura manipolativa, che favorisce
l'acquisizione di automatismi linguistici, è opportuno proporre
attività sempre più autonome e impegnative per abituare lo studente
ad un uso consapevole, personale e creativo della lingua straniera.
Possono servire allo scopo la scrittura di paragrafi su modelli dati,
composizioni su traccia, composizioni libere ecc.
Nella quarta e nella quinta classe è necessario stabilire ogni
raccordo possibile con le altre materie, in modo che i contenuti
proposti nella lingua straniera, pur senza perdere la loro
specificità, abbiano carattere trasversale nel curricolo. È
necessario tener presente, comunque, che nessun argomento può essere
presentato nella lingua straniera se non è stato prima
concettualmente assimilato in altri ambiti disciplinari, in quanto
ogni "input" linguistico deve trovare strutture cognitive in grado di
recepirlo.
Poichè nella futura attività di lavoro potrà essere richiesta
la traduzione di testi di quarta e quinta classe, verranno avviati
esercizi di traduzione. Tali attività, che evitano la traduzione
della frase isolata e prevedono invece una chiara
contestualizzazione, sono efficaci per consolidare sia la competenza
testuale, sia l'educazione linguistica. La traduzione non può essere
letterale e deve salvaguardare la precisione dei termini tecnici e
l'intenzione comunicativa del testo. In questo senso essa è da
intendersi come aggiuntiva alle abilità di base e non come metodo
per imparare la lingua. È opportuno che l'uso del dizionario
bilingue, necessario per questa attività, costituisca oggetto di
esercitazioni specifiche.
Poichè l'autonomia di apprendimento costituisce una finalità
primaria nella formazione dello studente, è opportuno che
l'insegnante colga qualsiasi occasione per favorirla, offrendogli
sempre maggiori spazi di decisione e di scelta. A questo fine è
utile disporre di un'ampia varietà di materiali linguistici
(possibilmente corredati da strumenti di autoverifica), favorire
l'accesso a media audiovisivi e tecnologici che rispondano ai diversi
stili cognitivi e strutturare attività comunicative diversificate
che coinvolgano lo studente e lo rendano protagonista del suo
apprendimento. In tal modo il docente assume il ruolo di guida e
facilitatore per lo studente, il quale, conscio dell'obiettivo da
raggiungere, può individuare modalità, strumenti e percorsi
personali che gli permettano di massimizzare le sue capacità di
apprendere.
La verifica e la valutazione
Prove di comprensione orale e scritta
La comprensione, globale o analitica, dei generi testuali
proposti, potrà essere verificata, per l'orale e per lo scritto
mediante le prove seguenti:
questionari a scelta multipla;
questionari a risposta breve;
compilazione di tabelle, griglie e moduli;
ricodificazione di testi in forma grafica (tabelle, diagrammi,
diagrammi di flusso, istogrammi ecc.).
Prove di produzione orale
La produzione orale, che si realizza nella classe per lo più con
attività in coppia o in gruppo, con dibattiti e discussioni, potrà
essere verificata avvalendosi di griglie di osservazione sistematica
che permettono di valutare le prestazioni dei singoli riducendo al
minimo gli elementi di impressionismo e di casualità.
Prove di produzione scritta
La produzione scritta potrà essere verificata mediante:
brevi descrizioni o narrazioni;
brevi resoconti e commenti a testi o ad attività;
lettere formali o informali di carattere personale;
ricodificazione da diagrammi o tabelle;
brevi composizioni di carattere generale su traccia.
Prove di tipo integrato
Le attività integrate potranno essere verificate con:
trasposizione di conversazioni telefoniche in appunti e
successivamente in messaggi articolati;
ricostruzione di un testo da appunti presi;
compilazione di moduli;
dettati;
test di tipo "cloze";
riassunti a partire da testi orali e scritti, di carattere
generale o specifico;
trasformazione di testi (cambiando un elemento della
comunicazione - tempo, punto di vista, destinatario, intenzione
comunicativa ecc.).
riassunti di testi narrativi.
Prove di competenza linguistica
Il possesso delle singole competenze linguistiche potrà essere
verificato mediante:
completamento di frasi o testi sui vari aspetti linguistici
(tempi verbali, connettori testuali ecc.);
trasformazione di frasi.
Frequenza delle prove
La valutazione riguarda le varie abilità, singole o integrate, e
la competenza linguistica. Pertanto sarà opportuno che ogni prova
verifichi più di un'abilità e comprenda tipologie di attività
diverse. La classificazione riguarderà per le classi terze sia
l'orale sia lo scritto e nelle quarte e quinte solo l'orale, in
entrambi i casi, si fonderà su almeno tre verifiche per quadrimestre
o due per trimestre.

MATEMATICA
FINALITÀ

Nel corso del triennio superiore l'insegnamento della matematica
prosegue ed amplia il processo di preparazione scientifica e
culturale dei giovani già avviato nel biennio; concorre insieme alle
altre discipline allo sviluppo dello spirito critico alla loro
promozione umana e intellettuale.
In questa fase della vita scolastica lo studio della matematica
cura e sviluppa in particolare:
1. l'acquisizione di conoscenze a livelli più elevati di
astrazione e di formalizzazione;
2. la capacità di cogliere i caratteri distintivi dei vari
linguaggi (storico-naturali, formali, artificiali);
3. la capacità di utilizzare metodi strumenti e modelli
matematici in situazioni diverse;
4. l'attitudine a riesaminare criticamente e a sistemare
logicamente le conoscenze via via acquisite.
L'insegnamento della matematica pur collegandosi con gli altri
contesti disciplinari per assumere prospettive ed aspetti specifici
conserva la propria autonomia epistemologica-metodologica.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Alla fine del triennio l'alunno dovrà possedere, sotto l'aspetto
concettuale, i contenuti prescrittivi previsti dal programma ed
essere in grado di:
1. operare con il simbolismo matematico riconoscendo le regole
sintattiche di trasformazione di formule;
2. utilizzare metodi e strumenti di natura probabilistica e
inferenziale;
3. affrontare situazioni problematiche di varia natura
avvalendosi di modelli matematici atti alla loro rappresentazione;
4. costruire procedure di risoluzione di un problema e, ove sia
il caso, tradurle in programmi per il calcolatore;
5. risolvere problemi geometrici nel piano per via sintetica o
per via analitica;
6. interpretare intuitivamente situazioni geometriche spaziali;
7. applicare le regole della logica in campo matematico;
8. riconoscere il contributo dato dalla matematica allo sviluppo
delle scienze sperimentali;
9. comprendere il rapporto tra scienza e tecnologia ed il valore
delle più importanti applicazioni tecnologiche;
10. inquadrare storicamente l'evoluzione delle idee matematiche
fondamentali.

CONTENUTI
Terzo Anno (4 ore)

1.a Circonferenza, ellisse, parabola, iperbole nel piano
cartesiano.
1.b Cambiamento del sistema di coordinate.
1.c Lunghezza della circonferenza e misure angolari.
1.d Teorema del coseno e teorema dei seni. Risoluzione dei
triangoli.
2.a L'insieme dei numeri reali e sua completezza.
2.b Potenze a base reale positiva e ad esponente reale.
3.a Disequazioni di II grado. Sistemi di disequazioni.
3.b Logaritmo e sue proprietà. Funzioni esponenziale e
logaritmica.
3.c Funzioni circolari e loro inverse. Formule di addizione e
principali conseguenze.
3.d Zeri di funzioni.
4.a Statistica descrittiva multivariata: matrice dei dati, tabelle
a doppia entrata, distribuzioni statistiche (congiunte, condizionate,
marginali).
4.b Regressione e correlazione.
5.a Regole d'interferenza e derivazioni nella logica dei
predicati.
6.a Implementazione di algoritmi numerici diretti, iterativi,
controllo della precisione.

Quarto Anno (3 ore)

6.a Convergenza di metodi iterativi. Algoritmi ricorsivi.
Complessità computazionale di algoritmi definiti in modo iterativo e
ricorsivo.
7.a Principio d'induzione. Progressioni aritmetica e geometrica.
Successioni numeriche e limite di una successione.
7.b Limite, continuità, derivata di una funzione in una variabile
reale.
7.c Teoremi di Rolle, Cauchy, Lagrange, De L'Hopital. Formula di
Taylor
7.d Studio e rappresentazione grafica di una funzione.
7.e Il problema della misura: lunghezza, area, volume. Integrale
definito.
7.f Funzione primitiva ed integrale indefinito. Teorema
fondamentale del calcolo integrale.
Integrazione per sostituzione e per parti.

Quinto Anno (3 ore)

1.a Coordinate cartesiane nello spazio. Equazioni del piano e
della retta.
3.a Funzione di più variabili reali.
4.a Valutazioni e definizioni di probabilità in vari contesti.
4.b Variabili aleatorie in una e due dimensioni (casi finiti).
Correlazione, indipendenza, formula di Bayes.
4.c Variabili aleatorie discrete: distribuzione binomiale,
geometrica, ipergeometrica, di Poisson.
4.d Distribuzioni continue. Distribuzione normale ed errori di
misura.
4.e Legge dei grandi numeri (Bernoulli).
4.f Inferenza statistica: stima dei parametri per modelli
semplici.
Verifica di ipotesi: applicazioni a semplici problemi in campo
industriale.
7.a Serie numeriche.
7.b Equazioni differenziali del I ordine. Equazioni differenziali
a coefficienti costanti del II ordine.

COMMENTO AI SINGOLI TEMI

Tema n. 1 - Geometria
Gli argomenti di geometria per il triennio sono in stretta
connessione con gli argomenti suggeriti per il biennio e completano
la formazione dell'alunno dandogli una visione, per quanto possibile,
completa della disciplina.
Proseguendo nello studio del metodo cartesiano si definiranno le
coniche come luoghi geometrici e se ne scriveranno le equazioni che
saranno ottenute con riferimento a sistemi di assi coordinati
opportunamente scelti.
Il cambiamento degli assi coordinati consentirà di ampliare lo
studio delle curve di secondo ordine.
Lo studio della trigonometria, ridotto all'essenziale, è
finalizzato alla risoluzione dei triangoli; esso risponde anche alle
necessità proprie delle altre scienze.
Lo studio dei primi elementi di geometria analitica nello spazio
non sarà fine a se stesso, ma dovrà servire di supporto sia allo
studio degli elementi di analisi che alle applicazioni in campo
tecnologico.
Tema n. 2 - Insiemi numerici e strutture
Per definire i numeri reali si potrà fare ricorso alle sezioni di
Dedekind o ad altri metodi; in ogni caso la definizione sarà
collegata con la proprietà di completezza del loro insieme.
Gli esercizi di applicazione dei concetti di esponenziale e
logaritmo saranno limitati ai casi più semplici; per il calcolo del
logaritmo di un numero o del numero di dato logaritmo si farà
ricorso a strumenti automatici di calcolo.
Lo studio delle funzioni circolari è limitato al teorema della
somma e sue immediate conseguenze.
Anche per la determinazione dei valori di tali funzioni ci si
avvarrà di strumenti automatici.
Per quanto riguarda le funzioni di due variabili lo studio si
limiterà ai casi più semplici, con il ricorso alla rappresentazione
sul piano cartesiano mediante curve di livello.
Tema n. 4 - Probabilità e statistica
Gli elementi di calcolo delle probabilità e statistica rispondono
all'esigenza di fornire gli strumenti metodologici per effettuare
modellizzazioni e analisi di dati nel particolare contesto educativo.
A questo fine è preferibile che la statistica descrittiva preceda
il calcolo delle probabilità in quanto necessaria fin dall'inizio
per la sintesi e l'interpretazione di dati relativi a varie
situazioni sperimentali.
Inoltre può essere utile per fornire semplici modelli capaci di
aprire la problematica concettuale della probabilità.
Per quanto riguarda l'allusione ai vari contesti in cui si
determinano queste probabilità ci si può ricondurre ai diversi
metodi di valutazione che non saranno presentati come antitetici,
potendosi usare di volta in volta quello che appare più aderente al
contesto di informazione in cui si sta operando. Andrà
particolarmente tenuta presente la valutazione come "grado di
fiducia" (valutazione soggettiva) in quanto applicabile a tutti i
contesti.
Le semplici distribuzioni di probabilità che saranno trattate
sono sufficienti a dare indicazioni non banali sulla problematica di
questa parte del calcolo delle probabilità, anche perchè sono
potenziamente ricche di applicazioni nel contesto in cui ci si muove.
La legge dei grandi numeri permette di introdurre alcuni esempi
significativi di problemi di inferenza.
Il problema degli errori di misura, visto in un contesto
sperimentale, permette di introdurre altri esempi centrali di
inferenza legati alla stima di parametri e valutazione
dell'accuratezza di dati.
La verifica delle ipotesi va introdotta mettendo in luce l'aspetto
decisionale, inquadrato nel particolare contesto applicativo in cui
si opera.
Gli esempi concreti devono essere alla base di ogni sviluppo
teorico proposto.
Tema n. 5 - Logica
La conoscenza delle regole di inferenza nella logica dei predicati
conclude lo studio degli elementi di logica fatto nel biennio.
Tema n. 6 - Informatica
Il sottotema "Implementazione di algoritmi numerici diretti ed
iterativi, controllo della precisione", si articola sui seguenti
argomenti: risoluzione di sistemi lineari (2X2); approssimazioni di
soluzioni di equazioni (bisezioni), costruzione di successioni.
Per questi argomenti si può usare in laboratorio, in modo più
avanzato, lo stesso ambiente di programmazione conosciuto al biennio.
Tema n. 7 - Analisi infinitesimale
Lo studio delle progressioni è propedeutico a quello delle
successioni, per le quali riveste particolare importanza il problema
della convergenza.
Questo porta alla nozione di limite e quindi al concetto più
generale di limite di una funzione di una variabile reale.
L'introduzione di questo concetto e di quello di derivabilità ed
integrabilità sarà accompagnata da un ventaglio quanto più ampio
possibile di loro impieghi in ambiti matematici ed extramatematici ed
arricchita della presentazione ed illustrazione di opportuni
controesempi che serviranno a chiarire i concetti stessi.
L'alunno sarà abituato all'esame di grafici di funzioni
algebriche e trascendenti ed alla deduzione di informazioni dello
studio di un andamento grafico; appare anche importante fare
acquisire una mobilità di passaggio dal grafico di una funzione a
quello della sua derivata e di una sua primitiva.
Il problema della misura sarà affrontato con un approccio molto
generale, con particolare riferimento al calcolo della lunghezza
della circonferenza e dell'area del cerchio, e va inquadrato
preferibilmente sotto il profilo storico.
Il concetto di integrale scaturirà poi in modo naturale dalla
necessità di dare metodi generali per il calcolo di lunghezze, aree,
volumi.
Nell'illustrare i metodi di risoluzione delle equazioni
differenziali il docente farà ricorso a problemi non solo
matematici, ma anche attinenti alla fisica, all'economia ed alla
realtà in genere.
Per quanto riguarda la loro risoluzione si avvarrà, per le più
semplici, quali quelle a variabili separabili o a queste facilmente
riconducibili, dei metodo tradizionali, per le più complesse dei
metodi propri del calcolo numerico.
Si utilizzeranno i metodi del calcolo numerico nella
determinazione del valore di una funzione in un dato punto, nella
risoluzione di equazioni e di sistemi e nel calcolo integrale, quando
l'impiego dei metodi tradizionali risulta di difficile applicazione.
Gli argomenti di analisi numerica riportati sono rappresentativi
di problemi risolvibili mediante metodi "costruttivi" che permettono,
con una precisione arbitraria ed in un numero finito di passi
eseguibili da un calcolatore, la determinazione delle loro soluzioni.
Poichè i calcolatori operano nel discreto è necessario tenere
conto, nell'analizzare i diversi metodi proposti, del fenomeno della
propagazione degli errori.

