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Concorso a cattedra - Matematica e Scienze Classe A28

Concorso a cattedra - Matematica e Scienze Classe A28

Manuale per la prova scritta e orale del concorso docenti

Autori C. Bottino, L. Bouché, V. Calvino, C. Delle Fratte, C. Pranteda, M. Taddeo
Editore Maggioli Editore
Formato Cartaceo
Dimensione 17x24
Pagine 932
Pubblicazione Ottobre 2019 (I Edizione)
ISBN / EAN 8891636676 / 9788891636676
Collana Concorsi a cattedre

> Lezioni simulate

> Metodologie e tecniche della didattica - Avvertenze generali (online)

Prezzo Online:

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Il manuale costituisce un indispensabile strumento di preparazione alla prova scritta e a quella orale del concorso a cattedra per l’insegnamento nella classe di concorso A28 - Matematica e Scienze (ex A059 - Scienze Matematiche, Chimiche, Fisiche, Biologiche e Naturali).

Il volume segue fedelmente le indicazioni sia delle Avvertenze generali alle prove d’esame sia del Programma d’esame per tale classe di concorso e offre una trattazione manualistica articolata in parti:
- Metodologie e tecniche della didattica (disponibile all’indirizzo https://www.maggiolieditore.it/approfondimenti grazie al codice riportato in fondo al testo), in cui sono sintetizzati i principali punti delle Avvertenze generali (ambienti di apprendimento e metodologie didattiche, organizzazione e gestione di una lezione efficace, tecnologie dell’informazione e della comunicazione);
- Scienze matematiche (insiemi e logica, geometria euclidea, geometria analitica, analisi matematica e algebra lineare, statistica e probabilità, sviluppo storico della matematica);
- Scienze chimiche (caratteristiche e struttura della materia, legame chimico, composti chimici e formule, acidi e basi, elettrochimica, cinetica chimica, chimica dei processi biologici);
- Scienze fisiche (grandezze fisiche e unità di misura, vettori e scalari, cinematica, dinamica, equilibrio dei corpi rigidi, lavoro ed energia, moto oscillatorio e molle, gravitazione universale, onde, fluidi, ottica geometrica, temperatura e calore, leggi dei gas, termodinamica, elettricità, magnetismo ed elettromagnetismo, sistemi di riferimento e relatività, fisica atomica);
- Scienze biologiche e naturali (materia vivente, ereditarietà, teoria dell’evoluzione, ecologia: ecosistemi e loro componenti, Inquinamento dell’ambiente, microbiologia, mineralogia, pianeta Terra, sviluppo storico delle scienze sperimentali);
- Educazione alla salute (riproduzione, ereditarietà, corretta gestione della vita corporea, educazione contro le dipendenze, difesa della salute).

In vista della prova orale, inoltre, per ciascuna delle materie il volume offre esempi di lezioni simulate in cui si riproduce la progettazione didattica di un argomento, sottolineando gli eventuali ricorsi alle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, e si esplicitano le scelte didattiche e metodologiche relative alla lezione.

LIBRO PRIMO SCIENZE MATEMATICHE
Sezione I - Insiemi e logica
Capitolo 1 Insiemi
1.1 Concetti o di insieme
1.2 L’insieme universo e l’insieme vuoto
1.3 Rappresentazioni degli insiemi
1.4 Gli insiemi numerici
1.5 Cardinalità di un insieme: insiemi finiti e insiemi infiniti
1.6 Calcolo combinatorio
1.6.1 Disposizioni semplici
1.6.2 Permutazioni
1.6.3 Combinazioni semplici
1.6.4 Disposizioni con ripetizione
1.6.5 Combinazioni con ripetizione
1.7 Uguaglianza di insiemi
1.8 Inclusione
1.9 Operazioni tra insiemi
1.9.1 Intersezione
1.9.2 Unione
1.9.3 Differenza
1.10 Leggi di De Morgan
1.11 Partizioni di un insieme
1.12 Insieme delle parti di un insieme
1.13 Coppia ordinata
1.14 Prodotto cartesiano
1.15 Relazioni tra insiemi
1.15.1 Relazione di equivalenza
1.15.2 Relazione d’ordine
1.16 Funzioni o applicazioni
1.17 Nozioni preliminari allo studio delle funzioni di una variabile reale
1.17.1 Intervalli
1.17.2 Maggiorante e minorante – Estremo superiore e estremo inferiore – Massimo e minimo
1.17.3 Intorni di un punto
1.17.4 Punti di accumulazione
1.17.5 Punti interni, punti esterni e punti di frontiera
1.17.6 Insieme derivato
1.18 Nozioni preliminari allo studio delle funzioni di due o più variabili reali
1.18.1 Campi e domini
1.18.2 Insiemi limitati e insiemi illimitati
1.18.3 Punti di accumulazione
1.18.4 Insiemi chiusi e insiemi aperti
1.19 Insiemi derivati. Insiemi perfetti. Insiemi densi
1.20 Domini connessi. Domini internamente connessi. Domini convessi 
Capitolo 2 Logica
2.1 Introduzione
2.2 Proposizioni e connettivi logici
2.2.1 La congiunzione logica
2.2.2 La disgiunzione logica
2.2.3 La negazione logica
2.2.4 L’implicazione
2.2.5 La doppia implicazione
2.3 Proposizioni logiche equivalenti e leggi di De Morgan
2.4 Il quantificatore universale e il quantificatore esistenziale
2.5 I procedimenti caratteristici del pensiero matematico: concetti primitivi, assiomi, definizioni, teoremi e dimostrazioni
