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|Bovolenta|Zanichelli| idee per insegnare le Scienze della Terra con ... I materiali della Terra solida - secondo biennio di Alfonso Bosellini a cura di Gino Bianchi - Anna Ravazzi - Anna Rosa Baglioni

Sommario Presentazione

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Programmazione

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Verifiche

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Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

Copyright © 2013 Italo Bovolenta editore s.r.l. Ferrara I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti di qualsiasi tipo (inclusi magnetici e ottici), di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche) e i diritti di traduzione sono riservati per tutti i paesi. Fotocopie ad uso personale (cioè privato e individuale) nei limiti del 15% di ciascun volume possono essere effettuate negli esercizi che aderiscono all’accordo tra SIAE - AIE - SNS e CNA - Confartigianato - CASA - Confcommercio del 18 dicembre 2000, dietro pagamento del compenso previsto in tale accordo. Per riproduzioni ad uso non personale l’editore potrà concedere a pagamento l’autorizzazione a riprodurre un numero di pagine non superiore al 15% delle pagine del presente volume. Le richieste per tale tipo di riproduzione vanno inoltrate a: Associazione Italiana per i Diritti di Riproduzione delle Opere dell’ingegno (AIDRO) Via delle Erbe 2 20121 Milano e-mail: [email protected] L’editore, per quanto di propria spettanza, considera rare le opere fuori del proprio catalogo editoriale. La riproduzione a mezzo fotocopia degli esemplari esistenti nelle biblioteche di tali opere è consentita, non essendo concorrenziale all’opera. Non possono considerarsi rare le opere di cui esiste, nel catalogo dell’editore, una successiva edizione, le opere presenti in cataloghi di altri editori o le opere antologiche. Nel contratto di cessione è esclusa, per biblioteche, istituti di istruzione, musei ed archivi, la facoltà di cui all’art. 71 - ter legge diritto d’autore. Maggiori informazioni sul nostro sito: www.zanichelli.it/f_info_fotocopie.html

Realizzazione editoriale: – Progetto grafico: Studio Emme Grafica+ – Disegni: Andrea Pizzirani Copertina: – Progetto grafico: Chialab, Bologna – Realizzazione: Roberto Marchetti Prima edizione: settembre 2013 Ristampa: 5 4 3 2

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2013 2014 2015 2016 2017

Realizzare un libro è un’operazione complessa, che richiede numerosi controlli: sul testo, sulle immagini e sulle relazioni che si stabiliscono tra essi. L’esperienza suggerisce che è praticamente impossibile pubblicare un libro privo di errori. Saremo quindi grati ai lettori che vorranno segnalarceli. Per segnalazioni o suggerimenti relativi a questo libro l’indirizzo a cui scrivere è: Italo Bovolenta editore Via Della Ginestra, 227/1 44100 Ferrara tel. 0532/259386 - fax 0532/259387 e-mail [email protected] sito web: www.zanichelli.it Zanichelli editore S.p.A. opera con sistema qualità certificato CertiCarGraf n. 477 - IQ Net IT-16130 secondo la norma UNI EN ISO 9001: 2000

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Idee per insegnare le Scienze della Terra con Alfonso Bosellini I MATERALI DELL A TERRA SOLIDA © Bovolenta 2013

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Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

PRESENTAZIONE DEL CORSO

Presentazione Nel nuovo contesto della riforma, in linea con il Quadro europeo delle qualifiche per l’apprendimento (EQF = European Qualifications Framework) è previsto un cambiamento significativo nell’impostazione della programmazione didattica e del monitoraggio del percorso formativo dello studente. Attualmente si richiede di esprimere il processo evolutivo (il percorso scolastico) non più in termini di obiettivi di apprendimento, ma come acquisizione di conoscenze, abilità e competenze. Diventa perciò necessaria la puntualizzazione di tutte le conoscenze e abilità relative alla disciplina. Per questo scopo, la guida contiene la descrizione dettagliata, capitolo per capitolo e lezione per lezione, delle fondamentali conoscenze e abilità riguardanti il programma di scienze della Terra per il secondo biennio. Per facilitare il compito dell’insegnante si riportano di seguito le definizioni di conoscenze, abilità e competenze ricavate dal documento dell’EQF. Le CONOSCENZE sono il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso l’apprendimento. Le conoscenze sono un insieme di fatti, principi, teorie e pratiche relative a un settore di studio o di lavoro. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche. Le ABILITÀ indicano le capacità di applicare conoscenze e di utilizzare knowhow per portare a termine compiti e risolvere problemi. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le abilità sono descritte come cognitive, in quanto comprendenti l’uso del pensiero logico, intuitivo e creativo; pratiche in quanto comprendenti l’abilità manuale e l’uso di metodi, materiali, strumenti. Le COMPETENZE indicano la comprovata capacità di utilizzare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e/o personale. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le competenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia. Si è ritenuto opportuno suddividere questa guida in diverse sezioni, in modo da favorirne l’utilizzo sia come strumento di consultazione dell’insegnante, sia come strumento di lavoro in classe. Di seguito forniamo la suddivisione delle sezioni. 1. Programmazione generale. 2. Nuove verifiche. 3. Soluzioni alle nuove verifiche. 4. Soluzione degli esercizi dell’apparato didattico presente nel libro di testo.