INDICAZIONI DIDATTICHE

Nel ribadire le indicazioni didattiche suggerite nel programma per
il biennio, si insiste sulla opportunità che l'insegnamento sia
condotto per problemi; dall'esame di una data situazione problematica
l'alunno sarà portato, prima a formulare una ipotesi di soluzione,
poi a ricercare il procedimento risolutivo, mediante il ricorso alle
conoscenze già acquisite, ed infine ad inserire il risultato
ottenuto in un organico quadro teorico complessivo; un processo in
cui l'appello all'intuizione sarà via via ridotto per dare più
spazio all'astrazione ed alla sistemazione razionale.
Si ricorda che il termine problema va inteso nella sua accezione
più ampia, riferito cioè anche a questioni interne alla stessa
matematica; in questa ipotesi potrà risultare didatticamente
proficuo storicizzare la questione presentandola come una successione
di tentativi portati a livelli di rigore e di attrazione sempre più
spinti
L'insegnamento per problemi non esclude però che il docente
faccia ricorso ad esercizi di tipo applicativo, sia per consolidare
le nozione apprese dagli alunni, sia per fare acquisire loro una
sicura padronanza del calcolo.
È comunque opportuno che l'uso dell'elaboratore elettronico sia
via via potenziato utilizzando strumenti e metodi propri
dell'informatica nei contesti matematici che vengono progressivamente
sviluppati; mediante la visualizzazione di processi algoritmici non
attuabile con elaborazione manuale, esso consente anche la verifica
sperimentale di nozioni teoriche già apprese e rafforza a sua volta
negli alunni l'attitudine all'astrazione ed alla formalizzazione per
altra via conseguita.
Il docente terrà presenti le connessioni della matematica con le
discipline tecniche dell'indirizzo e darà a ciascun argomento uno
sviluppo adeguato alla sua importanza nel contesto di queste
discipline.
L'alunno sarà così dotato di rigorosi metodi di analisi, di
capacità relative alla modellizzazione di situazioni anche
complesse, di abilità connesse con il trattamento di dati, che lo
metteranno in grado di effettuare in ogni occasione scelte
consapevoli e razionali.
Nel contesto di una ripartizione annuale i contenuti sono
raggruppati per "temi": il docente avrà cura di predisporre il suo
itinerario didattico in modo da mettere in luce analogie e
connessioni tra argomenti appartenenti a temi diversi o i diversi
aspetti di uno stesso argomento.
Per la verifica si confermano i criteri generali suggeriti nel
programma per il biennio: nelle verifiche scritte il docente porrà
particolare attenzione agli aspetti progettuali.

ECONOMIA INDUSTRIALE ED ELEMENTI DI DIRITTO
FINALITÀ

Le finalità dell'insegnamento consistono in:
integrare ed arrichire le conoscenze giuridico-economiche già
fornite nel biennio per guidare il giovane all'interpretazione del
funzionamento del sistema economico industriale;
affrontare le dinamiche che caratterizzano la gestione delle
imprese sotto il profilo organizzativo ed economico.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso l'alunno dovrà essere in grado di:
1. cogliere la dimensione economica dei problemi;
2. comprendere le caratteristiche e le modalità di funzionamento
del sistema bancario soprattutto per quanto concerne il funzionamento
e i servizi alle imprese;
3. riconoscere i principali elementi che connotano il
funzionamento dei mercati finanziari e degli scambi internazionali;
4. correlare gli aspetti giuridici ed economici delle operazioni
d'impresa specie riguardo all'assetto societario, ai più comuni
contratti e ai rapporti di lavoro;
5. individuare le varie funzioni aziendali, il loro ruolo e la
loro interdipendenza;
6. riconoscere i modelli di organizzazione aziendale
descrivendone le caratteristiche e le problematiche;
7. identificare le correlazioni fra attività gestionale e
ambiente in cui opera l'impresa;
8. identificare alcune fondamentali condizioni dell'equilibrio
aziendale e le necessarie procedure di controllo;
9. risolvere problemi connessi con la determinazione e la
ripartizione dei costi rispetto a differenti obiettivi;
10. documentare e comunicare efficacemente gli esiti del proprio
lavoro;
11. comprendere la globalità delle problematiche produttive,
gestionali e commerciali dell'impresa.
CONTENUTI
Classe IV (2 ore)
1. Elementi di Economia politica
1.1 credito e sistema bancario italiano;
1.2 borsa valori;
1.3 commercio internazionale e bilancia dei pagamenti;
1.4 cambio.
2. Elementi di Diritto
2.1 diritti reali e diritti obbligazionari;
2.2 contratto;
2.3 principali contratti commerciali;
2.4 contratto di lavoro;
2.5 imprenditore e impresa;
2.6 società di persone e di capitale;
2.7 titoli di credito.

Classe V (2 ore)

3. L'azienda
3.1 attività economica ed economia aziendale;
3.2 sistema aziendale e suoi sottosistemi;
3.3 struttura del patrimonio: fonti di finanziamento e forme di
investimento;
3.4 struttura del bilancio di esercizio e principali indici di
gestione.
4. L'organizzazione
4.1 modelli e strutture organizzative;
4.2 organizzazione del lavoro;
4.3 regolamentazione delle operazioni aziendali;
4.4 sistema informativo;
4.5 coordinamento delle attività;
4.6 comportamento e stile di direzione.
5. L'economicità della gestione
5.1 concetto e tipologie di costo;
5.2 principio di economicità e calcoli di convenienza economica;
5.3 combinazioni economiche e assetto tecnico delle aziende di
produzione;
5.4 controllo della gestione;
5.4.1 finalità e caratteristiche;
5.4.2 pianificazione e programmazione;
5.4.3 determinazione del costo di attività, servizi, prodotti;
5.4.4 budget e analisi degli scostamenti.

INDICAZIONI DIDATTICHE

Per quanto attiene le linee generali, le indicazioni sono quelle,
comuni a tutte le materie, riportate nella premessa. In particolare,
l'insegnamento di Economia Industriale e Elementi di Diritto può e
deve concorrere a sviluppare le capacità di modellizzare e
rappresentare la realtà, di progettare e pianificare, di elaborare
strategie per effettuare controlli e scelte.
In specifico, si suggerisce di:
1. partire dall'osservazione diretta dei fenomeni (giuridici,
economici, aziendali) per coglierne caratteristiche e processualità
che costituiranno la base di successive generalizzazioni e
sistematici inquadramenti;
2. ricorrere a casi tratti da realtà aziendali appartenenti al
settore studiato nell'indirizzo;
3. sviluppare operatività facendo produrre documenti, svolgere
procedure di calcolo, formulare piani;
4. evitare approcci prevalentemente basati su esposizioni
teoriche e sulla ripetizione di concetti che verranno invece
acquisiti attraverso l'analisi di casi e la sollecitazione di
processi induttivi;
5. contribuire alla realizzazione dell'area di progetto
ricercando casi appropriati ed integrandosi con gli altri
insegnamenti specie per quanto attiene metodi, strumenti e tempi.
Verifica e valutazione
Sebbene questo insegnamento preveda solo la prova orale, si avrà
cura di articolare le verifiche anche con il ricorso a testi
strutturati o semistrutturati che, oltre ad essere abbastanza
oggettivi, acccrescono gli elementi di valutazione senza sottrarre
molto tempo all'attività di apprendimento.

CHIMICA FISICA
FINALITÀ

La Chimica Fisica ha un ruolo primario nella cultura chimica in
quanto è costituita da un insieme di concetti e di principi capaci
di spiegare il comportamento delle sostanze e prevederne le
trasformazioni.
Perchè la Chimica Fisica assuma il ruolo di "asse culturale",
funzionale alla formazione di una professionalità chimica di base,
nel programma che segue trovano posto alcuni concetti di chimica
generale che, indipendentemente dalle acquisizioni di biennio, vanno
precisati, consolidati e definitivamente formalizzati.

L'insegnamento di Chimica Fisica si propone essenzialmente di
portare gli allievi a:
1. collegare le proprietà delle sostanze con la struttura
elettronica degli elementi costitutivi e con la tipologia dei legami
che li uniscono;
2. comprendere, in base a considerazioni teoriche strettamente
connesse al calcolo ed alla elaborazione dei dati sperimentali, le
ragioni per cui una reazione chimica, in determinate condizioni, si
svolge secondo un determinato schema;
3. prevedere, con sufficiente ragionevolezza lo sviluppo più
probabile delle reazioni chimiche;
4. analizzare i processi chimici di equilibrio sulla base di
considerazioni termodinamiche e cinetiche;
5. individuare le interconnessioni con le altre discipline
dell'area chimica.

OBIETTIVI DIDATTICI

Alla fine del corso triennale lo studente deve essere in grado di:
1. utilizzare in chiave esplicativa e previsionale i principali
concetti di termodinamica;
2. calcolare le variazioni di energia, di entalpia e di entropia
alle varie temperature anche per i processi industriali;
3. prevedere le concentrazioni dei componenti di una miscela
gassosa all'equilibrio in determinate condizioni di T e di P;
4. prevedere il comportamento delle specie ioniche sulla base
delle costanti degli equilibri in soluzione;
5. indicare l'ordine di una reazione e saperne calcolare la
costante cinetica;
6. calcolare, sulla base dei dati sperimentali, la velocità di
una reazione enzimatica;
7. illustrare il meccanismo generale di una catalisi eterogenea;
8. analizzare il comportamento delle soluzioni in relazione alla
teoria di Debye-Huckel;
9. spiegare i fenomeni di trasporto della corrente nelle
soluzioni di elettroliti;
10. spiegare il funzionamento e le applicazioni dei vari tipi di
elettrodi;
11. individuare la correlazione tra struttura molecolare e
proprietà delle sostanze;
12. mettere in relazione la struttura di un composto e le sue
interazioni con le radiazioni elettromagnetiche;
13. prevedere lo spostamento di un equilibrio di reazione in base
a considerazioni termodinamiche;
14. rapportare il testo di un problema ad una esperienza di
laboratorio e viceversa;
15. saper individuare gli elementi costitutivi del testo di un
problema;
16. progettare l'algoritmo risolutivo di un problema;
17. impostare il calcolo matematico con controllo sotto il
profilo chimico e matematico;
18. redigere il listato per la risoluzione al PC.

CONTENUTI
Classe terza (5 (2) ore)

0. I concetti ed il linguaggio della chimica di base
0.1 Elementi e composti. Misura delle masse atomiche relative e
delle masse molecolari; formula minima e formula molecolare.
0.2 Reazioni chimiche. Leggi di combinazione e bilanciamento delle
reazioni chimiche. Principio di Avogadro e sue conseguenze.
0.3 La valenza come rapporto di combinazione tra elementi.
Nomenclatura chimica. Il concetto di mole.
0.4 I fondamenti della classificazione periodica degli elementi.
1. La struttura dei problemi chimici.
1.1 Tipologie dei problemi chimici. Analisi del testo: dati in
ingresso ed in uscita.
1.2 Suddivisione del problema in sottoproblemi ed individuazione
delle variabili intermedie.
1.3 Criteri di assegnazione di un target per ogni variabile e
richiamo dei concetti funzionali alla soluzione del problema.
1.4 Struttura dell'algoritmo risolutivo e stesura del listato
(serie di istruzioni).
1.5 Schema di calcolo e verifica delle unità di misura.
1.6 Esecuzione del calcolo; verifica della significatività e
della congruenza del risultato.
2. Modello quantistico degli atomi e proprietà periodiche
2.1 Modello elettrostatico elementare dell'atomo: particelle
presenti nel nucleo; strati elettronici; isotopi. Numero atomico,
numero di massa. Spettrometro di massa e massa delle particelle.
Massa relativa.
2.2 Andamento delle energie di prima ionizzazione; quantizzazione
dell'energia degli elettroni negli atomi. Conferma sperimentale della
quantizzazione dell'energia elettronica: carattere quantico
dell'energia radiante, fotoni, spettri a righe.
2.3 Stabilità e reattività degli elementi: concetto di minima
energia; gas nobili e regola dell'ottetto: la periodicità delle
proprietà.
3. Molecole, legame chimico e strutture
3.1 Legame chimico come stato di minima energia relativa. La
natura elettrica del legame; distanza di legame ed energia di legame.
Modelli di legame chimico: ionico, covalente, metallico.
Elettronegatività e polarità dei legami. Formazione del legame nei
composti di coordinazione. Stabilità delle molecole; concetti di
risonanza e delocalizzazione degli elettroni.
3.2 Direzionalità dei legami chimici ed assetto spaziale delle
molecole. Esempi di assetti molecolari lineari, trigonali,
tetraedrici ed ottaedrici.
3.3 I limiti del modello elettrostatico. Principio di
indeterminazione di Heisenberg: certezza e probabilità. Diffrazione
di onde e particelle: dualismo onda-corpusolo.
3.4 La meccanica ondulatoria: un modello matematico per
rappresentare il moto e l'energia delle particelle.
La funzione C (psi) e il suo quadrato quale fonte di informazione
sulla distribuzione della probabilità di rinvenire particelle.
Rappresentazione della distribuzione spaziale della carica
elettronica mediante superficie e linee di equiprobabilità.
3.5 Stabilità e reattività delle molecole: fattori energetici e
cinetici nelle trasformazioni chimiche.
4. Cinetica chimica
4.1 La distribuzione delle velocità e delle energie molecolari e
relativa rappresentazione grafica.
4.2 Velocità di reazione.
Fattori che influiscono sulla velocita': natura dei reagenti,
concentrazione, temperatura. Teoria elementare degli urti. Complesso
attivato. Energia di attivazione e temperatura. Meccanismi di
reazione e stadio cineticamente determinante. Catalisi.