2.5.1 Concetti primitivi
2.5.2 Assiomi
2.5.3 Definizioni
2.5.4 Teoremi e dimostrazioni
Sezione II – Geometria euclidea
Capitolo 1 Geometria nel piano
1.1 Gli angoli
1.2 Rette incidenti e rette parallele
1.3 I poligoni
1.4 I triangoli
1.4.1 Criteri di similitudine dei triangoli
1.4.2 Teoremi sui triangoli
1.5 I parallelogrammi, i rettangoli, i rombi e i quadrati
1.6 I trapezi
1.7 I poligoni regolari
1.8 La circonferenza e il cerchio
Capitolo 2 Geometria nello spazio
2.1 Poliedri
2.1.1 Prisma
2.1.2 Parallelepipedo
2.1.3 Cubo
2.1.4 Piramide
2.2 Solidi di rotazione
2.2.1 Cilindro
2.2.2 Cono
2.2.3 Sfera
Sezione III – Geometria analitica
Capitolo 1 Geometria analitica
1.1 Funzione
1.2 Piano cartesiano - Coordinate cartesiane
1.3 La retta
1.3.1 Retta per due punti
1.3.2 Fascio proprio di rette
1.3.3 Distanza del punto dalla retta
1.3.4 Coordinate del baricentro
1.4 Coniche o curve algebriche del secondo ordine
1.5 Circonferenza
1.6 La parabola
1.6.1 Intersezioni tra una circonferenza e una parabola
1.6.2 Casi particolari di parabole
1.7 L’ellisse
1.8 L’iperbole
1.8.1 Iperbole equilatera riferita ai propri asintoti
1.9 Coniche degeneri
Sezione IV – Analisi matematica e algebra lineare
Capitolo 1 Funzioni reali di una variabile reale
1.1 Funzioni reali di variabile reale
1.2 Classificazioni delle funzioni
1.3 Dominio di funzioni
1.4 Funzioni composte
1.5 Funzione pari, dispari. Funzioni periodiche
1.6 Funzioni elementari
1.7 Funzioni limitate
1.8 Funzioni monotone
1.9 Funzioni iniettive, funzioni suriettive e funzioni biiettive
1.10 Funzioni invertibili
1.11 Combinazione lineare di funzioni
1.12 Successioni reali
Capitolo 2 Limiti di funzioni reali di una variabile reale
2.1 Definizione di limite
2.1.1 Limite destro e limite sinistro
2.2 Teoremi sui limiti
2.3 Operazioni sui limiti e forme indeterminate
2.3.1 Limite della somma
2.3.2 Limite della differenza
2.3.3 Limite del prodotto
2.3.4 Limite della funzione reciproca
2.3.5 Limite del quoziente
2.3.6 Limite della potenza
2.3.7 Limite della radice
2.3.8 Limite delle funzioni composte
2.4 Infinitesimi e infiniti
2.5 Forme indeterminate
Capitolo 3 Continuità di funzioni reali di una variabile reale
3.1 Funzioni continue
3.2 Teoremi sulle funzioni continue
3.3 Punti di discontinuità
3.3.1 Discontinuità eliminabili
3.3.2 Discontinuità di prima specie
3.3.3 Discontinuità di seconda specie
3.4 Limiti di successioni reali
Capitolo 4 Derivate di funzioni reali di una variabile reale
4.1 Definizione di derivata
4.2 Interpretazione geometrica della derivata
4.3 Regole di derivazione
4.4 Massimi e minimi relativi e assoluti
4.5 Teoremi sulle derivate. I teoremi di L’Hospital
4.6 Massimi e minimi di una funzione in un intervallo
4.7 Punti critici, concavità e convessità
4.8 Derivate di funzioni espresse in coordinate parametriche
4.9 Studio di funzioni
Capitolo 5 Integrali di funzioni reali di una variabile reale
5.1 Definizione di integrale indefinito
5.2 Integrali immediati
5.3 Integrazione per decomposizione in somma
5.4 Metodo di integrazione per parti
5.5 Metodo di integrazione per sostituzione
5.6 Metodi di integrazione delle funzioni razionali
5.7 Integrali ellittici e integrali iperellittici
Capitolo 6 Integrali definiti
6.1 Definizione di integrale definito
6.2 Teoremi di Riemann
6.3 Proprietà
6.4 Primitiva di una funzione monotona
6.5 Teorema fondamentale del calcolo integrale
6.6 Integrali impropri
6.7 Integrali di funzioni non limitate
6.8 Integrali e solidi di rotazione
Capitolo 7 Algebra lineare
7.1 Vettori
7.1.1 Rappresentazione geometrica dei vettori
7.1.2 Somma di vettori
7.1.3 Prodotto di uno scalare per un vettore
7.1.4 Prodotto scalare
7.1.5 Norma euclidea
7.1.6 Spazio vettoriale
7.1.7 Combinazione lineare di vettori
7.1.8 Vettori linearmente dipendenti
7.1.9 Vettori linearmente indipendenti
7.1.10 Base di uno spazio vettoriale
7.2 Matrici
7.2.1 Matrici particolari
7.2.2 Somma di matrici
7.2.3 Prodotto di uno scalare per una matrice
7.2.4 Prodotto di matrici
7.2.5 Determinante di una matrice
7.2.6 Matrice inversa