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1. PROGRAMMAZIONE GENERALE In ogni capitolo, una tabulazione comprendente dettagliatamente le seguenti voci: – contenuti del capitolo; – conoscenze e abilità di ciascuna lezione; – strumenti per l’insegnante; – strumenti per lo studente; – elenco dei materiali per la CLIL (Content and Language Integrated Learning). 2. NUOVE VERIFICHE Per ogni capitolo: − n° 16 domande sommative a scelta multipla; − n° 1 esercizio «Completa le definizioni»; − n° 1 esercizio del tipo con figure e alcune domande relative al − n° 1 problema posto; − n° 2 domande a risposta aperta. 3. SOLUZIONI ALLE NUOVE VERIFICHE PROPOSTE Per ogni capitolo. 4. SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI DELL’APPARATO DIDATTICO PRESENTE NEL LIBRO DI TESTO Per ogni capitolo. − Domande «Mettiti alla prova»: un richiamo al paragrafo o alla figura in cui si può trovare la risposta. − Domande «Verifica le conoscenze» (a risposta multipla e quesiti domande aperte). − Domande «Verifica le abilità» (quesiti domande aperte ed esercizi).

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1. Programmazione

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Capitolo 1

Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

CAPITOLO 1 LA TERRA: UNO SGUARDO INTRODUTTIVO

CONTENUTI

• • •

LEZIONE 1

conoscenze

abilità

abilità

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LEZIONE LEZIONE

1 «Le scienze della Terra»; 2 «La formazione della Terra e la sua evoluzione primordiale»; 3 «La Terra: una macchina termica».

Le scienze della Terra • • • • • •

dare una definizione di geoscienze; elencare le principali discipline che fanno parte delle scienze della Terra; conoscere le principali differenze chimico-fisiche tra la Terra e gli altri pianeti di tipo terrestre; descrivere il regolite terrestre; dare una definizione di geocronologia; descrivere la scala dei tempi geologici.

• saper ricondurre le conoscenze geologiche a problematiche scientifiche e ambientali; • spiegare perché la Terra è un corpo celeste «unico»; • saper confrontare i tempi dell’uomo e quelli geologici.

LEZIONE 2

conoscenze

LEZIONE

La formazione della Terra e la sua evoluzione primordiale • • • • • • • • •

conoscere i processi che hanno portato alla formazione della Terra primordiale; definire la «catastrofe del ferro»; descrivere la zonazione interna della Terra; conoscere la composizione chimica dell’intera Terra e della sua crosta; illustrare l’origine dell’atmosfera, dell’idrosfera e della crosta primitive; distinguere le diverse «sfere» che costituiscono il sistema Terra; conoscere la struttura e le proprietà dell’interno terrestre; conoscere in generale le forze esogene e quelle endogene; individuare le componenti del sistema Terra attivate dall’energia solare e quelle attivate dal calore interno.

• ricostruire le fasi salienti della formazione della Terra; • spiegare quali sono state le cause della differenziazione della Terra; • motivare la differenza tra la composizione chimica della crosta e quella delle parti più interne del nostro pianeta; • capire perché la Terra è un sistema complesso in equilibrio dinamico; • comprendere che il sistema Terra è il risultato dell’interazione di numerose variabili che variano nel tempo e nello spazio; • individuare i principali flussi di massa e di energia che sostengono e contraddistinguono il sistema Terra; • inquadrare le interazioni tra le varie componenti del sistema Terra in geosistemi globali.