Classe quarta (3 (1) ore)

1. Gli stati di aggregazione
1.1 Lo stato gassoso. Curve PV/P. Equazione di stato dei gas.
Equazione di Van der Waals. Teoria cinetica. Principio di
equipartizione. Gradi di libertà. Interpretazione molecolare della
energia interna per i gas. Grandezze critiche. Liquefazione dei gas.
1.2 Lo stato liquido. Forze intermolecolari e struttura a breve
raggio. Legame a idrogeno. Pressione del vapore saturo. Tensione
superficiale, tensioattivi; capillarità, viscosità.
1.3 Stato colloidale. Dialisi. Cristalli liquidi.
1.4 Lo stato solido. Cristalli e reticoli cristallini. Sistemi
cristallini. Riflessione, diffrazione, richiami alla rifrazione.
Capacità termica dei solidi. Lo stato metallico. Cenni alla
struttura dei semiconduttori.
1.5 Le transizioni di stato. Curve di raffreddamento. Concetto di
fase. Diagrammi sperimentali pressione di vapore/temperatura.
1.6 Miscele binarie. Legge di Henry. Legge di Raoult. Diagrammi
temperatura/composizione di miscele binarie. Azeotropi. Eutettici.
Soluzioni ideali e soluzioni reali. Proprietà colligative. Pressione
osmotica e determinazione della massa molecolare (es.:
macromolecole). Processi di trasporto attraverso le membrane.
2. Termodinamica chimica
2.1 Lavoro PV: trasformazioni reversibili e irreversibili.
Capacità termica a volume e a pressione costante.
2.2 Temperatura e sua interpretazione molecolare. Temperatura
assoluta. Sistema, ambiente, universo, proprietà intensive ed
estensive. Esperienza di Joule, lavoro adiabatico ed energia interna.
Calore ed equivalenza tra calore e lavoro.
2.3 Primo principio della termodinamica. Funzioni di stato e di
percorso. Generalizzazione della interpretazione molecolare
dell'energia interna (per gas, liquidi e solidi). Concetto di energia
al punto zero ed energia termica. Calcolo di triangolo, "Cv", "Cp".
Entalpia e valori standard. Misure di DH e di "Cp". Legge di Hess.
Calcoli entalpici e diagrammi di entalpia. Applicazioni
termodinamiche.
2.4 Secondo principio della termodinamica nell'enunciato di Kelvin
e in quello di Clausius. Rendimento di una macchina termica: entropia
come funzione di stato e trasformabilità del calore.
2.5 Processi spontanei in un sistema isolato: entropia, secondo
principio, massimazione dell'entropia. Ordine/disordine. Peso
statistico di una configurazione S=k (Esponenziale) lw Spontaneità e
probabilità; preferenza per gli stati a più elevato peso
statistico. Esempi: diffusione, evaporazione, mescolamento.
2.6 Diagramma S/T di una macchina ideale. Calcolo della variazione
di entropia per trasformazioni semplici; calcolo della sua variazione
in funzione della temperatura. Identità dell'entropia statistica e
termodinamica.
2.7. Terzo principio della termodinamica ed entropia "assoluta".
Entropia dei corpi materiali (massa, stato di aggregazione,
composizione ecc.). Calcoli riferiti a semplici trasformazioni.
2.8 Funzione di Gibbs e lavoro utile. La funzione di Gibbs come
indicatore di equilibrio e di spontaneità. Stati standard. Uso dei
valori tabulati. Incidenza relativa dei fattori entalpico ed
entropico nei sistemi chiusi. Dipendenza di H da T. Spontaneità e
temperatura.
2.9 Esempi di bilanci energetici: estrazione dei metalli e
diagrammi di Elligham; reazioni accoppiate, idrolisi di ATP e
concetto di efficienza termodinamica.
3. Interazione tra materia ed energia radiante
3.1 Discrepanza tra i valori classici della capacità termica ed i
valori sperimentali: quantizzazione dell'energia. Confronto tra
intervalli energetici translazionali, rotazionali, vibrazionali,
elettronici ed energia media translazionale. Distribuzione
dell'energia nella traslazione. Distribuzione dell'energia sui
livelli accessibili.
3.2 Stati fondamentali e stati eccitati. Spettroscopia a
microonde, spettroscopia IR, UV e visibile; spettri a bande, spettri
a righe e loro utilità analitica.

Classe quinta (3 ore)

1. Funzione di Gibbs ed equilibri
1.1 Funzione di Gibbs: dipendenza dalla pressione a temperatura
costante. Deduzione termodinamica della costante di equilibrio. DG
standard. Diagramma di Francis. Isoterma di Van't Hoff. Quoziente di
reazione e costante di equilibrio. Equilibri di dissociazione e di
sintesi in fase gassosa. Deduzione di Kc da Kp. Le costanti di
equilibrio nei sistemi reali: concetti di attività e di fugacità.
Stati standard per liquidi e solidi puri.
1.2 Equazione di Clapeyron, sua deduzione e sue implicazioni.
Regola delle fasi e sua applicazione.
1.3 Dipendenza dalla temperatura di entalpia e capacità termica.
Funzione di Gibbs e costante di equilibrio.
1.4 Funzione di Gibbs e composizione. Energia libera molare
parziale. Volume molare parziale; cenni alle altre grandezze molari
parziali.
1.5 Equilibri di ripartizione: adsorbimento cromatografico,
estrazione con solventi e ripartizione.
2. Dalla termodinamica alla statistica
2.1 Calcolo della probabilità matematica (P). Macrostati,
microstati e probabilità termodinamica (W).
2.2 Equazione di Boltzmann e andamento statistico in funzione
della temperatura.
2.3 Dispersione, probabilità e stabilità (orbitali degeneri,
risonanza e delocalizzazione). Equilibrio chimico ed equazione
statistica di Boltzmann.
3. Cinetica chimica
3.1 Equazione cinetica. Ordine; molecolarità. Costante cinetica.
Energia di attivazione e costante di Boltzmann. Catalisi omogenea ed
eterogenea. Catalisi enzimatica. Equazione di Michaelis-Menten.
Equazione di Linweawer-Burk. Catalisi competitiva. Catalisi
industriale.
4. Elettrochimica
4.1 Conducibilità elettrolitica. Teoria di Debye-Huckel.
Migrazione indipendente degli ioni. Applicazioni analitiche. Fenomeni
elettrocinetici.
4.2 Meccanismi ossidoriduttivi. Lavoro elettrico e funzione di
Gibbs. Dall'isoterma di Van't Hoff alla legge di Nernst. Celle
elettrochimiche. Forza elettromotrice. Potenziali elettrodici;
potenziali elettrodici standard. Polarizzazione degli elettrodi.
Potere ossidoriduttivo.
4.3 Tipologia degli elettrodi con particolare riferimento a quelli
a membrana. Equilibrio e potenziali di membrana. Elettrodi di
riferimento. Applicazioni analitiche della potenziometria.
4.4 Elettrolisi. Leggi di Faraday. Sovratensione e sue cause.
Applicazioni analitiche e industriali.
4.5 Corrosione, suoi meccanismi. Protezione.
4.6 Principi generali della voltammetria. Polarografia.
Laboratorio
Al terzo e al quarto anno le lezioni devono essere, possibilmente,
connesse all'attività di laboratorio.
Tutti i temi proposti si prestano ad attività sperimentali, anche
riprendendo ed affinando, soprattutto sul piano quantitativo,
esperienze già realizzate nel biennio.
A titolo indicativo si segnalano alcuni esperimenti da realizzare,
fermo restando che per la parte relativa agli equilibri ionici, il
corso di Analisi fornirà opportune occasioni di lavoro:
termodinamica: entalpia di soluzione e di reazione
comportamento dei metalli e dei loro ioni in differenti
condizioni di reazione
misure di conducibilità di differenti specie (mobilità ionica)
misure di conducibilità in funzione della concentrazione e della
temperatura
misure di conducibilità in ambiente non acquoso
misure di pH per soluzioni a diluizioni successive e curva di
sloope elaborata al P.C.
la cinetica chimica: fattori che influenzano la velocità di
reazione.
Per quanto concerne il tema "la struttura dei problemi chimici",
il docente proporrà l'argomento ricostruendone in laboratorio il
contesto di definizione. In questo senso si potranno prevedere
esperienze relative a:
solubilità e gravimetria
pH
volumetria acido-base e/o red-ox.