7.3 Sistemi lineari
Capitolo 8 Limiti e continuità di funzioni reali di più variabili reali
8.1 Funzioni reali di più variabili reali
8.2 Definizione di limite
8.3 Teoremi sui limiti
8.4 Funzioni continue
Capitolo 9 Derivate di funzioni reali di più variabili reali
9.1 Derivate parziali
9.2 Interpretazione geometrica della derivata parziale
9.3 Derivate parziali di ordine superiore
9.4 Teoremi sulle derivate parziali
9.5 Derivate di funzioni composte
9.6 Derivate nella direzione n
Capitolo 10 Differenziale, funzioni omogenee e funzioni implicite
10.1 Differenziale
10.2 Differenziali totali di ordine superiore
10.3 Funzioni omogenee
10.4 Funzioni implicite
Sezione V – Statistica e probabilità
Capitolo 1 Le rilevazioni statistiche
1.1 Introduzione alla Statistica
1.2 La popolazione e le unità statistiche
1.3 Le fasi di un’analisi statistica
1.4 Errori campionari ed errori extra-campionari
1.5 I caratteri statistici e le scale di misurazione
1.5.1 Caratteri quantitativi
1.5.2 Caratteri qualitativi
1.5.3 Scale di misurazione dei caratteri
1.6 Suddivisione in classi di modalità di un carattere quantitativo
1.7 Le frequenze e le intensità
1.7.1 Le frequenze cumulate
1.8 I numeri indici
1.8.1 Numeri indici semplici
1.8.2 Numeri indici complessi
Capitolo 2 Distribuzioni di frequenza e rappresentazioni grafiche
2.1 Introduzione alle distribuzioni di frequenza
2.2 Rappresentazioni grafiche
2.3 Diagrammi a segmenti
2.4 Istogrammi
2.5 Poligoni di frequenza
2.6 Curve di frequenza
2.7 Grafici a torta
2.8 Diagrammi a barre o a nastri
2.9 Cartogrammi
2.10 Misure di sintesi statistiche
Capitolo 3 Gli indici di posizione
3.1 Introduzione alle medie
3.2 La media aritmetica
3.3 La media geometrica
3.4 La media armonica
3.5 La media quadratica
3.6 La moda
3.7 La mediana
3.8 I quantili
Capitolo 4 La variabilità e l’eterogeneità
4.1 Introduzione alla variabilità
4.2 Gli scostamenti semplici medi
4.3 La varianza, la devianza e lo scarto quadratico medio
4.4 Il coefficiente di variazione
4.5 Il campo di variazione e la differenza interquartile
4.6 Mutua variabilità
4.7 La concentrazione
Capitolo 5 La forma
5.1 Introduzione alla simmetria e alla curtosi
5.2 Simmetria
5.3 Curtosi
Capitolo 6 Analisi statistica delle relazioni tra due caratteri
6.1 Distribuzioni multiple
6.2 Distribuzioni doppie
6.2.1 Lo scatter plot
6.3 Distribuzioni marginali e distribuzioni condizionate
6.4 Indipendenza in distribuzione e indipendenza in media
6.5 Connessione tra caratteri statistici
6.6 Regressione
6.6.1 Indice di determinazione lineare
6.7 Correlazione
Capitolo 7 Introduzione al calcolo delle probabilità e alle variabili casuali
7.1 Assiomatizzazione: i concetti primitivi
7.2 Algebra degli eventi
7.3 I postulati e i teoremi
7.4 Altri approcci alla teoria della probabilità: approccio classico e approccio frequentista
7.5 Probabilità condizionata, eventi indipendenti e teorema delle probabilità totali
7.6 Teorema di Bayes
7.7 Le variabili casuali e le loro distribuzioni di probabilità
7.7.1 Variabili casuali discrete
7.7.2 Variabili casuali continue
7.8 Valore medio e varianza di una variabile casuale
7.9 Variabile casuale Binomiale
7.10 Variabile casuale Normale
7.11 Teorema del limite centrale
Sezione VI – Linee fondamentali dello sviluppo storico della matematica
Capitolo 1 Storia della matematica
1.1 La matematica nella civiltà greca
1.2 I matematici del mondo arabo dall’VIII al XV secolo
1.3 La Matematica in Occidente a partire dal 1200
1.4 La nascita del calcolo infinitesimale
1.5 La Matematica del XX secolo
Sezione VII – Esempio di lezione simulata di matematica
Circonferenza, cerchio e loro parti
Introduzione
LIBRO SECONDO SCIENZE CHIMICHE
Capitolo 1 Caratteristiche e struttura della materia
1.1 La materia e i suoi stati fisici
1.1.1 La materia
1.1.2 Il concetto di sostanza pura
1.2 Elementi, composti e le leggi ponderali della chimica
1.3 La teoria atomica di Dalton
1.4 L’atomo moderno
1.4.1 Numero atomico e numero di massa
1.4.2 Ioni
1.4.3 Le molecole
1.4.4 Massa atomica relativa e massa molecolare
