V - Digilander

ISTITUTO MAGISTRALE STATALE
“M. IMMACOLATA”
SAN GIOVANNI ROTONDO
FOGGIA
RELAZIONE FINALE
Disciplina: FISICA
A.S.
CLASSE: V
Scientifico
Sez.:
PREMESSA
L'analisi della situazione della classe effettuata all'inizio dell'anno scolastico grazie a prove
d'ingresso atte a verificare il possesso delle nozioni basilari dello scorso anno e proseguita poi
per tutto l’anno attraverso le tradizionali prove di verifica proposte, sia scritte sia orali, porta
a stilare la presente relazione finale che vuole dare un quadro generale della classe a
conclusione delle attività scolastiche.
Dal punto di vista didattico gli alunni hanno affrontato l'anno scolastico con un’adeguata
preparazione di base e non hanno incontrato significative difficoltà ad adeguarsi al ritmo di
studio di questo nuovo anno scolastico, in prospettiva anche dell’esame finale.
L'impegno adeguato, a parte alcuni casi, e un soddisfacente metodo di studio, hanno
permesso un regolare svolgimento delle previste attività didattiche, consentendo il
raggiungimento di un buon livello di preparazione complessiva.
Riguardo allo svolgimento dei programmi, si è ritenuto di soffermarsi maggiormente sui
contenuti di prioritaria importanza cioè quelli atti a fornire una solida preparazione di base
con la quale affrontare con una certa tranquillità gli eventuali studi successivi.
La frequenza alle lezioni da parte degli alunni è stata regolare, non dovendo rilevare situazioni
anomale; così pure l’andamento disciplinare; a parte una certa vivacità, il loro comportamento
è sempre stato rispettoso delle regole e del lavoro scolastico.
FINALITA’ E OBIETTIVI
L’insegnamento della fisica ha promosso e sviluppato:
 La comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si
articolano in un continuo rapporto tra la costruzione teorica e attività sperimentale;
 L’acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti, finalizzati ad una adeguata
interpretazione della natura;
 La capacità di reperire informazioni, di utilizzarle in modo autonomo e finalizzato e di
comunicarle con un linguaggio scientifico;
 La capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi
concreti, anche al di fuori dello stretto ambito disciplinare;
 L’abitudine all’approfondimento, alla riflessione individuale e all’organizzazione del
lavoro personale;
 La capacità a cogliere ed apprezzare l’utilità del confronto di idee e dell’organizzazione
del lavoro di gruppo;
 La capacità di riconoscere i fondamenti scientifici presenti nelle attività tecniche;

La consapevolezza delle potenzialità, dello sviluppo e dei limiti delle conoscenze
scientifiche;
 La capacità di cogliere le relazioni tra lo sviluppo delle conoscenze fisiche e quello del
contesto umano storico e tecnologico;
 La capacità di cogliere l’importanza del linguaggio matematico come potente
strumento nella descrizione del mondo e di utilizzarlo adeguatamente.
Le finalità sopra indicate hanno concorso alla formazione umana e culturale degli alunni; in
una scuola ad indirizzo liceale bisogna potenziare le loro attitudini e fornire le conoscenze per
proseguire gli studi a livello superiore.
Nel corso del quinto anno, l’insegnamento della fisica ha ampliato il processo di preparazione
scientifica e culturale già avviato negli anni precedenti.
Obiettivi di apprendimento:
 Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e
differenze, proprietà varianti e invarianti;
 Affrontare con flessibilità situazioni impreviste di natura scientifica e tecnica;
 Applicare in contesti diversi le conoscenze acquisite;
 Collegare le conoscenze acquisite con le implicazioni della realtà quotidiana;
 Riconoscere i fondamenti scientifici delle attività tecniche;
 Riconoscere l’ambito di validità delle leggi scientifiche;
 Formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni osservati, dedurre conseguenze e
proporre verifiche;
 Analizzare fenomeni individuando le variabili che li caratterizzano;
 Stimare ordini di grandezza prima di usare strumenti o effettuare calcoli;
 Fare approssimazioni compatibili con l’accuratezza richiesta e valutare i limiti di tali
semplificazioni;
 Valutare l’attendibilità dei risultati sperimentali ottenuti;
 Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina;
 Comunicare in modo chiaro e sintetico le procedure seguite nelle proprie indagini, i
risultati raggiunti e il loro significato.
Per l’acquisizione dei suddetti obiettivi è stato importante partire da situazioni concrete che
convincessero gli alunni che la fisica offre gli opportuni strumenti risolutivi.
CONTENUTI
MODULO 1: L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
 La corrente indotta;
 La legge di Faraday-Neumann e la legge di Lenz;
 L’alternatore e la dinamo;
 Mutua induzione e autoinduzione;
 I circuiti RL e l’energia degli induttori;
 Circuiti elettrici a corrente alternata;
 La trasformazione delle tensioni oscillanti;
MODULO 2: LE ONDE ELETTOMAGNETICHE
 Il campo elettromagnetico;
 La propagazione delle onde elettromagnetiche;