INDICAZIONI DIDATTICHE

Il programma proposto non va inteso in senso assiomatico: i
possibili percorsi didattici sono molteplici e vanno individuati in
termini di programmazione didattica pluridisciplinare, ferma restando
la necessità di verificare l'acquisizione dei prerequisiti,
riproposti e/o precisati al paragrafo 0 del programma del terzo anno.
All'inizio del triennio di indirizzo si prospetta infatti per un
verso la necessità di uniformare la preparazione degli allievi
provenienti dal biennio; d'altro canto si presenta l'esigenza di
svolgere un'azione di rinforzo ed eventualmente anche di
sistematizzazione dei fondamenti della disciplina. È parso pertanto
opportuno inserire al terzo anno un paragrafo preliminare, denominato
"paragrafo zero", che riguarda contenuti-prerequisiti, che il docente
svolgerà completamente o in parte, in relazione alla situazione di
partenza della classe.
Il ricorso ai modelli, proposti per l'atomo al paragrafo 2 e per
le molecole al paragrafo 3, costituisce un salto di qualità il cui
spessore va calibrato con il contesto reale del quale il modello
stesso finisce per fornire una immagine sintetica; questo è tanto
più vero per i modelli di struttura atomica e molecolare.
In particolare, per quanto concerne la strutturistica si
suggerisce di adottare inizialmente il modello VSEPR, riservando alla
trattazione qualitativa del modello orbitalico, effettuata in un
secondo momento, la funzione di teoria che razionalizza i fatti
osservati ed accresca le possibilità previsionali soprattutto in
materia di spettri molecolari.
Il programma deve fornire le basi e i fondamenti della disciplina
e quindi, fin dall'inizio prevede un primo approccio all'interazione
materia-energia radiante; anche la parte di cinetica costituisce un
primo approccio al problema che sarà rivisitato poi al quinto anno
in termini microscopici più approfonditi.
È utile sottolineare la novità costituita dallo studio della
struttura dei problemi chimici che viene inserita fin dall'inizio nel
programma del terzo anno, ma che deve pervadere tutto il corso con
uno sviluppo progressivo che il docente dovrà commisurare alle
abilità degli allievi. Questo costituisce non solo il recupero di
un'area formativa in passato appannaggio di SISTEMI, ma sottolinea
ancora di più il ruolo di "asse culturale" attribuito alla Chimica
Fisica nell'ambito del progetto Deuterio.
Si prevede che anche una parte delle ore di laboratorio possa
essere utilmente impiegata per questo scopo soprattutto quando si
tratti di produrre dei listati allo scopo di passare dalla struttura
dei problemi chimici all'algoritmo finalizzato all'uso del PC.
Naturalmente questa parte dovrà portare l'allievo a riconoscere
l'architettura comune propria dei problemi chimici che vanno dalla
stechiometria, alla Chimica Fisica, alla sintesi organica
(retrosintesi) e che consente di riconoscere un comune approccio
metodologico (impostazione) e un comune assetto risolutivo (calcolo,
criteri di controllo). Ancora una volta la programmazione
pluridisciplinare dovrà contribuire a trovare i giusti momenti di
raccordo con gli insegnamenti affini.
Il programma del quarto anno prevede in particolare di affrontare
la termodinamica chimica, gli stati di aggregazione e l'interazione
radiazione-materia da un punto di vista chimico-fisico.
Per la parte relativa ai gas si può osservare che i problemi
relativi si inseriscono nell'asse del problem-solving già trattato
al terzo anno.
Non sono da sottovalutare le difficoltà che gli allievi
incontrano nello studio della Termodinamica quando si usi il
linguaggio formale della matematica: la posticipazione della parte
termodinamica rispetto a quella relativa agli stati di aggregazione,
propedeutica al corso di Tecnologie Chimiche Industriali, Automazione
ed Organizzazione Industriale, favorisce un raccordo più stretto con
quest'ultima disciplina. È utile riproporre i punti 1.5 e 1.6 alla
fine della trattazione della Termodinamica, quando possono essere
letti ed interpretati sotto questo profilo. Il tema "Interazione tra
materia ed energia radiante" può essere affrontato anche in
connessione con "Generalizzazione della interpretazione molecolare
dell'energia interna" (cfr. punto 2.3). Così facendo il tema
verrebbe proposto in parallelo allo sviluppo del programma "Analisi
chimica generale ed elaborazione dati" che si occupa della
Spettrofotometria.
Il "principio zero" e la scala di temperature assolute, collegati
alle tematiche dei gas ideali, affrontate anche da un punto di vista
intuitivo (lettura ed interpretazione di grafici) possono portare ad
introdurre precocemente la relazione del rendimento, al fine di
proporre la scala delle temperatura Kelvin.
Subito dopo ci si potrebbe dedicare alla Teoria Cinetica dei gas,
sviluppandone la dimensione formale e concettuale, quest'ultima
legata alla equazione statistica di Boltzmann.
Le fasi dedicate allo studio delle trasformazioni, attraverso la
valutazione dei triangolo U e triangolo H, i concetti di capacità
termica e di calore specifico, costituiscono un salto di qualità sul
piano del linguaggio matematico che consente la distinzione formale,
oltre che concettuale, tra le trasformazioni reali e quelle ideali.
Con le premesse della teoria cinetica e della termodinamica,
diventa più semplice passare allo studio dei moti molecolari e dei
gradi di libertà per illustrare l'interpretazione chimico-fisica
degli spettri. È importante sottolineare il legame tra la capacità
termica dei liquidi e dei solidi e la spettroscopia (legame tra Cv
dei solidi ed energia vibrazionale).
Resta aperta la possibilità di introdurre il secondo principio e
l'entropia per via classica o statistica.
Al quinto anno le linee programmatiche proposte spaziano su un
ampio ventaglio di argomenti. Sarà cura del docente, in relazione
alla programmazione, decidere il peso e l'ampiezza delle diverse
parti. Tale decisione potrà riguardare in particolare i due
paragrafi dedicati alla termodinamica statistica e alla
elettrochimica: il primo ha lo scopo di conferire un utile apporto
culturale, tipico della chimica-fisica, ma apre anche prospettive su
altre discipline chimiche (si pensi ai concetti di risonanza e stato
di transizione che riguardano la chimica organica) e consente un
passaggio senza soluzione di continuità alla cinetica; il secondo,
riguardante l'elettrochimica, dovrebbe essere orientato soprattutto
allo studio teorico dei sistemi elettrochimici in connessione con le
basi termodinamiche della legge di Nernst e con la teoria degli
equilibri.
Non si esclude una soluzione che ribalti questa logica riducendo
il paragrafo della statistica a vantaggio di quello della
elettrochimica.
Il contenuto specifico offerto dal capitolo dedicato alla
termodinamica statistica non è tanto quello di riprendere gli
argomenti legati al secondo principio della termodinamica, già
affrontato al quarto anno, quanto piuttosto di sviluppare
ulteriormente il punto di transizione tra gli aspetti termodinamici e
cinetici, rappresentato dall'equazione di Boltzmann. Quest'ultima va
qui ripresa all'interno del proprio specifico contesto di definizione
statistica. Inoltre, poichè è già stata definita la relazione tra
la funzione di Gibbs e l'equilibrio chimico (isoterma di Van't Hoff),
è chiaro che è già stata presa in esame la dipendenza della
funzione G dalla composizione del sistema; il punto 1.4 serve dunque
per ribadire questa dipendenza, quale premessa per i paragrafi
seguenti.
Sono comunque fondamentali e meritevoli di trattazione
approfondita i paragrafi relativi agli equilibri e alla cinetica: il
primo collega teoria e calcolo in relazione ai processi industriali,
mentre il secondo correla la cinetica chimica ed enzimatica, con
importanti processi industriali classici e biotecnologici.
A conclusione del corso è utile riprendere in sintesi quegli
aspetti della disciplina che costituiscono fondamento per "analisi
chimica strumentale e tecnica" (interazione radiazione-materia), ma
anche per "chimica industriale" (termodinamica applicata ai
processi), oltre agli agganci con "chimica organica" e con
"biochimica" già indicati.
L'uso di schemi a blocchi e di diagrammi di flusso che scandiscano
l'itinerario didattico potrebbe favorire un efficace lavoro di
insegnamento/apprendimento.
CHIMICA ORGANICA, BIO-ORGANICA, DELLE FERMENTAZIONI E LABORATORIO
FINALITÀ
Il corso è finalizzato:
1. all'acquisizione di una conoscenza razionale dei principi sui
quali si basa la chimica dei derivati del carbonio e della loro
reattività attraverso l'esame dei meccanismi di reazione
fondamentali;
2. all'apprendimento dei metodi di sintesi, separazione,
purificazione ed identificazione delle sostanze organiche;
3. alla comprensione del ruolo della chimica organica nei processi
biologici.
4. Per la parte relativa alla classe quinta il corso mira ad
assicurare la corretta comprensione dei fenomeni microbiologici e
fermentativi anche sotto l'aspetto del bilancio energetico, oltre che
della conduzione e controllo della produzione di materiali utili.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Il corso mira a fornire una mentalità critica e scientifica, un
uso razionale delle capacità mnemoniche favorendo l'abilità di
applicare le conoscenze teoriche alla risoluzione dei problemi.
Ciò significa superare il limite della sola "esecuzione manuale"
di operazioni che, così facendo, sarebbero finalizzate al semplice
addestramento. Mentalità critica e scientifica ad un tempo
costituiscono un obiettivo di alto livello; esso necessita di una
sintesi tra operatività mentale e manuale: la prima si esplica nella
progettazione di un esperimento, nel controllo razionale-intuitivo
delle fasi di esecuzione e calcolo e nella fase di valutazione dei
risultati; la seconda si esplica nella vera e propria esecuzione
dell'esperimento (montaggio corretto dell'apparecchiatura e
manualità specifica nella varie fasi di lavoro).
In tutti i casi le esercitazioni pratiche dovranno essere eseguite
nel pieno rispetto delle norme di sicurezza e di tutela
dell'ambiente. A questo proposito, per motivare e migliorare le
qualità operative degli allievi, si consigliano esercitazioni
individuali in scala ridotta o in microscala.
La trattazione del chimismo di classi specifiche di composti di
importanza industriale e di grande interesse biologico è
propedeutica ai corsi di chimica delle fermentazioni e di tecnologie.
Pertanto, al termine del curricolo delle classi terza e quarta,
l'allievo dovrà essere in grado di:
1. riconoscere che il grandissimo numero di sostanze organiche è
determinato dalla capacità di concatenarsi degli atomi di carbonio;
2. collegare il fenomeno dell'isomeria di struttura alle
proprietà fisiche e chimiche dei composti isomeri;
3. correlare la struttura funzionale e spaziale delle molecole
con le proprietà fisiche e chimiche;
4. prevedere il comportamento delle sostanze organiche e
bio-organiche in determinate condizioni di reazione, utilizzando
modelli generali di reattività (meccanismi di reazione);
5. correlare la struttura delle molecole organiche con le
funzioni biologiche, con particolare riferimento all'azione
catalitica degli enzimi e alla cinetica enzimatica;
6. realizzare sintesi di semplici composti;
7. effettuare separazioni, purificazioni e caratterizzazione dei
composti organici e bioorganici più comuni;
8. calcolare il bilancio energetico di un ciclo biologico
assegnato.
Al termine della classe quinta, l'allievo dovrà essere in grado
di:
9. definire le principali caratteristiche funzionali dei
microorganismi impiegati nei processi fermentativi industriali;
10. preparare, nei casi di più generale applicazione, il terreno
colturale adatto alla crescita di microorganismi;
11. descrivere i processi di fermentazione evidenziando i
passaggi cruciali e pianificando i controlli dei principali
parametri;
12. eseguire un ciclo fermentativo assegnato.

CONTENUTI

Classe terza (5 (3) ore)
1. Il carbonio e i suoi composti. Analisi elementare dei composti
organici. Legami semplici e multipli e modelli interpretativi.
Struttura del metano e di molecole analoghe (ammoniaca e acqua).
Struttura di molecole con doppi e tripli legami.
2. Alcani e cicloalcani: omologia, isomeria (di posizione,
conformazionale, configurazionale), regole generali e nomenclatura
IUPAC, proprietà fisiche, alogenazione radicalica degli alcani e
relativo meccanismo di reazione. Combustione: aspetto
ossido-riduttivo. Il petrolio quale fonte industriale di idrocarburi.
3. Reattività e meccanismi di reazione: acidi e basi di Bronsted
e di Lewis; reagenti nucleofili ed elettrofili. Scissione eterolitica
ed omolitica dei legami: carbocationi, carbanioni e radicali liberi.
Fattori che influenzano la reattività delle molecole organiche:
effetti elettronici e sterici.
4. Alcheni, alchini e polieni: isomeria cis-trans (E,Z) e regole
di priorità; nomenclatura e proprietà fisiche. Reazioni di
addizione al doppio e al triplo legame: meccanismi di addizione
elettrofila e radicalica. Dieni e reazione di Diels-Alder. I modelli
interpretativi della delocalizzazione elettronica nei dieni coniugati
e nei polieni.
5. Idrocarburi aromatici: struttura del benzene e modelli
interpretativi dell'aromaticità; alchilbenzeni e areni policiclici.
Sostituzioni elettrofile aromatiche (meccanismo), sostituenti
attivanti e disattivanti e orientazione nelle sostituzioni
aromatiche.
6. Alogenuri e reattivi di Grignard: proprietà fisiche e
nomenclatura; reazioni di sostituzione nucleofila SnfB0121 ed Sn1
reazioni di eliminazione E1 ed E2. Reattivi di Grignard e loro uso
nella sintesi organica.
7. Alcoli, fenoli ed eteri: nomenclatura, metodi di preparazione e
proprietà fisiche. Chimismo del gruppo OH. Tioli, solfuri,
eterociclici ossigenati e solforati (cenni).
8. Ammine ed eterocicli azotati: nomenclatura, preparazione,
proprietà fisiche e chimiche. Sali di diazonio e azocomposti.
Eterociclici azotati (cenni).
9. Aldeidi e chetoni: nomenclatura, metodi di preparazione e
proprietà fisiche. Reazioni di addizione nucleofila e relativo
meccanismo. Tautomeria. Condensazione aldolica, reazione di
Cannizzaro, reazione di Wittig e trasposizione di Beckmann.
Laboratorio
Norme di sicurezza - Principali saggi fisici di caratterizzazione
dei composti organici (punto di fusione, punto di ebollizione,
solubilità, indice di rifrazione ecc.).
Analisi elementare qualitativa: ricerca di carbonio, azoto, zolfo,
fosforo, alogeni.
Riconoscimento dei principali gruppi funzionali anche con metodi
spettrofotometrici (teoria ed applicazioni dell'IR). Separazione di
miscele (con solventi, per distillazione, cristallizzazione,
cromatografia, ecc.).
Classe quarta (6 (3) ore)
1. Acidi carbossilici e derivati: nomenclatura, metodi di
preparazione e proprietà fisiche. Sostituzione nucleofila acilica:
reazione di esterificazione, reazione di saponificazione,
condensazione di Claisen. Composti polifunzionali di interesse
biochimico.
2. Chiralità ed attività ottica: enantiomeri, diastereoisomeri,
racemi e mesoforme. Configurazione assoluta (R,S). Separazione
chimica e biochimica degli antipodi ottici.
3. Macromolecole e reazioni di polimerizzazione: poliaddizione
radicalica, cationica, anionica e di coordinazione;
policondensazione; copolimerizzazione e reticolazione. Principali
monomeri e polimeri.
4. Lipidi: origine e composizione; gliceridi e fosfogliceridi,
lipidi strutturali delle membrane cellulari. Saponi, tensioattivi
sintetici: struttura ed attività.
5. Glicidi: aldosi e chetosi, proprietà chimiche e fisiche.
Stereochimica degli zuccheri: formule di Fischer, formule di Haworth
e conformazioni a sedia, le prove di Fischer sulla struttura del
glucosio. Principali biosi e poliosi di interesse biochimico e
industriale.
6. Amminoacidi (proprietà chimiche e fisiche). Proteine:
classificazione e attività biologica. Struttura primaria,
secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Punto
isoelettrico ed elettroforesi. Sintesi in fase solida di polipeptidi
e proteine. Alcune proteine di maggior interesse biologico.
7. Enzimi: classificazione, cinetica enzimatica, inibizione,
enzimi regolati e regolatori.
8. Acidi nucleici. Elementi di sintesi proteica.
9. Metabolismo dei glicidi e dei lipidi: i grandi cicli
metabolici. Cenni sul metabolismo delle proteine.
Laboratorio
Sintesi: progettazione di sintesi organiche riferite alle reazioni
studiate (per esempio, reazioni di riduzione, di ossidazione, di
nitrazione, di condensazione, di esterificazione, ecc.).
Polarimetria, rifrattometria e spettrofotometria IR. Sintesi di
polimeri. Dosaggio di lipidi, glucidi e protidi. Determinazione
dell'attività enzimatica (aspetti cinetici). Separazione, dosaggio e
identificazione di proteine per elettroforesi.
Classe quinta (3 (2) ore)
1. Il regno dei protisti e la struttura dei microorganismi:
cellula eucariotica, cellula procariotica. Struttura e composizione
chimica della parete cellulare dei microorganismi procarioti.
2. Moltiplicazione dei microorganismi e fattori che influenzano lo
sviluppo microbico: temperatura, pH, pressione osmotica,
concentrazione salina, viscosità e sensibilità alla turbolenza.
Terreni e sostanze nutritive che influenzano la crescita dei
microorganismi.
3. Respirazione e fermentazione dei microbi: respirazione aerobica
e anaerobica, fermentazione, OfB0122 disciolto e COfB0122 disciolta e
loro influenza sul metabolismo.
Cenni di ingegneria genetica: il codice genetico e le mutazioni
microbiche, agenti mutageni e mutazioni indotte.
4. Processi microbici di interesse industriale ed alimentare:
lieviti e fattori che ne influenzano lo sviluppo, chimismo della
fermentazione alcolica e metanica; esempi di produzione chimica
industriale scelti tra quelli ottenibili tramite batteri lattici omo
ed etero fermentanti, batteri sporigeni, enterobacteriaceae,
pseudomonadaceae, batteri propionici e corinebatteri.
5. Attinomiceti. Funghi: ciclo riproduttivo dei funghi e
classificazione, condizioni per la crescita miceliare, processo di
produzione di antibiotici, produzione della penicillina.
6. Bioconversioni. Enzimi e cellule immobilizzati: applicazioni
industriali.
Laboratorio
Allestimento e sterilizzazione dei materiali. Uso del microscopio.
Tecniche di colorazione: preparazione dei vetrini e colorazione di
Gram.
Terreni di coltura e semina.
Tecniche di isolamento ed identificazione delle colture pure.
Determinazione della carica batterica.
Processo di produzione di un antibiotico o di altro prodotto
terapeutico: montaggio del fermentatore, preparazione e
sterilizzazione del terreno, preparazione dell'inoculo, controllo dei
parametri della fermentazione.