1.4.5 La mole
1.5 L’atomo quantistico
1.6 Configurazioni elettroniche e proprietà periodiche
1.7 Caratteristiche dei liquidi
1.7.1 Fluidità e viscosità
1.7.2 Tensione superficiale
1.7.3 Tensione di vapore
1.8 Equilibrio liquido-vapore
1.9 Colloidi
1.10 Equilibrio chimico
Capitolo 2 Il legame chimico
2.1 Legami chimici
2.1.1 Legame covalente omopolare
2.1.2 La notazione di Lewis e la rappresentazione delle molecole
2.1.3 Legame covalente eteropolare
2.1.4 Legame dati vo o di coordinazione
2.1.5 Legame ionico
2.1.6 Legame metallico
2.2 Legami intermolecolari
2.3 La valenza e il numero di ossidazione
2.4 Reazioni chimiche e stechiometria
Capitolo 3 Classificazione dei composti chimici e formule
3.1 Composti binari
3.2 Composti ternari e quaternari
3.3 Calcolo del numero di ossidazione dalla formula bruta
3.4 Composti organici: gli idrocarburi alifatici
3.4.1 Alcani
3.4.2 Alcheni
3.4.3 Alchini
3.5 Alcooli
3.6 Eteri
3.7 Composti aromatici
3.8 Aldeidi e chetoni
3.9 Acidi carbossilici
3.10 Ammine
3.11 Lo stato cristallino solido
Capitolo 4 Acidi e basi: il pH
4.1 Soluzioni e loro concentrazione
4.2 Soluzioni di elettroliti
4.3 Soluzioni di acidi e basi
4.4 Equilibrio di autoprotolisi dell’acqua
4.5 La scala del pH
4.6 Idrolisi
4.7 Soluzioni tampone
4.8 Proprietà colligative
Capitolo 5 Elettrochimica
5.1 Introduzione
5.2 Potenziali degli ioni in soluzione
5.3 Le reazioni di ossidoriduzione
5.4 Celle e potenziali elettrochimici
5.5 Celle elettrochimiche in condizioni non standard
Capitolo 6 Cinetica chimica
6.1 Introduzione
6.2 Natura dei reagenti
6.3 Concentrazione
6.4 Pressione
6.5 Temperatura
6.6 Catalisi
6.7 Superficie
Capitolo 7 Termodinamica
7.1 Introduzione
7.2 Energia interna
7.3 Entalpia
7.4 Entropia
7.5 Energia libera
Capitolo 8 La chimica dei processi biologici
8.1 Le macromolecole
8.2 I carboidrati
8.3 I lipidi
8.4 Le proteine
8.5 Gli acidi nucleici
Capitolo 9 Esempio di lezione simulata di scienze chimiche
Introduzione
Lezione – Acidi e basi
Libro Terzo Scienze fisiche
Capitolo 1 Grandezze fisiche e unità di misura
1.1 Grandezze fondamentali e grandezze derivate e relative unità di misura
1.1.1 Grandezze fondamentali
1.1.2 Grandezze derivate
1.2 Analisi dimensionale e omogeneità
1.3 Prefissi
Capitolo 2 Vettori e scalari
2.1 Grandezze scalari e grandezze vettoriali
2.2 Somma di vettori
2.2.1 Somma di vettori: caso generale
2.2.2 Somma di vettori: casi particolari
2.3 Vettori componenti
2.4 Differenza di vettori
2.5 Prodotto di un vettore per uno scalare
2.6 Prodotto tra vettori
2.6.1 Prodotto scalare
2.6.2 Prodotto vettoriale tra due vettori
2.7 I vettori tridimensionali
Capitolo 3 Cinematica
3.1 Introduzione
3.2 Distanza e spostamento
3.3 Spostamento, velocità e accelerazione di un corpo
3.3.1 Spostamento
3.3.2 Velocità
3.3.3 Accelerazione
3.4 Tipi di moto
3.5 Moto rettilineo
3.5.1 Posizione
3.5.2 Velocità media e velocità istantanea
3.5.3 Accelerazione media e accelerazione istantanea
3.6 Moto rettilineo uniforme
3.7 Moto uniformemente accelerato
3.8 Moto curvilineo
3.8.1 Moto circolare
3.8.1.1 Moto circolare uniforme
3.8.1.2 Moto circolare non uniforme
3.9 Moto vario
Capitolo 4 Dinamica
4.1 Introduzione
4.2 Primo principio della dinamica (Principio di inerzia)
4.3 La quantità di moto
4.4 Secondo principio della dinamica (Principio fondamentale della dinamica)
4.5 La forza peso
4.6 Chilogrammo massa e chilogrammo peso
4.7 Terzo principio della dinamica (Principio di azione e reazione)
4.8 L’impulso di una forza
4.9 Impulso e quantità di moto
4.10 Il piano inclinato
4.11 L’attrito
4.12 La forza centripeta
4.13 La forza elastica
Capitolo 5 Equilibrio dei corpi rigidi
5.1 Introduzione
5.2 Somma di forze concorrenti
5.3 Somma di forze non concorrenti
5.3.1 Forze non parallele
5.3.2 Forze parallele
5.4 Il baricentro di un corpo
5.5 Momento di una forza
5.6 Momento di più forze concorrenti
5.7 Coppia di forze
5.8 Le leggi fondamentali dell’equilibrio
Capitolo 6 Lavoro ed energia
6.1 Introduzione
6.2 Lavoro ed energia
