ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SCIENTIFICA, TECNICA E

ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SCIENTIFICA, TECNICA E PROFESSIONALE
“Giordano Bruno” - Budrio
PIANO DI LAVORO ANNUALE
ANNO SCOLASTICO 2013/2014
DOCENTE:
PROF. BAHMAN ASHRAF GANDOMI
MATERIA:
SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE
CLASSE:
2a AIT
TESTO IN ADOZIONE: MARCO COPPELLI - BRUNO STORTONI
SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE - A. MONDADORI SCUOLA
ORE DI LEZIONE SETTIMANALI: 3
La disciplina “scienze e tecnologie applicate”, è stata introdotta solo nelle seconde classi e fa parte
delle aree di indirizzo . Essa ha lo scopo di orientare gli studenti alla scelta definitiva dell’indirizzo
e dell’articolazione del triennio e nel contempo di contribuire alla formazione tecnica scientifica in
stretta collaborazione con le altre discipline del biennio .
La combinazione e la complementarità di “scienze e tecnologie applicate” , “tecnologie
informatiche” e “scienze integrate” costituiscono il contesto metodologico fondato sull’impianto
formale costruito con la matematica e la fisica nel quale l’apprendimento incontra i riferimenti
concettuali interpretati in uno scenario di esperienze reali .
Per l’orientamento è necessario che gli studenti possano conoscere quali sono i processi produttivi ,
le pratiche , i contesti organizzativi e aziendali , le professionalità , collegati anzitutto , ma non
esclusivamente , all’indirizzo al quale sono iscritti ; è bene che questa conoscenza non abbia solo un
carattere solo nozionistico , ma avvenga , il più possibile , mediante un rapporto diretto con realtà
produttiva . Dal punto di vista sociale, l’obiettivo è sensibilizzare gli studenti ad un uso consapevole
degli strumenti evoluti di comunicazione ed alimentare la cultura della sicurezza e del rispetto delle
regole delle community e degli spazi virtuali.
D’altra parte , “Scienze e Tecnologie Applicate” non ha solo lo scopo di orientamento , ma anche
quello di contribuire , in stretto collegamento con le altre discipline del biennio , alla formazione
scientifica e tecnologica . Quindi la didattica dovr à essere “laboratoriale” , rivolta soprattutto alla
soluzione di problemi e attività pratiche di tipo analitico o progettuale . Per questo è necessario che
la disciplina stabilisca un forte rapporto con le altre discipline scientifiche e tecnologiche , anc he
allo scopo di utilizzare le risorse di laboratorio di cui esse dispongono .
Con questo metodo , possiamo focalizzare - nell’ambito della programmazione collegiale del
consiglio di classe - l’attenzione degli studenti sul problema e di sviluppare un processo in cui le
conoscenze e le abilità vengono approfondite, integrate e sistematizzate per raggiungere l’obbiettivo
prioritario di far acquisire allo studente le competenze di base, attese a conclusione dell’obbligo di
istruzione, di seguito indicate.
Competenze disciplinari al termine del percorso di studi:
A
Utilizzare gli strumenti e le reti informatiche nelle attività di studio , ricerca e
approfondimento disciplinare;
B
L’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di
lavoro;
C
Collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storico culturale ed etica , nella consapevolezza della storicità dei saperi.
D
L’articolazione dell’insegnamento di “Scienze e Tecnologie Applicate” in Conoscenze e
Abilità è di seguito indicata, quale orientamento per la progettazione didattica in relazione
alle scelte compiute nell’ambito della programmazione collegiale del consiglio di classe.
Conoscenze :
-
I materiali e le loro caratteristiche fisiche, chimiche e tecnologiche
Le caratteristiche di componenti e dei sistemi di interesse
La strumentazione di laboratorio e le metodologie di misura
La filiera dei processi caratterizzanti l’indirizzo e l’articolazione
Le figure professionali
Abilità :
-
Riconoscere le proprietà dei materiali e le funzioni dei componenti
Utilizzare le strumentazioni, i principi scientifici, gli elementari metodi di
progettazione, analisi e calcolo riferibili alle tecnologie di interesse
Analizzare, progettare e realizzare semplici dispositivi e sistemi
Riconoscere nelle linee generali la struttura dei processi produttivi e dei sistemi
organizzativi dell’area tecnologica di riferimento
Prerequisiti: conoscenze scientifiche di base , acquisite alle scuole medie.