INDICAZIONI DIDATTICHE

L'insegnamento di Chimica Organica, Bio-organica, delle
Fermentazioni e laboratorio non può prescindere da un approccio
sistematico che prevede una panoramica significativa delle principali
classi di composti organici.
Allo scopo di non ridurre i contenuti ad un esame monotono della
complessa casistica preparativa delle sostanze organiche, è
necessario che venga posta enfasi sugli aspetti reattivi, esaminando
nell'ambito della trattazione dei gruppi funzionali, le grandi
categorie delle reazioni organiche: addizione, sostituzione, ecc.
In questa ottica e per facilitare l'apprendimento, si consiglia di
far ricorso a dimostrazioni in classe (per esempio, presentando i
più semplici saggi di riconoscimento dei gruppi funzionali) e
all'uso dei modelli molecolari.
L'esame di specifici meccanismi dovrà essere limitato a
situazioni di particolare rilevanza didattica e/o a processi di
sintesi che si ritengano fondamentali; in tutti i casi esso deve
riferirsi a casi sperimentalmente provati.
La presentazione della struttura dei composti organici, fatta
ricorrendo al modello VSEPR o a quello orbitalico, in stretto
collegamento con Chimica Fisica, sarà finalizzato allo studio delle
diverse isomerie (di catena, conformazionale, geometrica, ottica,
ecc.).
Lo studio sistematico della struttura e della reattività dei
composti organici deve costituire premessa essenziale per la
biochimica, per la quale, nella seconda frazione del quarto anno e
nell'ultimo anno di corso, l'insegnante avrà cura di mettere in
risalto gli aspetti cinetici delle reazioni che, assieme a quelli
termodinamici, costituiscono il fondamento dei processi biochimici e
fermentativi.
Ci sono almeno due ragioni che giocano in favore del laboratorio
di Chimica Organica, Bioorganica e delle Fermentazioni: innanzitutto,
per rendere consapevoli gli studenti del fatto che le reazioni e i
processi fermentativi, descritti in classe, possono essere realizzati
in laboratorio, in secondo luogo per l'addestramento all'uso delle
tecniche di isolamento, di analisi e di sintesi, tipiche di questo
laboratorio.
"Pensa prima di agire" è la regola d'oro per chi si accinge a
compiere un'attività pratica.
Insegnare agli allievi a pensare, mentre manipolano qualcosa è
come estrarre le regolarità dai fatti sperimentati; è un compito
difficile, ma di grande valenza educativa.
L'esecuzione di una metodica non può rappresentare lo scopo
principale delle esperienze di laboratorio. Il docente deve tendere
ad abituare gli allievi a dotarsi di metodi adatti per ricercare e
trovare la risposta probabile e corretta ad una serie di questioni
più o meno complesse. Troppo sovente, il laboratorio mostra quello
che i chimici organici fanno con le proprie mani, ma non quello che
fanno col proprio cervello. Infine, è necessario sviluppare negli
allievi la capacità di descrivere per iscritto, di raccontare, di
fare, di ricordare.
In linea con quanto detto, il laboratorio tenderà ad un approccio
tipo problem solving che, nella classe terza deve condurre l'allievo,
attraverso tecniche analitiche spettrofotometriche (IR),
determinazioni di costanti fisiche (punto di fusione, punto di
ebollizione, indice di rifrazione) e saggi di reattività dei gruppi
funzionali, alla identificazione di sostanze incognite, graduando
opportunamente la complessità dell'indagine.
È importante che gli allievi si misurino con il problema della
separazione dei componenti di una miscela (per esempio, acido
benzoico, paratoluidina, diclorobenzene) eseguita, eventualmente, in
scala ridotta.
Le tecniche in scala ridotta o in microscala sono da consigliare
per motivi di sicurezza, per la velocità di esecuzione (si riescono
a fare più esercitazioni in un turno di laboratorio) e per
l'economia di gestione.
Per la quarta classe le preparazioni dei composti organici devono
porre allo studente il problema di decidere fra le diverse vie
sintetiche, graduandone la complessità dai livelli più bassi ai
livelli più alti e privilegiando quei processi di sintesi che meglio
mettono in luce la logica propria della chimica organica.
Per ridurre il carico di lavoro in laboratorio, A.H. Johnstone
suggerisce di far organizzare in anticipo agli studenti lo schema
della prova. Invece di fornire la metodica dettagliata di una
sintesi, il docente potrebbe chiedere all'allievo di progettarne le
fasi secondo la logica retroattiva (retrosintesi), già affrontata in
Chimica-Fisica e di calcolare, a casa, le quantità dei reagenti,
quando si desideri ottenere un dato quantitativo di prodotto con una
certa resa percentuale. Gli studenti, dopo aver individuato
l'itinerario della sintesi ed i meccanismi di reazione e dopo aver
effettuato i relativi calcoli, potrebbero discuterli con il docente
prima di iniziare l'esperimento. Tale strategia didattica
consentirebbe di comprendere a fondo l'esperimento e di organizzare
al meglio il lavoro in laboratorio.
Per la classe quinta le esercitazioni di laboratorio devono
portare lo studente alla graduale comprensione e pratica attuazione
di un processo fermentativo completo: per esempio la preparazione di
un antibiotico con il controllo dei principali parametri che la
fermentazione prevede.

ANALISI CHIMICA, ELABORAZIONE DATI E LABORATORIO
FINALITÀ

Questa disciplina, che si articola su un intero ciclo triennale,
presenta nella sua prima fase tutte le caratteristiche di base
culturale, ad alto valore formativo, per evolversi poi gradualmente
nel corso del triennio, verso contenuti sempre più applicativi e
professionalizzanti.
Le finalità del corso interessano pertanto sia l'ambito
scientifico generale sia gli aspetti più strettamente legati
all'inserimento nel mondo del lavoro, dando uno specifico contributo
alla costruzione della figura professionale del perito chimico.
In particolare si ritiene essenziale:
1. fornire le basi teoriche fondamentali in ordine al
comportamento degli ioni in soluzione, con particolare riferimento
agli equilibri chimici, esaminati anche sotto il profilo
stechiometrico;
2. trattare le principali tecniche di analisi quali-quantitativa,
strumentali e non, sotto i diversi aspetti applicativi ed anche
economici e legislativi;
3. far acquisire le necessarie abilità operative;
4. proporre un approccio sequenziale alla strumentazione,
evidenziando l'importanza del suo uso corretto e consapevole
(controlli, manutenzione, valutazione delle prestazioni);
5. far costante riferimento alla necessità di valutare ed
elaborare i dati raccolti, facendo adeguato uso di software
applicativi;
6. insegnare una corretta metodologia per la stesura di una
relazione scientifica;
7. prendere in esame le diverse fasi del processo analitico
evidenziandone, attraverso un approccio sistemico, tutti gli aspetti
decisionali e le interconnessioni con altre discipline;
8. fornire, in ultima analisi, un metodo di lavoro e la capacità
di assumere decisioni autonome.

OBIETTIVI

Obiettivo generale del corso sarà la comprensione, da parte
dell'allievo, dell'intero processo analitico come progressiva
sequenza decisionale.
In questa prospettiva l'allievo dovrà essere in grado di:
1. prelevare campioni secondo le opportune metodiche;
2. scegliere la tecnica analitica in funzione dei risultati
richiesti, in termini di precisione, accuratezza ed economicità;
3. scegliere il metodo di misura tenendo conto del numero delle
analisi, delle interferenze, ecc.;
4. trattare il campione con gli opportuni reagenti e
apparecchiature;
5. eseguire l'analisi nell'ambito delle norme di sicurezza e di
rispetto dell'ambiente, nonchè sulla base delle necessarie
operazioni di controllo sugli strumenti utilizzati;
6. elaborare e presentare i dati analitici.
7. conoscere la strategia essenziale per la messa a punto di un
metodo di analisi.