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conoscenze

abilità

La Terra: una macchina termica • • • • • •

illustrare gli aspetti basilari della teoria della tettonica delle placche; chiarire il campo di studio della tettonica; descrivere i fenomeni che accadono e le strutture che si originano ai margini delle placche; descrivere i movimenti convettivi; conoscere le tipologie di margine di placca; dare una definizione di orogenesi.

• integrare tra loro i vari fenomeni geologici nell’ambito della teoria della tettonica delle placche; • indicare il «motore» dei processi tettonici a grande scala; • spiegare l’origine dei margini di placca attivi e passivi; • collegare margini convergenti, tettogenesi e orogenesi; • inserire i fenomeni sismici, vulcanici e tettonici in un quadro più ampio di dinamica terrestre.

STRUMENTI PER L’INSEGNANTE

• • • • • •

STRUMENTI PER LO STUDENTE

• libro di testo; • VERIFICHE INTERMEDIE: – Mettiti alla prova (alla fine di ogni «lezione»); • VERIFICHE DI FINE CAPITOLO: – Verifica le conoscenze; – Verifica le abilità; • APPROFONDIMENTI (on line e nell’interactive eBook): – «Le scienze della Terra»; – «La trasmissione del calore»; – «L’ipotesi di Gaia»; • sommario di fine capitolo; • mappa per il ripasso visivo.

CLIL

libro di testo; riassunto di fine capitolo; prove di verifica (in questa guida); soluzioni dei quesiti del testo (in questa guida); soluzioni delle prove di verifica (in questa guida); lezioni in PowerPoint (on line).

• indice analitico bilingue; • sommario del capitolo in inglese; • glossario relativo al capitolo in inglese.

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Obiettivi di conoscenza e obiettivi di abilità

LEZIONE 3

Capitolo 1 PROGRAMMAZIONE

Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

Capitolo 2

Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

CAPITOLO 2 ATOMI, ELEMENTI, MINERALI E ROCCE

• • •

LEZIONE

conoscenze

• • • • • • • • •

elencare i principali elementi chimici che costituiscono la crosta terrestre; delineare le caratteristiche di un minerale; dare una definizione di abito cristallino; definire il reticolo cristallino e la cella elementare; conoscere i tipi di particelle che formano i cristalli e i legami che le tengono insieme; elencare i diversi processi di formazione dei minerali; conoscere le principali proprietà fisiche dei minerali; definire polimorfismo e isomorfismo; descrivere lo stato amorfo.

abilità

• • • • • • • • • •

spiegare la differenza tra minerali e rocce; distinguere un elemento nativo da un composto; leggere una formula mineralogica; associare l’abito cristallino alla struttura interna di un cristallo; comprendere i fattori che influenzano la struttura dei cristalli; riconoscere alcuni minerali in base alle loro proprietà; associare il polimorfismo agli ambienti di cristallizzazione; identificare elementi che possono dare vicarianza; distinguere una sostanza cristallina da una amorfa; elencare alcune proprietà fisiche dei minerali che possono essere anisotrope.

CONTENUTI

LEZIONE 4

4 «Cristalli, minerali e loro proprietà»; 5 «Sistematica dei minerali»; 6 «Introduzione allo studio delle rocce».

Cristalli, minerali e loro proprietà

LEZIONE 5

8

LEZIONE LEZIONE

Sistematica dei minerali

conoscenze

• • • • • • • •

conoscere le principali classi delle specie minerali; definire un minerale silicatico; descrivere lo ione SiO44 –; conoscere i principali gruppi di silicati; elencare alcuni minerali silicatici appartenenti ai diversi gruppi; definire i minerali mafici e felsici; conoscere le principali classi di minerali non silicati; elencare i minerali non silicati più comuni.

abilità

• • • • • • •

spiegare su cosa si basa la classificazione dei minerali; definire le possibili strutture dei silicati; associare la disposizione spaziale dei tetraedri SiO4 4 – al gruppo di appartenenza; distinguere un minerale mafico da uno felsico; collegare il tipo di struttura dei silicati al rapporto Si/O; collegare il tipo di struttura dei silicati alla quantità di metallo presente e alla loro densità; associare i tipi di ione presenti nei silicati con la loro colorazione.

