Elementi di fisica e chimica

ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE “E. GUALA”
PROGRAMMAZIONE ANNUALE DI ELEMENTI DI FISICA E CHIMICA
ANNO SCOLASTICO 2009- 2010
CLASSI SECONDE
Le finalità ed i criteri didattici e metodologici generali sono quelli indicati nella programmazione
per la classe prima.
COMPETENZE ESSENZIALI GENERALI E SPECIFICHE DELLA DISCIPLINA
Lo studente, al termine del percorso, dovrà essere in grado di raggiungere le seguenti
competenze essenziali per l’accesso al triennio:
SAPERE (conoscere e comprendere)
 Osservare un fenomeno in modo sistematico individuandone gli elementi significativi
 Individuare aspetti chimici e fisici anche nella vita quotidiana
 Usare correttamente la terminologia specifica e la simbologia
 Analizzare e distinguere le diverse grandezze fisiche
 Conoscere e comprendere alcune relazioni fra grandezze (proporzionalità diretta, inversa e
di una grandezza rispetto al quadrato dell’altra) ed esprimerle in termini orali, simbolici e
grafici
 Conoscere ed acquisire, a livello concettuale, le tappe del metodo sperimentale
 Individuare le proprietà fondamentali chimiche e fisiche della materia
 Conoscere e comprendere a livello qualitativo i modelli che descrivono le proprietà
chimiche e fisiche e la struttura della materia
 Distinguere le grandezze che caratterizzano i fenomeni fisici e individuare le variabili
indipendenti delle leggi correlate
SAPER FARE
 Usare correttamente il libro di testo e l’eserciziario: utilizzare la presentazione ad ogni
capitolo, comprendere la scansione dei contenuti, i titoli, le illustrazioni e le didascalie, le
tabelle e i grafici
 Decodificare schemi
 Utilizzare e produrre mappe concettuali
 Misurare grandezze utilizzando strumenti semplici e valutare i più adeguati
 Risolvere problemi semplici
 Elaborare una semplice relazione finale a seguito dell’indagine sperimentale eseguita in aula
o in ambito domestico
ORGANIZZAZIONE MODULARE DEI CONTENUTI E SCANSIONE TEMPORALE
QUADRIMESTRE
MODULO 4 : IL MOVIMENTO E LE SUE CAUSE
(periodo indicativo: dall’inizio delle lezioni alla fine di Ottobre)
Unità 9: la velocità e l’accelerazione (ripasso)
Unità 10: le cause del moto
MODULO 5 : L’ ENERGIA
(periodo indicativo: Novembre - Dicembre)
Unità 11: l’energia meccanica
Unità 12: l’energia termica
PENTAMESTRE
(periodo indicativo: Gennaio – metà Febbraio)
Unità 12: l’energia termica
Unità 13: energia e velocità delle reazioni
MODULO 6 : LA STRUTTURA INTERNA DELLA MATERIA
(periodo indicativo: metà Febbraio - Marzo)
Unità 14: la classificazione degli elementi
Unità 15: all’interno dell’atomo
Unità 16: i legami chimici
MODULO 7 : L’ELETTRICITA’
(periodo indicativo: Aprile)
Unità 17 : l’elettricità statica
Unità 18 : la corrente elettrica
MODULO 8 : I FENOMENI MAGNETICI, ELETTROMAGNETICI E ONDULATORI
(periodo indicativo: Maggio)
Unità 19 : magnetismo ed elettromagnetismo
Pertanto, in riferimento all’articolazione modulare dei contenuti in programma, lo studente
dovrà raggiungere, al termine di ciascun modulo, le seguenti competenze essenziali:
MODULO 4
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conoscere il significato di posizione, spostamento e traiettoria
descrivere, classificare e conoscere l’equazione oraria dei diversi tipi di moto
rappresentare e interpretare i grafici spazio-tempo e velocità-tempo
comprendere la proporzionalità quadratica tra grandezze
descrivere il moto di caduta libera
riconoscere le caratteristiche del moto circolare uniforme e dei moti periodici
conoscere e comprendere i principi della dinamica, la definizione di Newton, la relazione tra
massa e peso
prevedere il tipo di moto di un corpo, conoscendo le forze che agiscono su di esso
conoscere e comprendere il legame tra la forza di gravità e la teoria della gravitazione
universale
MODULO 5
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definire il lavoro fisico e la sua unità di misura
interpretare il lavoro come trasformazione di energia e individuare le forme e le trasformazioni
dell’energia meccanica
comprendere i legami tra l’energia meccanica e quella termica e la conservazione dell’energia
totale
definire il concetto di potenza
conoscere e comprendere il significato di temperatura e calore cogliendo le relazioni esistenti
fra esse
conoscere la definizione di capacità termica e di calore specifico
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descrivere le modalità di propagazione del calore e conoscere la differenza fra conduttori e
isolanti termici
individuare in quali condizioni possono avvenire i passaggi di stato e conoscere il significato di
“sosta termica”, “calore latente” e dei “punti fissi”
classificare le reazioni in base ad alcuni criteri stabiliti
saper riconoscere le reazioni di combustione e cogliere l’importanza che esse hanno avuto
nello sviluppo della civiltà umana
comprendere il significato di velocità di reazione e conoscere i fattori cinetici che la
condizionano
MODULO 6
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descrivere il sistema periodico degli elementi
conoscere le principali proprietà degli elementi di alcuni gruppi del S.P.