CONTENUTI

Classe terza (8 (6) ore)
1. Introduzione alla chimica delle soluzioni
1.1 Concetto di mole.
1.2 Composizione percentuale e formula minima.
1.3 Reazioni chimiche: bilanciamento e rapporti ponderali.
1.4 Soluzioni: concentrazione e sue espressioni.
1.5 Concetto di reazione chimica e calcoli stechiometrici relativi
a reazioni complete.
1.6 Titolazioni e concetto di punto di equivalenza.
2. Equilibrio chimico
2.1 Costante di equilibrio: Kc.
2.2 Principio dell'equilibrio mobile. Fattori che influenzano
l'equilibrio in soluzione.
2.3 Previsioni qualitative sul decorso delle reazioni.
3. Equilibri eterogenei
3.1 Solubilità e prodotto di solubilità.
3.2 La precipitazione.
3.3 Effetto dello ione a comune.
3.4 Interazione tra ioni. Cenni sulla teoria Debye-Huckel.
Attività. Effetto sale.
3.5 Analisi volumetrica per precipitazione, tenendo anche presenti
i sistemi colloidali.
4. Equilibri acido-base
4.1 Acidi e basi (Arrenhius e Bronsted).
4.2 Equilibrio di ionizzazione dell'acqua (autoprotolisi).
Definizione e scala di pH.
4.3 Elettroliti forti e deboli. Calcolo delle concentrazioni di
HfB0123 0fB012;.
4.4 Reazioni tra acidi e basi forti. Reazioni con acidi o basi
deboli.
4.5 Titolazioni e calcolo del pH al punto di equivalenza.
Indicatori di pH.
4.6 Soluzioni tampone.
4.7 Curve di titolazione e loro calcolo teorico per punti.
4.8 pH e solubilità.
5. Equilibri redox;
5.1 Reazioni redox di interesse analitico (uso qualitativo della
serie elettrochimica) e utilizzazione dell'equazione di Nernst.
5.2 Titolazioni di ossidoriduzione.
6. Complessometria. Composti di coordinazione e loro impiego
nell'analisi.
7. Acquametria, finalizzata al concetto di "residuo secco".
8. Analisi qualitativa.
8.1 Solubilizzazione delle sostanze.
8.2 Condizioni generali di precipitazione e di ridissoluzione.
8.3 Analisi del residuo insolubile.
8.4 Fondamenti di analisi sistematica e reazioni analitiche degli
ioni.
Laboratorio
Introduzione al laboratorio (norme generali di sicurezza,
organizzazione topografica, strumentazione di base, vetreria,
reagenti e relativa etichettatura).
Tecnica della pesata e concetto di misura.
Taratura della vetreria (per pesata).
Schema generale di stesura delle relazioni (modello tipo "flow
chart").
Preparazione di soluzioni titolate.
Analisi quantitative ponderali.
Analisi quantitative volumetriche: acidimetria, ossidimetria,
precipitazione, complessometria, con eventuale registrazione delle
curve potenziometriche, senza particolari approfondimenti
strumentali.
Analisi qualitative, superando in certa misura la sistematica
tradizionale e facendo ricorso per quanto possibile ad agenti
precipitanti non tossici, quali idrossidi, cloruri e solfati.
Classe quarta (6 (4) ore)
1. Metodi elettrochimici
Elementi di potenziometria, analisi elettrolitica, voltammetria e
conduttimetria, con particolare attenzione agli aspetti applicativi
piuttosto che agli aspetti teorici.
2. Metodi ottici di emissione
Emissione di energia raggiante. Spettri di emissione. Lunghezza
d'onda, intensità e ampiezza delle righe spettrali. Spettrografia.
Fotometria di fiamma. Spettrofotometria di emissione a plasma.
3. Metodi ottici di assorbimento
Natura della radiazione e sua interazione con la materia.
Livelli energetici. Transizioni elettroniche e vibrorotazionali.
Bande di assorbimento dei cromofori. Effetto dei sostituenti e del
solvente. Legge di Beer e i suoi scostamenti. Analisi qualitativa e
quantitativa. Colorimetria.
Spettrofotometria di assorbimento atomico.
Spettrofotometria ultravioletta. Spettrofotometria infrarossa.
4. Metodi cromatografici
Principi teorici generali. Meccanismi di separazione:
adsorbimento, ripartizione, esclusione, scambio ionico, affinità -
Prestazioni di un sistema cromatografico: selettività, efficienza,
risoluzione, capacità, riproducibilità, tempi di lavoro.
Cromatografia in fase liquida.
Cromatografia in fase gassosa.
Laboratorio
Puntualizzazioni sui concetti fondamentali della teoria della
misura (valore vero, valore medio, errore assoluto e relativo) e dei
parametri di valutazione delle analisi (accuratezza, precisione,
sensibilità, limite di rivelabilità, linearità, rapporto
segnale/disturbo).
Approccio di base al "sistema" strumento, con specifiche
esercitazioni riguardo a:
a) attivazione e funzionamento;
b) riconoscimento delle caratteristiche e delle prestazioni;
c) ottimizzazione dei parametri strumentali;
d) registrazione ed interpretazione di diagrammi strumentali
(cromatogrammi, spettri, ecc.);
e) controllo degli strumenti attraverso operazioni di taratura e
di misura;
f) riconoscimento, ad un primo livello elementare, della
problematica delle interferenze.
Costruzioni di curve di taratura su carta millimetrata e, solo in
un secondo tempo, ottimizzate al calcolatore previa introduzione del
concetto di regressione;
Ampliamento e codificazione dei concetti generali, in ordine alla
stesura di una relazione scientifica.
Le esercitazioni pratiche sulla strumentazione, associate alle
principali tecniche di analisi trattate in sede teorica, avranno come
oggetto situazioni che non presentino particolari problemi di
interferenze nè di attacco o trattamento troppo elaborato del
campione.
Classe quinta (8 (8) ore)
Parte generale
1. Il processo analitico come sequenza decisionale inserita in un
approccio sistemico
1.1 Inquadramento del problema dal punto di vista non solo
strettamente chimico (componenti maggioritari e minoritari del
campione, distinguendo fra analita e matrice), ma anche merceologico,
legislativo, ambientale, ecc.
1.2 Scelta della tecnica analitica ritenuta più adatta, in base a
criteri di precisione, tempo, economicità, ecc.
1.3 Scelta del metodo di misura (curva di titolazione semplice o
in derivata, curva di taratura, aggiunte, standard interno o esterno,
ecc.).
1.4 Campionamento, trattamento ed eventuale attacco del campione.
1.5 Esecuzione dell'analisi.
1.6 Interpretazione ed elaborazione dei dati analitici, al fine di
esprimere una valutazione sul campione in esame, anche in relazione,
per quanto possibile, agli aspetti giuridici e normativi.
1.7 Presentazione dei risultati
2. Teoria della misura ed elaborazione dati
2.1 Richiami sulla teoria della misura
Errore assoluto e relativo; sistematico e casuale. Propagazione
dell'errore.
2.2 Statistica applicata all'elaborazione dati.
Distribuzioni di frequenza e probabilità. Le misure come
variabili casuali. Espressione dei risultati e limiti di fiducia.
Scarto dei risultati anomali. Confronto di medie e varianze.
Interpretazione statistica dei parametri di valutazione delle misure:
sensibilità, specificità, accuratezza, precisione ecc.
2.3 Analisi statistica bivariata. Correlazione. Regressione
lineare e non lineare. Interpolazione. Metodo dei minimi quadrati.
Applicazione alle curve di risposta strumentali.
Cenni di analisi statistica multivariata.
2.4 Trattamento automatico dei dati.
Il computer e il laboratorio chimico. Interfacciamento alla
strumentazione analitica. Software generale e speciale. Sistemi
dedicati e a gestione totale.
Esempi di programmazione per l'analisi chimica.
3. Problematica generale dell'analisi
3.1 Esame comparativo delle diverse tecniche (strumentali e non) a
disposizione per l'analisi e criteri di scelta.
3.2 Confronto fra i possibili metodi di misura e criteri di
scelta.
3.3 Campionamento: criteri principali.
3.4 Trattamento e/o attacco del campione: metodi principali
3.5 Correlazione fra diversi parametri analitici in vista della
presentazione dei dati e dell'eventuale giudizio sul campione.
3.6 Problematiche delle analisi "on line" nei cicli produttivi e/o
durante trattamenti tecnologici.
3.7 Approccio alle problematiche riguardanti la messa a punto di
un metodo di analisi in funzione delle esigenze di una determinata
applicazione analitica (validazione del metodo): valutazione delle
caratteristiche principali in termini di parametri analitici quali
accuratezza, limite di rivelabilità, sensibilità, riproducibilità,
ecc.
3.8 Criteri di "qualita'" nelle analisi e introduzione al concetto
di "certificazione".
Parte speciale
Si suggerisce la trattazione di alcuni fra i seguenti temi:
1. analisi delle acque potabili e industriali
2. analisi dei metalli e delle leghe
3. analisi dei combustibili e dei lubrificanti
4. analisi bromatologiche (bevande alcoliche, zuccheri, oli e
grassi, ecc.)
5. analisi collegate agli inquinamenti ambientali e alle
problematiche dei rifiuti.
Altri argomenti potranno essere scelti in funzione delle esigenze
locali.
Laboratorio
Le esercitazioni relative alla parte introduttiva generale hanno
come substrato la conoscenza della analisi classica e strumentale
già acquisita negli anni precedenti e si propongono come obiettivo
principale l'applicazione dei metodi statistici all'elaborazione dei
dati analitici. I numerosi dati disponibili vengono utilizzati per il
calcolo di medie, varianze, limiti fiduciali; si costruiranno
istogrammi e curve di distribuzione; si studierà la correlazione dei
dati; si tracceranno rette di regressione e interpolanti; si farà
uso dei test statistici per lo scarto di valori anomali e per il
confronto fra procedure analitiche e/o strumenti.
Il software necessario, disponibile sul mercato, in qualche
semplicissimo caso può essere integrato con altro redatto con la
partecipazione degli studenti.
Le esercitazioni relative alla parte speciale si possono
distinguere nei seguenti tipi:
1) esecuzione di analisi su campioni certificati, eventualmente
anche a livello individuale. Queste esercitazioni consentono, tra
l'altro, di valutare meglio di altre i risultati ottenuti dagli
allievi;
2) esecuzione di analisi su campioni naturali e industriali, che
presentino particolare interesse dal punto di vista analitico,
merceologico ecc.;
3) studio statistico delle interferenze da elementi estranei e
dell'influenza di determinati parametri strumentali nella
determinazione di sostanze in matrici più o meno complesse;
4) studio comparativo di metodiche e relativa elaborazione
statistica dei risultati, allo scopo di quantificare i parametri che
ne determinano l'affidabilità.
INDICAZIONI DIDATTICHE
1. Criteri generali
L'insegnamento dell'analisi chimica richiede una attenta
integrazione fra teoria e pratica. Dovrà quindi essere impostato in
modo da non appesantire eccessivamente l'aspetto teorico, collegando
gli elementi essenziali della chimica delle soluzioni ai principi
generali dei metodi di analisi, che dovranno essere privilegiati
rispetto alla ripetitiva descrizione di analisi diverse ma
riconducibili allo stesso principio. Questo, nell'intento di mettere
l'allievo in condizione di affrontare problemi che solo in apparenza
sono diversi da quelli già incontrati.
Analogamente, per le analisi applicate non si potrà nè si dovrà
addivenire ad una trattazione teorica e pratica di tutti i vari
prodotti merceologici industriali, naturali, ecc.; si darà tuttavia
un quadro generale, il più possibile esauriente, relativo ad alcuni
settori tra i più significativi, anche in relazione ad esigenze
locali.
Inoltre, le esercitazioni di laboratorio dovranno essere
selezionate e organizzate in modo da costituire una valida e mutua
integrazione con la parte teorica, non limitandosi a considerarle
come momento di verifica sperimentale di quanto appreso in teoria, ma
anche, ove possibile, come strumento base per ricavare leggi,
principi teorici e modelli a partire dall'esperienza.
Si ritiene importante che l'introduzione al laboratorio avvenga
sulla base di opportune prove preliminari sottese alla verifica del
possesso dei prerequisiti essenziali, anche sotto il profilo della
sicurezza personale e ambientale.
L'adozione di opportuni "test d'ingresso" viene considerata
comunque ampiamente auspicabile anche in sede teorica.
Il problema delle verifica delle conoscenze e delle abilità
acquisite presenta, relativamente al corso di analisi, una
particolare specificità, in quanto richiede di stabilire nel
contempo:
il livello delle conoscenze teoriche acquisite e la capacità di
argomentare adeguatamente i temi proposti;
la capacità di stendere relazioni di lavoro ben strutturate e
documentate, partendo dall'approccio al problema, per finire con la
elaborazione dei dati raccolti e la loro presentazione, facendo
ricorso ad utili schemi a blocchi riferiti al processo analitico nel
suo complesso o anche a parti di esso;
l'acquisizione delle abilità essenziali relative al laboratorio,
inteso non solo come una semplice sequenza di operazioni
sostanzialmente manuali, ma soprattutto come attuazione pratica di
capacità progettuali assistite da un'adeguata autonomia di
elaborazione.
2. Indicazioni specifiche per la classe terza
Il programma è da intendersi propedeutico rispetto a quelli degli
anni seguenti, in particolare a quello del quinto anno, destinato ad
introdurre l'allievo nel vivo della pratica professionale.
È essenziale perciò che, durante il terzo anno, i concetti che
sono alla base della comprensione teorica dello svolgimento delle
reazioni e le tecniche fondamentali di base siano compiutamente
acquisiti. A questo proposito, è fondamentale il fatto che
l'insegnamento si avvalga del corso parallelo di chimica-fisica, al
quale compete maggiormente la trattazione teorica approfondita di
alcuni argomenti fondamentali mentre il corso di Analisi ha il
compito di evidenziarne gli aspetti di immediato interesse
applicativo.
Obiettivo primario del terzo anno sarà dunque l'acquisizione dei
principi e delle abilità operative fondamentali riguardanti i metodi
di analisi quantitativa: acidimetria, ossidimetria, complessometria,
argentometria, gravimetria e acquametria con accenni, se possibile,
alle titolazioni in ambiente non acquoso.
Per l'analisi qualitativa il punto di riferimento dovrà essere lo
studio del comportamento dei principali ioni in soluzione,
presupposto della loro separazione e del relativo riconoscimento.
Sul piano strettamente didattico, d'altra parte, sono ben note le
difficoltà insite nell'insegnamento della chimica qualitativa e
quantitativa, tanto più accentuate quanto più limitato è il tempo
disponibile. Pertanto, ferma restando la prospettiva di una sempre
migliore compenetrazione fra i due aspetti dell'analisi, si ritiene
di particolare importanza un corretto approccio al laboratorio e
quindi l'acquisizione precoce delle abilità necessarie.
Per questi motivi è preferibile che l'aspetto quantitativo della
reazione chimica e il possesso della tecnica d'uso di strumenti
fondamentali (bilancia, burette, ecc.) vengano acquisiti
precocemente. Il fatto che gli allievi, intorno alla metà dell'anno
scolastico, sappiano usare gli strumenti di cui sopra con buona
valutazione degli aspetti quantitativi delle reazioni ed abbiano una
tecnica di lavoro precisa, permette di affrontare più speditamente
il problema di una corretta esecuzione di manipolazione e reazioni
chimiche. Ciò consente, nel corso delle successive lezioni dedicate
all'analisi qualitativa, di dedicare maggiore spazio ai problemi
teorici di interpretazione poichè quelli tecnici dovrebbero essere
ormai in buona parte superati.
3. Indicazioni specifiche per la classe quarta
Questo corso è destinato all'acquisizione di tutti i principali
metodi fisici dell'analisi chimica quantitativa e qualitativa.
Poichè tali metodi si basano su proprietà fisiche della materia,
il corso in oggetto presuppone una buona conoscenza della chimica
generale, della fisica e della chimica-fisica.
Dato che obiettivo fondamentale di questo insegnamento è quello
di condurre l'allievo ad una buona conoscenza generale del principio
di funzionamento e dell'impiego dello strumento analitico, valutando
appieno gli aspetti relativi al problema delle misure per ogni metodo
di analisi trattato si prenderà in considerazione:
a) il principio fisico teorico su cui si fonda il metodo stesso;
b) lo schema di principio dello strumento ed il suo
funzionamento;
c) i fondamenti e la esecuzione dell'analisi quantitativa e
qualitativa;
d) l'influenza dei vari parametri chimico-fisici (es.: solvente,
pH, viscosità, ecc.) sulla misura strumentale.
Le esercitazioni pratiche dovranno essere organizzate in modo che
lo studente:
a) riconosca le caratteristiche, le prestazioni, i comandi ed il
funzionamento dello strumento in genere;
b) sia in condizione di eseguire correttamente le operazioni di
taratura e di misura;
c) sappia opportunamente intervenire sui parametri strumentali
disponibili al fine di ottimizzare le misure;
d) sia in grado di identificare e valutare, ad un primo livello,
i problemi generali connessi con le interferenze (l'argomento sarà
approfondito nella classe quinta);
e) sappia controllare l'efficienza dello strumento e valutarne i
limiti.
In genere, per non distogliere l'attenzione del discente
dall'obiettivo didattico primario, le esercitazioni saranno eseguite,
almeno in una prima fase, mediante campionamenti effettuati su
prodotti chimici puri o su miscele standard, in modo da escludere
tutte le problematiche relative al pretrattamento del campione e alle
interferenze, tipiche dei prodotti tecnici o dei campioni reali, di
competenza del corso successivo.
Si ritiene inoltre fondamentale che fin dall'inizio del corso gli
allievi comprendano la necessità di registrare i processi operativi
ed i conseguenti risultati, ai fini della stesura della relazione sul
lavoro svolto in laboratorio, adottando una Agenda di Laboratorio.
Infine va segnalata, sul piano del sempre auspicabile
coordinamento con gli altri insegnamenti, la possibilità di attuare
un interessante sincronismo con il corso di Chimica Fisica, in
funzione della trattazione del concetto di energia interna.
Quest'ultimo infatti è da un lato strettamente correlato al 1
principio della termodinamica e dall'altro rappresenta un'importante
base teorica per tutte le tecniche spettrofotometriche.
4. Indicazioni specifiche per la classe quinta
Questo corso rappresenta la naturale conclusione dei corsi
precedenti, destinati all'acquisizione dei fondamenti dei metodi di
analisi. Tali metodi vengono qui ripresi e sviluppati nei loro
aspetti applicativi di base, in modo da conferire a questo
insegnamento la fisionomia di disciplina non specialistica, ma
comunque certo professionalizzante. Particolare attenzione verrà
rivolta al campionamento, al trattamento del campione, alle
interferenze ed in genere a tutte le problematiche tipiche
dell'analisi di prodotti "reali", tecnici e commerciali. Inoltre i
vari metodi di analisi verranno riesaminati criticamente e
comparativamente in relazione alle loro specifiche di sensibilità,
accuratezza, precisione, ecc. in modo da giustificare le scelte che
di volta in volta verranno effettuate.
È opportuno ricordare che nella scelta delle procedure analitiche
sarebbe consigliabile inserire, almeno in un caso, una determinazione
basata sulla cinetica enzimatica, i cui fondamenti teorici sono
affidati agli insegnamenti di chimica fisica e chimica organica.
I temi fondamentali possono essere affiancati ad altri, scelti in
relazione al particolare taglio che si intende dare localmente al
corso di diploma.
Dato che le moderne tecniche strumentali sono in continua
espansione e non è oggettivamente possibile trattarle tutte nella
giusta misura, si ritiene consigliabile dedicare a quelle rimaste ai
margini del programma quanto meno brevi introduzioni a carattere
descrittivo (anche solo seminariali), in modo da fornire agli allievi
un'adeguata panoramica dell'intera materia.
A tale riguardo possiamo citare:
Fluorimetria e fosforimetria
Analisi termiche
Raggi X (diffrattometria, fluorescenza, ecc.)
Risonanza magnetica nucleare
Spettrometria di massa
Tecniche accoppiate
Elettroforesi classica e capillare
Analisi automatiche e in continuo (Flow Injection Analysis)
Sul piano culturale generale si ritiene fortemente auspicabile la
sensibilizzazione degli allievi al tema della "qualita'" dell'analisi
ed alle problematiche della "certificazione". Quest'ultima, intesa
come assunzione di responsabilità, basata su una sequenza operativa
garantita e suffragata da adeguata documentazione in ordine
all'intero processo ed alle necessarie conclusioni sul lavoro svolto.
Un contributo significativo potrà anche essere rappresentato da
una breve illustrazione dei principi e delle sempre maggiori
applicazioni della chemiometria.

TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI
PRINICIPI DI AUTOMAZIONE E DI ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE
FINALITÀ

Le finalità specifiche dell'insegnamento di Tecnologie chimiche
industriali, Principi di Automazione e Organizzazione industriale
sono:
1. la formazione culturale relativa agli aspetti di processo,
impiantistici ed ecologici connessi alla produzione su scala
industriale dei composti chimici;
2. l'acquisizione di competenze necessarie per risolvere problemi
di natura chimica nell'ambito di qualsiasi attività produttiva o di
servizi;
3. l'acquisizione di capacità operative che consentano ai
giovani diplomati di collaborare responsabilmente alla conduzione di
impianti di produzione;
4. la formazione di base per accedere a corsi di perfezionamento
professionale o universitari.

OBIETTIVI

Al termine del corso, l'allievo dovrà dimostrare di essere in
grado di:
1. potersi inserire con adeguate competenze nell'industria
chimica e operare con diversi gradi di responsabilità nell'ambito
della produzione fornendo corretti elementi di valutazione
relativamente agli aspetti chimici, chimico fisici, economici ed
impiantistici di un processo chimico;
2. interpretare e realizzare lo schema di un processo chimico
valutando l'efficacia di un sistema di regolazioni automatiche;
3. partecipare a lavori d'equipe nella progettazione di
apparecchiature industriali;
4. comunicare, con proprietà di linguaggio tecnico, con gli
specialisti di informatica e di automazione;
5. utilizzare autonomamente strumenti informatici e software
applicativo operando con strumenti di acquisizione ed elaborazione
dati.