6.3 Le diverse forme di energia
6.4 Energia potenziale o gravitazionale
6.5 Energia cinetica
6.6 Energia potenziale elastica
6.7 La conservazione dell’energia e l’attrito
6.8 Il principio di trasferimento dell’energia e l’efficienza energetica
6.9 La potenza
Capitolo 7 Moto oscillatorio e molle
7.1 La prima legge della dinamica: un’equazione differenziale
7.2 Moto oscillatorio armonico
7.3 Considerazioni energetiche
7.4 Applicazioni del moto armonico semplice
7.4.1 Il pendolo semplice
7.4.2 Oscillazioni smorzate
7.4.3 Oscillazioni forzate
7.4.4 Il fenomeno della risonanza
Capitolo 8 Gravitazione universale
8.1 Le leggi di Keplero
8.1.1 Prima legge: legge delle orbite
8.1.2 Seconda legge: legge delle aree
8.1.3 Terza legge: legge dei periodi
8.2 La legge di gravitazione
8.3 Generalizzazione della legge di gravitazione universale
8.4 Applicazioni della legge di gravitazione universale
8.4.1 Accelerazione di gravità sulla superficie di un pianeta
8.4.2 Energia potenziale gravitazionale
8.5 Lavoro della forza gravitazionale
Capitolo 9 Onde
9.1 Introduzione
9.2 Onde longitudinali e onde trasversali
9.3 Grandezze relative a un’onda
9.3.1 La frequenza
9.3.2 Il periodo
9.3.3 La lunghezza d’onda
9.3.4 L’ampiezza
9.3.5 La velocità
9.3.6 La fase
9.3.7 Lo sfasamento
9.3.8 Fronti d’onda
9.3.9 L’energia
9.3.10 L’intensità
9.4 Il moto ondulatorio - Trattazione matematica
9.4.1 L’equazione di un’onda
9.4.2 La fase dell’onda
9.4.3 Il moto di una molla ideale
9.4.4 Propagazione di un’onda
9.5 Interferenza
9.6 Riflessione
9.6.1 Onde stazionarie
9.7 La rifrazione
9.8 La diffrazione
9.9 Il principio di Huygens
9.9.1 Il principio di Huygens e la riflessione
9.9.2 Il principio di Huygens e la rifrazione
9.10 L’interferenza - Trattazione matematica
9.10.1 Le due onde oscillano con la stessa frequenza e con la stessa ampiezza
9.10.2 Le due onde oscillano con la stessa frequenza ma con ampiezze diverse
9.10.3 Le due onde oscillano con la stessa ampiezza ma con frequenze leggermente diverse
Capitolo 10 Statica e dinamica dei fluidi
10.1 Introduzione
10.2 Statica dei fluidi
10.2.1 La pressione interna di un liquido
10.2.2 La legge di Stevino
10.2.3 La misura della pressione atmosferica
10.2.4 Paradossi idrostatici
10.2.5 Vasi di forme diverse
10.2.6 Il principio di Archimede
10.3 L’equilibrio nei fluidi
10.3.1 Corpi che affondano e corpi che galleggiano
10.4 Dinamica dei fluidi
10.4.1 Moto di un fluido
10.4.2 Moto dei fluidi e linee di corrente o di flusso
10.4.3 Equazione di Bernoulli
Capitolo 11 Ottica geometrica
11.1 Introduzione
11.2 Il meccanismo della visione
11.3 Specchi piani
11.4 Specchi curvi
11.5 Specchi sferici
11.6 Specchi piani
11.7 Rifrazione: Legge di Snell
11.7.1 L’indice di rifrazione
11.7.2 Riflessione totale
11.8 Le lenti sottili
11.9 Terminologia nello studio delle lenti
11.10 Lenti convergenti e lenti divergenti
11.11 Immagini per rifrazione
11.12 Lenti sottili convergenti. Formazione dell’immagine
Capitolo 12 Temperatura e calore
12.1 La temperatura e il calore
12.2 I termometri
12.3 La dilatazione termica
12.3.1 La dilatazione cubica o volumica
12.3.2 La dilatazione lineare dei solidi
12.4 La capacità termica
12.5 La caloria
12.6 Misura del calore specifico di un corpo: il calorimetro
12.7 L’equazione dell’equilibrio termico
12.8 La trasmissione del calore
12.9 Conduzione
12.10 Convezione
12.11 Irraggiamento
12.12 Calore e cambiamento di stato
Capitolo 13 Leggi dei gas
13.1 Il comportamento dei gas
13.2 La mole dei gas
13.3 Le condizioni termodinamiche dei gas
13.4 Compressione di un gas a temperatura costante
13.5 Riscaldamento di un gas a pressione costante
13.6 Riscaldamento di un gas a volume costante
13.7 Il modello cinetico di un gas perfetto
13.8 L’equazione di stato dei gas
13.9 L’energia interna di un gas
13.9.1 Energia interna: una funzione di stato
13.10 Le trasformazioni termodinamiche
13.11 Lavoro e trasformazioni dei gas sul piano di Clapeyron
13.11.1 Trasformazione isobara (a pressione costante)
13.11.2 Trasformazione isocora (a volume costante)