riconoscere i due tipi di carica e saper confrontare la forza elettrica con la forza di gravità
cogliere i vari passaggi che hanno portato dal modello di Dalton all’attuale modello atomico
conoscere il concetto di isotopo
percepire l’interpretazione data dalla fisica dell’infinitamente piccolo
conoscere i processi di decadimento radioattivo, di fusione e fissione nucleare
cogliere l’importanza del problema energetico e individuare vantaggi, svantaggi, rischi e
benefici delle diverse fonti energetiche
individuare le relazioni tra le configurazioni esterne e le proprietà degli elementi
conoscere il significato di energia di ionizzazioni, affinità elettronica ed elettronegatività
saper descrivere le principali proprietà e caratteristiche dei legami covalente, ionico e
idrogeno
classificare i legami atomici e molecolari
MODULO 7
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descrivere i metodi di elettrizzazione.
saper distinguere fra materiali isolanti e conduttori
conoscere i concetti di campo elettrico e di differenza di potenziale
cogliere l’analogia tra circuiti elettrici e quelli idraulici
riconoscere i componenti di un semplice circuito elettrico didattico ed effettuare le connessioni
appropriate
conoscere il concetto di resistenza elettrica e la sua interpretazione microscopica
descrivere le correnti elettriche nei solidi, nei fluidi, nel vuoto e le loro principali applicazioni
descrivere la disposizione di un circuito elettrico domestico e i suoi meccanismi di sicurezza,
atti a prevenire i pericoli dell’elettricità
MODULO 8
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conoscere il concetto di campo magnetico, le interazioni tra magneti e gli effetti magnetici della
corrente
riconoscere i fenomeni legati all’induzione elettromagnetica nelle sue diverse manifestazioni
ORGANIZZAZIONE DEI CONTENUTI IN SEQUENZE DI APPRENDIMENTO
MODULO 4 : IL MOVIMENTO E LE SUE CAUSE
Unità 9. La velocità e l’accelerazione (ripasso): posizione e spostamento di un corpo – istante di
tempo e intervallo di tempo – la traiettoria – il sistema di riferimento – la velocità e il moto
uniforme – l’accelerazione e il moto uniformemente accelerato – la legge della distanza nel moto
accelerato – moti curvilinei e moti periodici. Esercitazioni.
Unità 10. Le cause del moto:
la legge fondamentale della dinamica – composizione e scomposizione di forze – l’inerzia – le forze
nei moti curvilinei – le forze di attrito – l’accelerazione di gravità – la legge di gravitazione
universale. Esercitazioni.
MODULO 5 : L’ENERGIA
Unità 11. L’energia meccanica: forze al lavoro – energia potenziale e energia cinetica – la potenza
– la conservazione dell’energia meccanica – la conservazione dell’energia totale – le macchine.
Esercitazioni.
Unità 12. L’energia termica: l’agitazione termica nei tre stati fisici – la dilatazione termica – la
propagazione del calore – relazioni tra calore e temperatura – il calore specifico – i passaggi di stato
– effetti della pressione sui passaggi di stato. Esercitazioni.
Unità 13. Energia e velocità delle reazioni: classificazione delle reazioni – scambi di calore,
energia luminosa ed energia elettrica – le reazioni di combustione – misura della velocità delle
reazioni – i catalizzatori. Esercitazioni.
MODULO 6 : LA STRUTTURA INTERNA DELLA MATERIA
Unità 14. La classificazione degli elementi: il sistema periodico di Mendeleev e il sistema
periodico attuale – metalli alcalini, metalli alcalino-terrosi, alogeni e gas nobili. Esercitazioni.
Unità 15. All’interno dell’atomo: la carica elettrica – la forza elettrica – elettroni, protoni e nucleo
atomico – numero atomico, numero di massa e isotopi – l’atomo di Bohr – l’orbitale atomico
(concetto) – le proprietà degli elementi e gli elettroni di valenza – gli ioni. Esercitazioni.
Le trasformazioni nucleari: decadimento radioattivo, fissione e fusione nucleare. Il problema
energetico: vantaggi, svantaggi, rischi e benefici delle diverse fonti energetiche.
Unità 16. I legami chimici: energia di ionizzazione e affinità elettronica – il legame ionico – il
legame covalente puro, polare e dativo – i legami molecolari: legami di London, legami dipolodipolo e legami idrogeno. Esercitazioni.
MODULO 7 : L’ELETTRICITA’
Unità 17. L’elettricità statica: metodi per elettrizzare un corpo – isolanti e conduttori – la
differenza di potenziale – i generatori di tensione – la scarica elettrica. Esercitazioni.