Produzione e ricezione di onde elettromagnetiche;
Lo spettro elettromagnetico;
MODULO 3: LO SPAZIO-TEMPO RELATIVISTICO DI EINSTEIN
 Storia dell’etere;
 I fondamenti della relatività ristretta;
 La composizione relativistica della velocità;
 Il matrimonio relativistico tra spazio e tempo;
 Il concetto di simultaneità;
 La dilatazione dei tempi;
 La contrazione delle lunghezze;
MODULO 4: LA MASSA-ENERGIA RELATIVISTICA E LA RELATIVITA’ GENERALE
 La massa, la quantità di moto e la forza nella dinamica relativistica;
 La massa come forma di energia;
 La relatività generale;
 La gravità e la curvatura dello spazio-tempo;
 Le verifiche sperimentali della relatività generale;
MODULO 5: LE ORIGINI DELLA FISICA DEI QUANTI
 La scoperta dell’elettrone;
 La radiazione di corpo nero e i quanti di Plank;
 La teoria corpuscolare della luce;
 La spettroscopia: un metodo di indagine microscopica;
 I primi modelli atomici;
 Quantizzazione dell’atomo nucleare, il modello di Bohr;
 Il modello di Bohr e le righe spettrali degli atomi;
MODULO 6: LA MECCANICA QUANTISTICA DELL’ATOMO
 Onda e corpuscolo: due facce della stessa medaglia;
 La meccanica ondulatoria di Shrödinger;
 Il principio di indeterminazione di Heisenberg;
 I numeri quantici dell’atomo di idrogeno;
 Il principi di Pauli e la configurazione elettronica degli atomi complessi;
 L’emissione e l’assorbimento dei raggi X;
MODULO 7: LA FISICA DELLO STATO SOLIDO
 Le molecole e i solidi cristallini;
 La teoria dei solidi a bande;
 Il drogaggio dei semiconduttori;
 La giunzione p-n;
 Transistor e circuiti integrati;
 La superconduttività;
MODULO 8: IL NUCLEO E LA RADIOATTIVITA’
 La struttura del nucleo atomico;






La radioattività naturale;
Il decadimento radioattivo;
Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti;
Le trasmutazioni artificiali e gli elementi sintetici;
La fissione nucleare;
La fusione nucleare;
MODULO 9: LE PARTICELLE ELEMENTARI E LE LORO INTERAZIONI
 I costituenti ultimi della materia;
 Le interazioni fondamentali e i quanti mediatori;
 Le principali caratteristiche delle particelle elementari;
 Leggi di conservazione e numeri quantici nella fisica delle particelle;
 Il fascino dei quark;
 Il Modello Standard;
 Alle frontiere della grande unificazione;
MODULO 10: ASROFISICA E COSMOLOGIA
 La più antica delle scienze;
 Le stelle e le galassie;
 La radioastronomia e i misteriosi oggetti delle lontane galassie;
 L’universo in espansione;
 L’ipotesi del big bang;
 Il futuro dell’universo.
METODO DI LAVORO
Lezione frontale basata su un continuo scambio di informazioni e considerazioni; metodo
sperimentale che ha indotto gli alunni alla scoperta di leggi fisiche a partire dall’osservazione
di fenomeni naturali.
STRUMENTI DI LAVORO
Libro di testo per reperire esercizi, come guida allo studio sistematico e per ricercare regole e
formule.
Calcolatrice: di essa se ne è fatto un uso ragionato nel senso che si è fatto capire ai ragazzi che
essa è stata utile solo per la rapidità dei calcoli, ma non ha sostituito i nostri ragionamenti
nella soluzione dei problemi.
Laboratorio: si sono utilizzati tutti gli strumenti disponibili utili all’esecuzione dei vari
esprimenti presenti nei moduli trattati.
VERIFICHE E VALUTAZIONI
La verifica dell’apprendimento è stata strettamente correlata con l’insieme di tutte le attività
svolte durante il processo di insegnamento-apprendimento e ha tenuto conto di tutti gli
obiettivi dichiarati nella programmazione.
A tal fine sono state utilizzate verifiche scritte e orali per verificare la capacità di ragionamento
e la chiarezza nell’esposizione.
TEMPI
I tempi programmati per il raggiungimento degli obiettivi prefissati sono stati rispettati;
nell’intento di assicurare l’acquisizione dei contenuti di prioritaria importanza, si è stabilita
una distribuzione dei tempi funzionale a questo scopo, trascurando di conseguenza contenuti
ritenuti non strettamente necessari.
San Giovanni Rotondo,
L’insegnante