13.11.3 Trasformazione isoterma (a temperatura costante)
13.11.4 Trasformazione adiabatica (nessuno scambio di calore con l’esterno)
13.12 Trasformazione ciclica
Capitolo 14 Termodinamica
14.1 Introduzione
14.2 Le macchine termiche
14.3 Il primo principio della termodinamica
14.4 Calcolo del lavoro e trasformazioni in un gas
14.5 Capacità termica e teorema dell’equipartizione dell’energia
14.5.1 Trasformazione isocora
14.5.2 Trasformazione isobara
14.6 Espansione adiabatica quasi statica di un gas
14.7 Un’altra funzione di stato: l’entalpia
14.8 Il secondo principio della termodinamica
14.9 Le macchine termiche e il loro rendimento
14.10 Come migliorare il rendimento di una macchina termica
14.11 La macchina di Carnot
14.12 Rendimento della macchina di Carnot
Capitolo 15 Elettricità
15.1 Introduzione
15.2 L’elettrizzazione dei corpi
15.3 Come si elettrizza un corpo?
15.3.1 Elettrizzazione per strofinio
15.3.2 Elettrizzazione per contatto
15.4 La polarizzazione
15.5 Il campo elettrostatico
15.6 Il campo elettrico
15.7 Il potenziale elettrico
15.8 Relazione generale tra campo elettrico e potenziale elettrico
15.9 Conduttori e isolanti
15.10 Una caratteristica dei conduttori: la capacità
15.11 Una caratteristica degli isolanti: la costante dielettrica
15.12 La densità superficiale di carica
15.13 I condensatori
15.14 La capacità di un condensatore
15.15 La corrente continua
15.16 Batterie e forza elettromotrice
15.17 Resistenza e legge di Ohm
15.18 Energia e potenza nei circuiti elettrici
15.19 Circuiti in corrente continua
15.19.1 Collegamento in serie
15.19.2 Collegamento in parallelo
15.20 Generatori in serie e in parallelo
15.20.1 Generatori in serie
15.20.2 Generatori in parallelo
15.21 Condensatori in parallelo e condensatori in serie
15.21.1 Condensatori in parallelo
15.21.2 Condensatori in serie
Capitolo 16 Magnetismo ed elettromagnetismo
16.1 Introduzione
16.2 Il campo magnetico
16.3 Campo magnetico e corrente elettrica
16.4 Azione di un magnete su una corrente
16.5 Forza magnetica su una particella carica. Forza di Lorentz
16.6 Moto di una carica in un campo magnetico uniforme
16.6.1 Particella con velocità parallela al campo magnetico
16.6.2 Particella con velocità perpendicolare al campo magnetico
16.6.3 Particella con velocità obliqua rispetto al campo magnetico
16.7 L’effetto Hall
16.8 Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Legge di Laplace
16.9 Il momento magnetico di un magnete
16.10 Spire di corrente e momento torcente magnetico
16.11 Correnti elettriche e campi magnetici: legge di Ampere
16.12 Interazione elettrodinamica tra correnti
16.13 Teorema di Ampere
16.14 L’induzione elettromagnetica
16.15 Flusso del vettore campo magnetico
Capitolo 17 Sistemi di riferimento e relatività
17.1 Sistemi di riferimento e relatività
17.2 Trasformazioni galileiane
17.3 L’esperienza di Michelson e Morley
17.4 Le trasformazioni di Lorentz
17.5 Dilatazione dei tempi
17.6 Contrazione delle lunghezze
17.7 Effetto Doppler ed effetto Doppler relativistico
17.7.1 Effetto Doppler
17.7.2 Effetto Doppler relativistico
17.8 Composizione relativistica della velocità
17.9 Conservazione della massa-energia
Capitolo 18 Elementi di fisica atomica
18.1 Introduzione
18.2 La scoperta dell’elettrone
18.3 La radiazione di corpo nero
18.4 Teoria di Planck
18.5 Effetto fotoelettrico
18.5.1 Effetto fotoelettrico secondo Einstein
18.6 Fotoni ed elettroni a confronto
18.7 Effetto Compton
18.8 Quantizzazione delle energie atomiche
18.9 Esperienza di Franck e Hertz
18.10 La lunghezza d’onda di de Broglie
18.11 Il principio di indeterminazione di Heisenberg
18.12 Equazione di Schrödinger
18.13 I numeri quantici dell’elettrone
18.14 Il principio di esclusione di Pauli
Capitolo 19 Esempi di lezioni simulate di scienze fi siche
Modulo – Temperatura e calore
Introduzione
1. Prima lezione – Temperatura
Laboratorio di scienze fi siche – Temperatura
2. Seconda lezione – Calore
Laboratorio di scienze fi siche – Calore
LIBRO QUARTO SCIENZE BIOLOGICHE E NATURALI
Capitolo 1 La materia vivente