CONTENUTI

Classe terza (3 (2) ore)
1. L'automazione nei processi chimici industriali
1.1 Il processo industriale visto come un sistema dinamico
soggetto a perturbazioni.
1.2 Concetto di controllo dei processi e loro regolazione.
1.3 Variabili controllate e regolate.
1.4 Concetto di retroazione.
1.5 Concetto di set point di una variabile controllata.
1.6 Sensori ed attuatori.
1.7 Rappresentazione a blocchi di un sistema regolato.
1.8 Regolazione ON-OFF e proporzionale.
2. Applicazioni informatiche alle Automazioni
2.1 Variabili analogiche e digitali.
2.2 Precisione dei dati.
2.3 Conversione analogico/digitale e digitale/analogico (A/D e
D/A).
2.4 Elementi di logica booleana (operazioni AND, OR, NOT ecc.).
2.5 Struttura a blocchi di un elaboratore elettronico.
2.6 Memorie di massa ed interfacce periferiche.
2.7 Trasmissione di dati seriale e parallela.
2.8 Sistema operativo e sue principali funzioni.
2.9 Linguaggi ad alto livello e primi approcci alla
programmazione.
2.10 Uso dei più importanti programmi applicativi (elaborazione
di testi, fogli elettronici, data base).
3. Il processo chimico ricondotto alle Operazioni Unitarie
3.1 Richiami sulle grandezze fisiche fondamentali e derivate,
sulle unità di misura e relativi sistemi (MKS, CGS, SI, sistema
anglosassone). Conversioni tra i vari sistemi di unità di misura.
3.2 Idrostatica ed idrodinamica. Liquidi ideali. Viscosità nei
liquidi reali newtoniani e non newtoniani.
3.3 Moto dei liquidi reali. Perdite di carico distribuite e
localizzate.
3.4 Macchine idrauliche operatrici: Pompe. Caratteristiche
funzionali e di impiego dei vari tipi di pompe. Curve caratteristiche
e calcolo della potenza teorica e reale richiesta.
3.5 Tubazioni. Caratteristiche costruttive e loro dimensionamento
di massima in funzione dei parametri idraulici. Unificazione dei
diametri, unità di misura pratiche. Organi di collegamento: giunti,
flange ecc.
Organi di intercettazione: valvole. Vari tipi di valvole,
particolari costruttivi e modalità di impiego. Curve caratteristiche
portata/apertura. Telecomando delle valvole con attuatori elettrici e
pneumatici.
Contenitori e serbatoi: vari tipi e dimensionamento di massima.
3.6 Impiego dei materiali metallici e non metallici negli impianti
industriali. Caratteristiche meccaniche. Resistenza agli agenti
chimici. La saldatura dei metalli e problemi ad essa relativi.
3.7 Separazioni solido-liquido
3.7.1 La sedimentazione. Fattori che influenzano la velocità di
sedimentazione. Le apparecchiature impiegate per la sedimentazione e
loro dimensionamento di massima. Applicazioni industriali della
sedimentazione.
3.7.2 La filtrazione, continua e discontinua, ultrafiltrazione ed
osmosi inversa. Filtri industriali e loro impieghi.
3.7.3 Centrifugazione. Flottazione. Separazione dei solidi.
3.8 Principi di economia ed organizzazione industriale.
3.8.1 L'approvvigionamento e lo stoccaggio delle materie prime.
3.8.2 Normativa sulla sicurezza nello stoccaggio e nel trasporto
dei prodotti chimici.
3.8.3 Aspetti economici dello smaltimento dei rifiuti
industriali.
4. Processi industriali
Trattamento di addolcimento, demineralizzazione potabilizzazione
delle acque di primo impiego per uso civile e industriale.
Laboratorio
Misura di grandezze fisiche (inerenti l'idraulica) e
trasformazione di tali misure in segnale elettrico.
Segnali analogici e digitali.
Esperienze sulla conversione A/D e D/A.
Acquisizione di un segnale mediante un calcolatore o PLC.
Elaborazione con software dei dati acquisiti.
Applicazioni pratiche di attuatori elettrici e pneumatici.
Insieme sensore-elaboratore-attuatore nelle applicazioni ai
controlli e regolazioni.
Esperienze reali (con impianto pilota) o simulate (con elaboratore
o PLC) sulla regolazione di un sistema idraulico. Realizzazione di un
semplice software relativo a calcoli inerenti l'idraulica.
Classe quarta (5 (2) ore)
1. Il calore nelle tecnologie chimiche industriali
1.1 Lo scambio di calore per conduzione e convezione. Calcolo dei
coefficienti di scambio termico per convenzione. Equicorrente e
controcorrente. Temperatura media logaritmica. Bilancio di calore
nelle operazioni di scambio termico.
Dimensionamento di massima delle apparecchiature industriali più
comuni. Isolamento termico. Calcolo del calore perduto attraverso un
isolante ed ottimizzazione economica degli spessori.
1.2 La generazione e la distribuzione del vapor d'acqua negli
impianti industriali.
1.3 Significato ed applicazioni del diagramma di Mollier
(Entropia/Entalpia). Impiego del vapor d'acqua come fluido
trasportatore di calore.
1.4 Cenni ai fluidi alternativi al vapor d'acqua nel trasporto di
calore (olii minerali, Dowtherm, sali fusi, metalli liquidi, ecc.).
1.5 Il recupero di calore nei processi industriali. Importanza
economica ed applicazioni significative.
1.6 Lo scambio di calore per irraggiamento. Principi fisici su cui
si basa il fenomeno e principali applicazioni industriali di tale
modalità di scambio termico.
1.7 I combustibili fossili di uso industriale. Cenni sulla ricerca
e produzione di tali combustibili: principali requisiti loro
richiesti. Potere calorifico superiore ed inferiore. Recupero di
calore dai gas combusti.
1.8 La generazione delle basse temperature. Ciclo frigorifero
ideale e reale. Fluidi frigorigeni. Principio di funzionamento della
pompa di calore.
2. Le Operazioni Unitarie nello scambio di calore
2.1 Le operazioni di Evaporazione e Concentrazione.
Evaporazione a singolo e multiplo effetto (equicorrente e
controcorrente). Soluzioni ideali e soluzioni reali. Diagramma di
Du'rhing: validità e limiti di applicazione nello studio del
comportamento delle soluzioni. Diagramma entalpia/concentrazione.
Bilancio di materia e di calore nelle operazioni di evaporazione.
Evaporazione per termocompressione del vapore (meccanica e
termica).
2.2 Apparecchiature usate negli impianti di evaporazione:
concentratori a fascio tubiero verticale corto, lungo, Kestner, a
film sottile, apparecchi impiegati nell'industria alimentare.
Apparecchiature ausiliarie negli impianti di evaporazione (eiettori,
pompe ad anello liquido, scaricatori di condensa, ecc.)
2.3 L'operazione di cristallizzazione: bilancio di materia e di
calore, calcoli di massima relativi a tale operazione.
2.4 Separazioni gas-gas e gas-solido. Problemi di trattamento
delle emissioni gassose. Depurazione dei fumi.
2.5 Miscele aria-vapor d'acqua. - Umidità assoluta e relativa -
Temperatura di bulbo umido e bulbo secco - Diagramma igrometrico e
suo impiego nei calcoli delle operazioni di essiccamento.
3. Principi di economia e legislazione industriale.
3.1 Esempi di applicazione dei criteri economici per ottimizzare
il dimensionamento delle apparecchiature industriali.
3.2 Articoli di legge più significativi sulla prevenzione
infortuni in particolare per il settore chimico.
4. L'automazione: regolazione di un impianto reale e simulazione al
calcolatore di un sistema automatizzato
4.1 Sistemi di regolazione ad anello aperto, ad anello chiuso ed
in cascata.
4.2 Circuiti tipici per la regolazione delle grandezze fisiche
più comuni (temperatura, pressione, portata, pH).
4.3 Il concetto di simulazione di un processo mediante
elaboratore.
4.4 Esempi significativi di automazione di processi industriali.
5. Processi chimici industriali
5.1 Realizzazione su scala industriale di reazioni esotermiche ed
endotermiche.
5.1.1 La catalisi omogenea ed eterogenea.
5.1.2 L'impiego di reattori discontinui, continui e semicontinui.
5.2 Esempi di processi industriali:
5.2.1 Concentrazione dell'idrossido di sodio
5.2.2 Produzione del saccarosio.
5.2.3 Sintesi dell'ammoniaca.
5.2.4 Sintesi del metanolo.
5.2.5 Sintesi dell'acido nitrico.
5.2.6 Produzione dell'acido solforico.
5.2.7 Ossidazione parziale di idrocarburi per la produzione di
composti organici ossigenati.
5.2.8 Cracking e reforming per la produzione di combustibili per
autotrazione.
5.2.9 L'idrogenazione di idrocarburi aromatici, di trigliceridi
insaturi, del nitrobenzene.
5.2.10 Processi di deidrogenazione finalizzati alla produzione di
olefine.
5.2.11 Processi di solfonazione, nitrazione, alogenazione.
5.2.12 Processi industriali elettrochimici (produzione
dell'idrossido di sodio e del cloro).
5.3 Stesura di semplici schemi di processo relativi alle
Operazioni Unitarie ed ai processi chimici prescelti.
Laboratorio
Esperienze sulla regolazione automatica dello scambio termico.
Esercitazioni su modelli reali di scambiatori ed evaporatori ed
eventuali simulazioni su computer o PLC.
Uso ed eventuale realizzazione di software specifico relativo allo
scambio termico ed all'evaporazione.
Classe quinta (7 (3) ore)
1. Le Operazioni Unitarie
1.1 Operazioni a stadi multipli.
1.1.2 Concetto di stadio di equilibrio. Bilancio di materia e di
energia in un singolo stadio. Stadi multipli in controcorrente.
Concetto di flusso netto all'interstadio (corrente fittizia).
1.1.3 L'estrazione con solvente solido-liquido (e
liquido-liquido). Rappresentazione delle miscele a tre componenti su
diagrammi triangolari.
Linea del solido (corpo di fondo). Operazioni multistadio in
controcorrente ed a correnti incrociate.
1.1.4 Determinazione grafica del punto differenza e calcolo del
numero teorico di stadi di equilibrio.
1.1.5 Fattori che influenzano la velocità di diffusione
(temperatura, natura del solvente, agitazione, granulometria del
solido, ecc.).
1.1.6 Le apparecchiature di uso industriale per l'operazione di
estrazione operanti in modo continuo e discontinuo.
1.2 Rettifica continua
1.2.1 Diagrammi di stato, di ripartizione ed entalpico delle
miscele binarie ideali e non ideali. Miscele non ideali: azeotropi di
massima e di minima.
1.2.2 Bilancio di materia e di calore nelle operazioni di
distillazione. Legge di Trouton: significato, validità e limiti. Sua
applicazione al calcolo del numero teorico di stadi di equilibrio
(piatti) con il metodo grafico semplificato di Mc Cabe e Thiele.
Equazioni delle rette di lavoro (arricchimento ed esaurimento) e
condizioni termiche dell'alimentazione (q-line). Determinazione per
via grafica, del rapporto di riflusso minimo teorico ed effettivo.
Fattori economici che influenzano la scelta del rapporto di riflusso
ottimale. Efficienza dei piatti e loro numero effettivo.
1.2.3 Colonne a riempimento: determinazione dell'altezza del
riempimento (HETP) in relazione al numero di stadi teorici. Vantaggi
e svantaggi rispetto alle colonne a piatti.
1.2.4 Dimensionamento di massima di una colonna di rettifica:
diametro in funzione della velocità dei vapori, distanza tra i
piatti, ecc. Principali anomalie nel funzionamento dei piatti,
deducibili dal diagramma di Young.
1.2.5 Concetti generali sulla distillazione estrattiva ed
azeotropica. Schemi di massima relativi a tali tipi di distillazione
(alcool etilico assoluto).
1.2.6 Altre operazioni assimilabili alla rettifica: flash
evaporation, distillazione in corrente di vapore saturo e
surriscaldato (stripping) con riferimento alle più importanti
applicazioni della Chimica Industriale. Le operazioni di assorbimento
e desorbimento. Processi industriali collegati (depurazione di gas e
recupero dei componenti gassosi).
2. Aspetti impiantistici dei processi di fermentazione industriali
2.1 Criteri di dimensionamento dei reattori fermentatori
impiegabili nella realizzazione di processi biotecnologici. Problemi
di sterilizzazione delle apparecchiature, del terreno di coltura e
dell'aria. Aereazione ed agitazione della biomassa. Acquisizione dei
dati relativi al processo fermentativo in atto e tecniche di
regolazione dell'impianto.
2.2 Separazione e purificazione dei prodotti della fermentazione.
2.3 Problemi di smaltimento dei sottoprodotti effluenti da un
processo fermentativo.
3. L'automazione
3.1 Controlli e regolazioni: sistemi di regolazione completa,
proporzionale, derivativa, integrativa (PID). Esempi ed applicazioni
pratiche in particolare alle operazioni di rettifica.
3.2 Approccio alla regolazione "predittiva" basata sulla
misurazione delle grandezze perturbatrici di un processo.
3.3 Concetti di base sulla gestione di archivi di dati e relative
applicazioni pratiche nel settore chimico.
4. Principi di legislazione industriale
4.1 La legislazione a protezione dell'ambiente. Illustrazione
degli aspetti tecnici contenuti nei principali articoli delle leggi
vigenti poste a salvaguardia dell'ambiente, in particolare quelle
riguardanti il settore chimico.
5. Processi industriali e biotecnologie
5.1 Processi basati sulle operazioni di estrazione con solvente
(industria saccarifera, olii alimentari) e sulla distillazione
(processi petroliferi o di chimica fine).
5.2 La produzione di tecnopolimeri: reazioni di polimerizzazione
di notevole interesse industriale e commerciale.
Produzione dei più importanti polimeri scelti tra quelli di uso
quotidiano.
5.3 Industria dei grassi, dei saponi e dei detersivi.
5.4 Processi biotecnologici di rilevante significato con esempi
tratti dall'industria farmaceutica ed alimentare.
5.5 La depurazione delle acque reflue civili ed industriali.
Metodi chimici e metodi biologici. Processi ossidativi ed
anaerobici con produzione di biogas.
5.6 Dimensionamento di massima di un impianto di depurazione a
fanghi attivi.
5.7 Problemi relativi alla eliminazione dei nitrati e dei fosfati.
5.8 Stesura di schemi di processo relativi alle Operazioni
Unitarie indicate ed ai processi chimici prescelti.
Laboratorio
Esperienze reali o simulate riguardanti l'estrazione con solvente
e la distillazione; uso di software ad esse relativo.
Esperienze nella regolazione delle operazioni di rettifica (su
impianto pilota o simulata su elaboratore).
In collaborazione con Chimica delle fermentazioni esperienze
concordate di biotecnologie.