Unità 18. La corrente elettrica: l’intensità di corrente – le leggi di Ohm – l’energia nei circuiti
elettrici – la corrente elettrica nei gas e nel vuoto – collegamenti in serie e in parallelo – i pericoli
dell’elettricità – fornitura e costi dell’energia elettrica – centrali idroelettriche e termoelettriche –
cogenerazione e teleriscaldamento – energia dai rifiuti – le energie alternative: centrali solari,
eoliche e geotermiche – il risparmio energetico. Esercitazioni.
MODULO 9 : I FENOMENI MAGNETICI, ELETTROMAGNETICI E ONDULATORI
Unità 20. Magnetismo ed elettromagnetismo: le forze magnetiche – il campo magnetico – il campo
magnetico generato dalla corrente elettrica – l’influenza del campo magnetico sulla corrente
elettrica – i campi magnetici generano correnti elettriche – la corrente alternata – il trasporto
dell’energia elettrica – dalla produzione al consumo. Esercitazioni.
METODOLOGIA DELL’ATTIVITA’ E STRUMENTI
Per raggiungere gli obiettivi precedentemente indicati si farà ricorso a lezioni frontali e
partecipate, costruzione di mappe dei concetti, discussioni guidate, semplici esperimenti da
eseguire in aula o in ambito domestico, elaborazione di dati, esercitazioni individuali e di gruppo.
Per quanto sarà possibile, si cercherà di impostare alcune unità come vere e proprie “indagini
complete” intorno ad un fenomeno, con la finalità di far vivere concretamente all’allievo le diverse
fasi che caratterizzano il metodo sperimentale con cui si fa ricerca scientifica. Gli allievi verranno
stimolati anche con letture e con l’utilizzo di sussidi multimediali.
Periodicamente sono previsti momenti di dialogo collettivo per valutare l’efficacia della
metodologia usata e per affrontare eventuali problemi che si interponessero nel processo di
apprendimento/insegnamento.
Gli strumenti principalmente utilizzati saranno il libro di testo, che oltre alla trattazione degli
argomenti in programma offre grande spazio alle esercitazioni attraverso quesiti, test e problemi
ed eventuali fotocopie preparate ad hoc per le verifiche formative.
Inoltre, in sede di Dipartimento, sono state proposte visite guidate che possano offrire spunti per
momenti di riflessione, discussione e approfondimento nel corso della trattazione di alcune unità di
studio in programma; nel mese di Ottobre si è svolta la visita al Festival della Scienza a Genova.
CRITERI GENERALI, TIPI DI PROVE, METODOLOGIE E SCALE DI MISURAZIONE AI FINI
DELLA VALUTAZIONE.
In generale, per accertare i livelli di conoscenza, comprensione ed applicazione raggiunti, si
ritengono necessarie verifiche scritte e orali al termine di ogni unità e, a conclusione di ciascun
modulo, verifiche sommative scritte, da attuarsi mediante test e questionari di varia tipologia.
Ai fini della valutazione, si farà riferimento alla scala di misurazione degli obiettivi di
apprendimento, indicata dal Piano dell’Offerta Formativa. Ogni valutazione verrà riportata sul
registro personale dell’insegnante e
contestualmente resa nota alla famiglia tramite
comunicazione sul libretto personale dell’allievo.
NUMERO DI PROVE DI VERIFICA SCRITTE E ORALI.
Secondo quanto stabilito in sede di Dipartimento, si prevedono un minimo di due prove di verifica
nel primo quadrimestre e un minimo di tre prove nel pentamestre; nella valutazione finale si terrà
anche conto del voto espresso al termine del primo quadrimestre. L’eventuale attività di
laboratorio sarà verificata attraverso la valutazione delle schede sperimentali o questionari ad
essa inerenti.
INTERVENTI DI RECUPERO O APPROFONDIMENTO.
In linea generale, si effettueranno interventi di recupero all’interno del normale orario di lezione:
gli alunni in situazione di insufficienza, a seguito di una verifica, già dalla settimana successiva ad
essa, saranno impegnati in attività di recupero in itinere, a partire dalla correzione della verifica,
ricorrendo eventualmente ad esperienze di tutoraggio o di lavoro di gruppo; gli altri alunni della
classe si dedicheranno all’approfondimento di determinati argomenti o alle esercitazioni. Si
valuterà l’efficacia dell’intervento di recupero mediante una prova scritta o orale. Si svolgeranno
attività di sostegno e di recupero modulare extracurriculari a quadrimestre concluso, secondo
quanto stabilito in sede di Dipartimento e limitatamente ad un numero ristretto di allievi con
particolari difficoltà affinché l’intervento possa essere più specifico ed efficace.
La presente relazione è costituita da n. 5 fogli, redatti con mezzi informatici.
Bra , 10 novembre 2009
Le insegnanti
Prof.ssa Paola BRUGIAFREDDO
prof.ssa Vilma SOLDATO