1.1 La materia vivente
1.2 La cellula
1.3 Moltiplicazione e riproduzione
1.4 Sviluppo, differenziazione e accrescimento
Capitolo 2 Ereditarietà dei caratteri e teoria dell’evoluzione
2.1 DNA e RNA
2.2 Eredità dei caratteri
2.3 Teoria dell’evoluzione
Capitolo 3 Le principali funzioni negli animali e nei vegetali
3.1 Il flusso di energia che sostiene la vita sulla Terra
3.2. La sistematica dei vegetali e degli animali in rapporto alla evoluzione
3.2.1 Filogenesi dei vertebrati
3.3 Evoluzione dei vegetali e relativa filogenesi
Capitolo 4 Ecologia: ecosistemi, relazioni tra gli esseri viventi, relazioni tra gli organismi
4.1 Introduzione
4.2 Ecosistemi e loro dinamica. Rapporti fra uomo e ambiente
4.3 L’ambiente e le popolazioni. Elementi di dinamica delle popolazioni
4.4 Rapporti interspecifici
Capitolo 5 L’inquinamento dell’ambiente
5.1 Danni all’ambiente: gli inquinamenti
5.2 L’inquinamento delle acque dolci
5.3 Indicatori di qualità dei diversi ambienti
Capitolo 6 Microbiologia
6.1 Microrganismi e relative tassonomie
6.2 Batteri, lieviti, funghi, virus, viroidi, micoplasmi
6.2.1 Batteriofagi
6.3 Elementi di genetica batterica
6.3.1 La ricombinazione genetica
6.3.2 Trasformazione di molecole ad opera di microrganismi
6.4 Piante e animali transgenici
6.5 Enzimi di restrizione e loro applicazioni
6.6 I cicli vitali dei microrganismi
Capitolo 7 Mineralogia e litologia
7.1 Mineralogia e litologia
7.2 Forme e strutture dei componenti minerali
7.3 Natura mineralogica dei componenti
7.4 Rocce
7.5 Modi d’origine e forme di giacitura delle rocce
7.5.1 Modi d’origine
7.5.2 Forme di giacitura
Capitolo 8 La Terra e il Sistema solare
8.1 La volta celeste
8.2 Il Sole e il Sistema solare
8.3 Principali movimenti della Terra
Capitolo 9 Storia del pianeta Terra
9.1 La datazione
9.2 I fossili
9.3 Il tempo geologico e la storia della vita sulla Terra
9.4 Evoluzione del pianeta Terra
Capitolo 10 Dinamica esogena e dinamica endogena
10.1 Struttura e dimensioni della Terra
10.2 Rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche
10.3 I vulcani
10.4 I terremoti
10.5 La tettonica delle placche
Capitolo 11 Fenomeni pedologici e origine dei suoli
11.1 Introduzione
11.2 Erosione, frane, calanchi
Capitolo 12 Atmosfera e fenomeni atmosferici
12.1 L’atmosfera
12.2 Il bilancio termico e la pressione atmosferica
12.3 La circolazione generale dell’atmosfera
12.4 Il tempo atmosferico e le perturbazioni
12.5 Il clima e la biosfera
12.5.1 I climi caldi umidi
12.5.2 I climi aridi
12.5.3 I climi temperati
12.5.4 I climi freddi
12.5.5 I climi nivali
Capitolo 13 L’acqua come risorsa e il ciclo dell’acqua
13.1 Introduzione
13.2 Idrosfera: acque continentali e marine
13.2.1 I fiumi
13.2.2 I laghi
13.2.3 I ghiacciai
Capitolo 14 Linee fondamentali dello sviluppo storico delle scienze sperimentali
14.1 Le origini
14.2 Lo sviluppo della ricerca scientifica a partire dal XV secolo
14.3 La fisica del 1900
Elenco dei premi Nobel per la fisica
Elenco dei premi Nobel per la chimica
LIBRO QUINTO EDUCAZIONE ALLA SALUTE
Capitolo 1 La sessualità e la riproduzione nell’uomo
1.1 Concetto di sessualità ed i cinque modelli riconosciuti
1.1.1 Il modello animale
1.1.2 Il modello comportamentale
1.1.3 Il modello sociologico
1.1.4 Il modello antropologico
1.1.5 Il modello psicoanalitico
1.2 La riproduzione nell’uomo
1.2.1 La spermatogenesi
1.2.2 L’ovogenesi
1.2.3 L’apparato riproduttore maschile
1.2.4 La regolazione della produzione ormonale
1.2.5 Il sistema riproduttore femminile
1.3 La regolazione ormonale nella donna: il ciclo mestruale
1.4 La fecondazione e lo sviluppo embrionale
1.5 L’impianto
1.5.1 Dalla fecondazione all’impianto
1.5.2 Il parto e le sue fasi
1.6 La gravidanza extrauterina
Capitolo 2 Ereditarietà e malattie ereditarie
2.1 Definizione
2.1.1 Le tipologie di ereditarietà: l’ereditarietà autosomica dominante
2.1.2 L’ereditarietà autosomica recessiva
2.1.3 L’ereditarietà eterosomica
2.2 Familiarità, predisposizione ed ereditarietà: differenze
2.3 Le malattie genetiche: cosa sono