INDICAZIONI DIDATTICHE

Il programma di Tecnologie chimiche industriali, Principi di
automazione e Organizzazione industriale raccoglie in sè ed unifica
in un solo insegnamento argomenti basilari tradizionalmente riservati
alle discipline "Impianti chimici" e "Chimica Industriale" e al
contempo si arricchisce dei contenuti e dei principi teorici di
automazione.
Il corso risulta profondamente rinnovato in quanto:
inizia fin dal terzo anno con gli argomenti relativi alle
automazioni ed alle applicazioni dell'informatica;
introduce la pratica triennale di laboratorio, finora assente nei
programmi tradizionali;
consente una nuova strutturazione e distribuzione degli argomenti
nell'arco del triennio.
L'unificazione di Impianti Chimici e di Chimica Industriale in un
unico insegnamento intende, per un verso favorire un approccio
metodologico moderno alla Chimica Industriale (abbandonando il
nozionismo puramente descrittivo che sovente, in passato, ha
caratterizzato tale disciplina) e per un altro superare le vecchie
dicotomie tra aspetti impiantistici e di processo e l'artificiosa
suddivisione tra produzioni della Chimica Organica ed Inorganica.
La Chimica Industriale rimane, con i temi che l'insegnante
riterrà opportuno e doveroso trattare, parte integrante della
formazione degli allievi, senza avere più la struttura di "blocco"
monolitico e sistematico decisamente impegnativo se indirizzato ad
una trattazione minuziosa di un gran numero di argomenti.
Si ritiene fondamentale, invece, che una corretta formazione del
Perito del settore chimico debba basarsi sull'inquadramento dei vari
processi nell'ottica delle Operazioni Unitarie (Principi di
Ingegneria Chimica) che li caratterizzano e su una discussione
sufficientemente approfondita degli aspetti termodinamici, cinetici,
reattoristici ed impiantistici del processo in esame.
Sarà certamente di grande valore formativo la trattazione dei
temi della Chimica industriale in un'ottica "storica" che evidenzi
l'evoluzione dei processi: il docente potrà mettere in luce i
progressi compiuti nel corso degli anni dal punto di vista delle
materie prime utilizzate, delle Operazioni Unitarie impiegate, degli
eventuali sottoprodotti ottenuti ed infine degli aspetti energetici
ed ecologici.
Tenendo presente che le conoscenze (Know-how) relative ai
particolari tecnologici dei processi chimici più recenti e
realizzati dalla maggior parte delle industrie non sono liberamente
accessibili, in quanto protette dal riserbo dei brevetti, il docente
rinuncerà al proposito di fornire dettagliate e precise descrizioni
di ogni singola produzione. Occorre infatti accettare l'idea che la
preparazione del diplomato sia, in confronto con il passato, meno
ricca di "informazione" ma più approfondita come "formazione".
La complessità degli argomenti relativi alle Operazioni Unitarie,
anche in relazione alla giovane età degli allievi, fa ritenere
raccomandabile che la loro trattazione si limiti solo allo studio
dello stato stazionario.
La trattazione degli argomenti relativi all'Automazione non
contraddice questa raccomandazione. Essa va infatti vista come lo
studio del mezzo idoneo per mantenere o ripristinare lo stato
stazionario in un impianto chimico, alterato da variazioni nelle
composizioni dei reagenti o per raggiungere nuove condizioni
operative al fine di mutare le caratteristiche dei prodotti.
La inderogabile esigenza di salvaguardare l'ambiente rende
necessaria la trattazione della possibile prevenzione e dei rimedi da
adottare per minimizzare i danni eventualmente causati da un processo
industriale. È bene che il docente favorisca nei giovani allievi lo
sviluppo di quella cultura ecologica che costituisce già oggi uno
dei tratti caratteristici della professionalità chimica di base.
Occorre inoltre che i docenti forniscano agli allievi gli
strumenti conoscitivi di base circa il problema della incolumità sul
posto di lavoro ed i temi fondamentali della prevenzione infortuni,
unitamente ai primi rudimenti di pronto soccorso.
La trattazione di argomenti relativi all'organizzazione aziendale,
pur non volendo costituire un corso approfondito di economia
aziendale e marketing, si prefigge di sensibilizzare gli allievi alla
valutazione delle scelte ottimali nel campo del dimensionamento delle
apparecchiature, della scelta del processo ritenuto più conveniente
(anche in relazione alla disponibilità di materie prime), degli
aspetti ecologici, del risparmio energetico e dell'eventuale utilizzo
di sottoprodotti.
L'indicazione degli argomenti previsti dal programma deve essere
intesa dal docente come una guida alla scelta dei temi di
fondamentale importanza e non deve essere considerata vincolante
soprattutto per quel che concerne la successione cronologica degli
argomenti.
Al docente è data libertà di scelta tra il procedere alla
descrizione di un processo industriale e far discendere da questa la
trattazione delle Operazioni Unitarie, oppure trattare prima tali
Operazioni e illustrare in seguito le applicazioni ai più importanti
processi industriali.
La prima via indicata potrebbe rivelarsi utile, nel terzo anno,
per un proficuo approccio degli allievi a concetti del tutto nuovi.
Dal punto di vista didattico è importante che il corso venga
suddiviso in sequenze e programmato assieme ai docenti delle altre
discipline (in particolare Matematica, Chimica fisica, Chimica
organica, Chimica delle fermentazioni ed Analisi chimica). Questa è
la ragione per cui nel programma non appaiono argomenti i cui
principi fondamentali ricadono nelle competenze specifiche delle
discipline summenzionate.
Ciò al fine anche di evitare inutili sovrapposizioni e
"doppioni". I medesimi argomenti trattati in tempi diversi e da
docenti diversi spesso confondono gli allievi più che portare loro
dei vantaggi.
È ad esempio il caso dei concetti inerenti la termodinamica, la
cinetica delle reazioni e l'equilibrio chimico. Essi dovrebbero
essere applicati e discussi nella trattazione dei processi chimici
solo dopo che i contenuti di base fossero stati trattati in Chimica
fisica.
Il docente dovrebbe tenere presente che l'attività di
laboratorio, che si avvale sia del metodo deduttivo che induttivo, ha
lo scopo di realizzare esperienze pratiche su impianti pilota
computerizzati e la simulazione su apparecchiature programmabili,
quali computer o PLC (Programmable Logic Controller), delle
operazioni unitarie fondamentali e delle automazioni.
In laboratorio il docente dovrebbe portare gli allievi a
riflettere sui risultati ottenuti, verificarne la coerenza con le
teorie proposte nello studio delle operazioni unitarie e delle
automazioni.
In particolare la fase di interpretazione dati è importante
quando essi si discostano dalle aspettative fondate sulle teorie:
ciò allo scopo di acuire lo spirito critico degli allievi ed
incoraggiare il loro interesse per la ricerca.
È consigliabile che il docente proponga lo studio di un
linguaggio di programmazione evoluto (Basic, Pascal, ecc ..), così
da promuovere l'acquisizione di una metodologia di rigorosa
strutturazione logica nella impostazione e nella soluzione di ogni
tipo di problema in qualsiasi campo di applicazione. Le esercitazioni
pratiche di programmazione dovrebbero essere improntate alla
enucleazione degli aspetti logico-formali piuttosto che ambire alla
realizzazione di programmi dotati di caratteristiche professionali.

VERIFICA E VALUTAZIONE

Premessa
Il processo di apprendimento/insegnamento muove da certe
condizioni iniziali per giungere a condizioni finali diverse,
rispondenti agli obiettivi prefissati. Il giudizio finale
(valutazione) richiesto all'insegnante sarà motivato e fondato se si
riuscirà a definire chiaramente ed esplicitamente le condizioni di
partenza, le condizioni finali e si riuscirà a controllare
razionalmente (verifica), con continuità, il processo di avanzamento
degli allievi verso gli obiettivi terminali.
I problemi della verifica e della valutazione si presentano con
alcune caratteristiche generali valide per tutti i curricoli e con
caratteristiche specifiche per ciascuno di essi. Per quanto riguarda
gli aspetti generali i sistemi di verifica dovranno:
fondarsi su prove razionalmente impostate, opportunamente
analizzate e rivolte sia all'acquisizione di elementi informativi
sull'andamento dello sviluppo del curricolo (prove formative), sia
alla formulazione di giudizi o voti relativi al livello di
apprendimento degli allievi (prove sommative);
permettere di sgombrare il terreno dei rapporti docente/allievo
da elementi di soggettività e quindi di potenziale conflittualità
che incidano sulla qualità stessa del lavoro scolastico;
rendere possibile la destinazione alle verifiche di un
tempo-scuola indicativamente non superiore al 30%.
1. Prove di verifica: tipi, quantità e scansione
Poichè le prove di verifica hanno per oggetto il livello di
conseguimento degli obiettivi specifici disciplinari, la loro
tipologia è funzione del tipo di obiettivi suddetti. Gli obiettivi
specifici del curricolo chimico si rivolgono essenzialmente ad
attività logico-formali connesse all'espressione verbale o scritta,
ad attività connesse alla risoluzione di problemi ed alle attività
pratiche di laboratorio.
Le prove necessarie a verificare i suddetti obiettivi saranno
perciò di tre tipi: orali, scritte e pratiche.
Il colloquio è insostituibile poichè è necessario che l'allievo
impari ad esprimersi sinteticamente impiegando un corretto linguaggio
chimico in situazioni diverse. Il docente deve essere però
consapevole che tale tipo di verifica implica un giudizio molto
complesso e di carattere fondamentalmente soggettivo per cui essa non
può rappresentare l'unico elemento su cui poggiare la verifica.
Le prove scritte possono avere tutti i requisiti necessari
(validità, attendibilità, confrontabilita') per una verifica
razionale e rappresentano, perciò, le prove più adatte su cui
fondare la verifica. Sarà opportuno che l'insegnante ricorra a test
oggettivi solo per verifiche di ingresso o per verifiche in itinere
di tipo formativo; per le verifiche di tipo sommativo non appare
opportuno privilegiare l'impiego di test, ma sarà necessario
ricorrere ad impostazioni particolari e a metodi di analisi razionali
ampiamente sperimentati.
La verifica dell'attività di laboratorio è importante per tutte
le discipline chimiche.
La verifica riguarda sia l'apprendimento sia i comportamenti in
laboratorio (dominio delle tecniche di lavoro, dominio delle
problematiche sui rischi, disponibilità e partecipazione ai lavori
di gruppo).
Attraverso le attività di laboratorio gli studenti imparano ad
esercitare quelle "abilità procedurali" attraverso cui si forma la
"mentalità operativa" propria del settore. Questa, anche se limitata
ad un grado intermedio di professionalità, deve permettere allo
studente di affrontare problemi, opportunamente graduati, in modo
completo.
Ne consegue che la valutazione della professionalità di base in
ambito chimico si atterrà, oltre che ai criteri generali espressi in
premessa, alle risultanze delle verifiche circa le attività di
laboratorio, tenendo conto dei livelli raggiunti nelle varie fasi
procedurali che costituiscono tali attivita': impostazione,
esecuzione, interpretazione dei risultati.
La verifica dell'apprendimento sarà quindi finalizzata alla
"misurazione" delle abilità procedurali conseguite.
Il criterio generale di valutazione privilegierà l'acquisizione
di tale abilità ed il controllo del processo da parte dello
studente, piuttosto che il risultato finale.
Per quanto riguarda la fase di impostazione, la verifica potrà
riguardare ad esempio:
la validità e la pertinenza degli obiettivi individuati;
l'impostazione dello schema di processo e la congruenza delle
varie fasi tra loro;
l'adeguata previsione dei tempi di lavoro e la predisposizione
dei materiali e della strumentazione idonea.
Nella fase di esecuzione potranno essere oggetto di verifica ad
esempio:
la capacità di effettuare nella corretta sequenza le operazioni
manuali e/o strumentali previste dallo schema di lavoro;
la capacità di effettuare scelte adeguate alle procedure
utilizzate;
la capacità di collocare gli imprevisti di lavoro nella
problematica connessa allo schema di processo.
Nella fase di interpretazione la verifica potrà infine
riguardare:
la capacità di elaborare i dati ottenuti;
la capacità di utilizzare adeguati modelli interpretativi
relativi alla tecnica prescelta o al valore del risultato ottenuto;
la capacità di analisi critica delle singole fasi del processo
rispetto a quanto previsto dallo schema operativo di impostazione.
Per effettuare queste verifiche il docente potrà avvalersi di
griglie di osservazione che gli consentano di rilevare i
comportamenti degli studenti nelle varie fasi di lavoro e le loro
reazioni di fronte ad eventuali imprevisti. Possono anche essere
utili relazioni prestrutturate in rapporto alle quali il docente può
facilmente cogliere la capacità dell'allievo di fare osservazioni
sul lavoro effettuato e le procedure seguite.
La necessità di pervenire a modalità di verifica unitarie e
l'esigenza di conferire maggior rigore alla verifica
dell'apprendimento, suggeriscono di ricorrere a tutti e tre i tipi di
prove, sia pure attribuendo a ciascuno di essi un "peso" relativo e
differenziato, in ragione delle diverse finalità di ciascun
insegnamento.
2. Modalità della valutazione complessiva periodica e finale
La valutazione che si esprime al termine di segmenti significativi
di curricolo non è un processo discontinuo, nè emerge
automaticamente dai risultati delle verifiche, ma viene costruendosi
in modo processuale e trae origine dall'interazione tra i suddetti
risultati e altre variabili significative relative agli allievi e
altre ancora riconducibili all'ambiente scolastico ed
extrascolastico.
Accanto alla qualità e al livello dell'apprendimento, si possono
considerare l'atteggiamento dell'allievo nei confronti del lavoro
didattico (attenzione alle lezioni, impegno e puntualità nel lavoro,
contributo personale alle attività di classe), la frequenza alle
attività scolastiche, i progressi registrati rispetto a condizioni
precedenti, ecc.
La valutazione si traduce in un giudizio motivato e razionalmente
fondato che si basa sulla raccolta del maggior numero di elementi
effettuata all'inizio, durante e al termine del processo di
apprendimento e si basa sui risultati ottenuti dalla somministrazione
di prove razionali opportunamente elaborate.