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conoscenze

Introduzione allo studio delle rocce • dare una definizione di roccia; • illustrare la formazione e le caratteristiche delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche; • conoscere le percentuali dei diversi tipi di rocce presenti nella crosta; • conoscere i nomi di alcune rocce appartenenti ai diversi gruppi; • dare una definizione di composizione, di tessitura e di struttura di una roccia; • descrivere il ciclo litogenetico.

abilità

• • • • •

distinguere tra loro rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche; riconoscere una roccia magmatica effusiva da una intrusiva; individuare alcuni tipi di tessitura; collegare i cambiamenti cui vanno incontro le rocce alle variazioni ambientali; associare i cambiamenti che coinvolgono le rocce ai fenomeni endogeni e a quelli esogeni.

STRUMENTI PER L’INSEGNANTE

• • • • • •

libro di testo; riassunto di fine capitolo; prove di verifica (in questa guida); soluzioni dei quesiti del testo (in questa guida); soluzioni delle prove di verifica (in questa guida); lezioni in PowerPoint (on line).

STRUMENTI PER LO STUDENTE

• libro di testo; • VERIFICHE INTERMEDIE: – Mettiti alla prova (alla fine di ogni «lezione»); • VERIFICHE DI FINE CAPITOLO: – Verifica le conoscenze; – Verifica le abilità; • APPROFONDIMENTI (on line e nell’interactive eBook): – «I reticoli di Bravais»; – «Identificare i minerali con i raggi X»; – «Pietre preziose naturali e sintetiche»; – «Lo stato solido: variazioni sul tema»; – «Amianto: un minerale pericoloso»; – «Minerali e alta tecnologia»; – «Rocce in sezione sottile»; – «Dove si possono trovare le rocce»; • ANIMAZIONI (on line e nell’interactive eBook): – «Il diamante e la grafite»; – «Il ciclo litogenetico»; • VIDEO (on line e nell’interactive eBook):

• • •

•

• • •

– «Crescita dei cristalli»; – «La grotta di Naica»; LABORATORIO SEMPLICE (nell’interactive eBook): – «La forma dei cristalli»; – «Le rocce intorno a noi»; GALLERIA FOTOGRAFICA (on line e nell’interactive eBook): – «I minerali più comuni»; ATTIVITÀ (on line e nell’interactive eBook): – «Tavola periodica interattiva»; – «Riconoscere i minerali»; SCHEDE DI LABORATORIO: – «La cristallizzazione a partire da soluzioni sature»; – «La cristallizzazione a partire da materiali fusi»; VIAGGIO IN ITALIA: – «I giacimenti minerari in Italia»; sommario di fine capitolo; mappa per il ripasso visivo.

•

CLIL

TOPICS ON EARTH (on line e nell’interactive eBook): – «What makes gems so special?»; – «Asbestos: health hazard»; • indice analitico bilingue; • sommario del capitolo in inglese; • glossario relativo al capitolo in inglese.

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Obiettivi di conoscenza e obiettivi di abilità

LEZIONE 6

Capitolo 2 PROGRAMMAZIONE

Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

Capitolo 3

Le Scienze della Terra - secondo biennio I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA

CAPITOLO 3 PROCESSO MAGMATICO E ROCCE IGNEE

CONTENUTI

• •

LEZIONE 7

conoscenze

abilità

LEZIONE 8

conoscenze

abilità

10

LEZIONE LEZIONE

7 «Processo magmatico, genesi ed evoluzione dei magmi»; 8 «Classificazione delle rocce ignee».

Processo magmatico, genesi ed evoluzione dei magmi • • • • • • • • • • • • •

dare una definizione di magma e di processo magmatico; conoscere l’origine delle rocce ignee intrusive, effusive e subvulcaniche; definire il gradiente geotermico e quello geobarico; descrivere la composizione chimica di un magma; conoscere le possibili temperature di un fuso magmatico; conoscere il significato di «volatili»; dare una definizione di solidus; descrivere il processo di anatessi; discernere tra magmi primari e magmi anatettici; definire una serie di reazione; distinguere tra serie continua e serie discontinua di reazioni; descrivere il processo di cristallizzazione frazionata; descrivere il processo pegmatitico e quello idrotermale.

• spiegare le differenze tra magma e lava; • ass...