2.4 La fenilchetonuria
2.5 La fibrosi cistica
2.6 La corea di Huntington
2.7 L’anemia mediterranea
2.8 L’anemia falciforme
2.9 L’emofilia
2.10 La distrofia muscolare
Capitolo 3 Conoscenze sulla gestione corretta della vita corporea
3.1 La promozione della salute
3.2 L’attività delle Istituzioni per la salvaguardia della salute
3.3 L’educazione alla salute tra famiglia e scuola
3.4 Educare alla convivenza civile
3.5 Dalla salute al benessere
3.6 I punti chiave per la promozione della salute
3.7 Alimentazione e benessere
3.8 Attività fisica e benessere
3.9 Il sonno
3.9.1 L’importanza del sonno per la salute
3.9.2 Le fasi del sonno
3.9.3 I disturbi del sonno
Capitolo 4 Educazione contro le dipendenze: fumo, etilismo, droga
4.1 La dipendenza dal fumo
4.2 La nicotina
4.2.1 La nicotina come droga
4.2.2 Effetti biologici della nicotina
4.2.3 Il problema del fumo passivo
4.3 La dipendenza dall’alcol (alcolismo o etilismo)
4.3.1 L’alcol come droga
4.3.2 Metabolismo dell’alcol
4.3.3 Alcol e farmaci
4.3.4 Effetti diretti a breve termine
4.3.5 Effetti dell’alcol sulla guida
4.3.6 Alcol e dipendenza fisica
4.3.7 Alcol e dipendenza psicologica
4.4 La dipendenza dalle droghe
4.4.1 Definizione
4.4.2 Gli effetti delle droghe
4.4.3 Droghe leggere e droghe pesanti
4.5 Le “nuove dipendenze”
4.5.1 Dipendenza da internet (psicotecnologia)
4.5.2 Il gioco d’azzardo
4.5.3 Il sesso virtuale
Capitolo 5 La malattia come rottura dell’equilibrio biologico e psicologico dell’uomo
5.1 Premessa
5.2 Le malattie metaboliche
5.2.1 Definizione e cause
5.2.2 Come si manifestano, diagnosi e cura
5.3 Le malattie infettive
5.3.1 Nozioni generali
5.3.2 Modalità di diffusione e vie di eliminazione e di penetrazione degli agenti patogeni
5.3.3 Modalità di trasmissione delle infezioni
5.3.4 Modalità di contagio
5.3.5 Profilassi delle malattie infettive
5.3.6 Le malattie esantematiche
5.3.6.1 Morbillo
5.3.6.2 Rosolia
5.3.6.3 Varicella
5.3.6.4 Scarlattina
5.3.7 Difterite
5.3.8 Infezione meningococcica
5.3.9 Pertosse
5.3.10 Parotite
5.3.11 Tetano
5.3.12 Infezione da papillomavirus umani
5.4 Le malattie degenerative
5.4.1 Definizione
5.4.2 Il sistema nervoso centrale. I processi alla base della neurodegenerazione
5.4.3 La malattia di Alzheimer
5.4.4 Il morbo di Parkinson
5.4.5 La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)
5.5 Le malattie tumorali
5.5.1 Generalità e considerazioni
5.5.2 La diagnosi e le strategie terapeutiche
5.6 Educazione alla salute come educazione al dolore ed alla sofferenza
Capitolo 6 Difesa della salute. L’igiene personale e ambientale. La medicina preventiva
6.1 La coscienza sanitaria per una preventiva difesa della salute
6.2 L’educazione sanitaria come strumento di tutela della salute
6.2.1 I principi fondamentali
6.2.2 La necessaria programmazione degli interventi
6.3 L’igiene
6.3.1 Generalità
6.3.2 Fattori che alterano le condizioni di salute
6.3.3 Interventi per la difesa e la promozione della salute
6.4 L’igiene personale
6.4.1 L’igiene della pelle
6.4.2 Igiene del vestiario
6.5 L’igiene dell’ambiente
6.5.1 Generalità
6.5.2 Microclima o clima degli ambienti confinati
6.5.3 Cause di alterazione dell’aria confinata
6.5.4 L’importanza della ventilazione nell’igiene dell’ambiente
6.5.5 Igiene ambientale e riscaldamento
6.5.6 Igiene ambientale e illuminazione
6.6 L’importanza delle vaccinazioni nella prevenzione
6.6.1 Come funziona la vaccinazione e perché bisogna vaccinarsi
6.6.2 Che cosa sono i vaccini e cosa contengono
6.6.3 Vaccinazioni obbligatorie e vaccinazioni raccomandate
6.6.4 La profilassi immunitaria passiva
6.6.5 La chemioprofilassi
6.6.6 Il vaccino contro l’Hpv (papilloma virus)
Capitolo 7 Esempio di lezione simulata sulla salute come corretto stile di vita
7.1 Tema del modulo: salute come corretto stile di vita
7.2 Questionari
7.3 Metodologie didattiche di insegnamento
7.4 Modalità di insegnamento flessibile
7.5 Obiettivi generali
7.6 Obiettivi specifici
7.7 Valutazione degli studenti
7.8 Scaletta espositiva


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