Metodologia:
Lezioni frontali e lezioni interattive con risoluzione guidata di problemi (in aula e nel laboratorio di
elettronica) mediante ut ilizzo del libro di testo, appunti.
Attività di sostegno e di recupero:
Se durante l’anno scolastico si venissero a creare situazioni significative di debito formativo
verranno prontamente effettuati interventi di recupero sia in itinere che, se istituito, tramite lo
sportello didattico ed i corsi di recupero.
Promozione delle eccellenze:
Verranno preparate attività di approfondimento da svolgere in laboratorio.
Modalità di verifica: tipo e numero di prove
Nel corso dell’anno scolastico verranno svolte verifiche di tipo orale, scritto , non meno di quattro
nel trimestre (di cui almeno una orale) e non meno di sei nel pentamestre (di cui almeno due orali).
Criterio di valutazione formativa : Al termine di ogni U.D. sono previsti una breve verifica
relativa ai compiti da svolgere a casa e / o a scuola come lavoro individuale . Si procederà
anche alla valutazione continua della tenuta del quaderno individuale , su cui sono riportati
gli esercizi svolti e gli appunti di lezione .
Modulo 1 : Teoria e Pratica ( settembre - ottobre 2013 )
Contenuti :
1. Analisi e comprensione del problema : l’astrazione , la modellizzazione
2. La realizzazione dello schema a blocchi
3. Le caratteristiche di robot industriale
4. Algoritmo relativo al reperimento di un simbolo
Obiettivi :
Conoscenze :
1.
2.
3.
4.
Le basi dell'ideazione e della progettazione scientifica.
Le caratteristiche dei componenti e dei sistemi di interesse.
La Filiera dei processi caratterizzanti l'indirizzo e l'articolazione.
Le Figure professionali caratterizzanti i vari settori tecnologici.
Abilità :
1. Utilizzare un linguaggio corretto e sintetico per comunicare informazioni.
2. Utilizzare i principi scientifici, gli elementari metodi di progettazione,
analisi e calcolo riferibili alle tecno logie d'interesse.
3. Riconoscere la struttura dei processi produttivi e dei sistemi organizzativi
delle tecnologie di riferimento.
Competenze :
1. Identificare il percorso evolutivo dell'elettricità, dell'elettronica e
dell'automazione, nei profili tecnologici, economici e sociali.
2. Analizzare e applicare procedure d'indagine.
Metodologie e strumenti :
-
Lezioni frontali.
Soluzione di esercizi.
Lavori di gruppo finalizzati al recupero e all'approfondimento.
Obiettivi minimi :
-
Raggiungimento ( in modo guidato ) delle Conoscenze.
Raggiungimento ( in modo guidato ) dei punti 1, 2, relativi alle Abilità.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 1,relativo alle Competenze.
Modulo 2 : I Sistemi ( ottobre - novembre 2013 )
Contenuti :
1. Livelli di astrazione per un sistema elettrico/elettronico
2. Classificazione dei sistemi
3. Un sistema digitale di controllo automatico
4. Analogia tra un circuito elettrico e un circuito idraulico
5. Montaggio in serie o in parallelo
6. Generatori di tensione in continua
7. Generatore di tensione in alternata
8. Parametri caratteristici di un segnale sinusoidale
9. Valore medio di un segnale impulsivo
10. Effetti della corrente elettrica
11. Elettricità statica
12. Il fenomeno di generazione delle onde elettromagnetiche
13. I parametri caratteristici di un’onda sinusoidale
14. Concetti fondamentali di Illuminotecnica
Obiettivi :
Conoscenze :
1. Varietà lessicali in rapporto ad ambiti e contesti diversi.
2. Tecniche di lettura analitica e sintetica.
3. I materiali e le loro caratteristiche fisiche e tecnolo giche.
4. I fondamenti dell'elettricità.
5. Le unità di misura delle grandezze elettriche.
6. Le onde elettromagnetiche.
7. Le caratteristiche dei componenti dei sistemi illuminanti.
Abilità :
1. Riconoscere le proprietà dei materiali e le norme sulla sicurezza.
2. Illustrare un sistema utilizzando lo schema a blocchi.
Competenze :
1. Utilizzare i principi scientifici e gli elementari metodi di analisi e di calcolo
in campo elettrico.
2. Identificare l'analogia tra un semplice circuito elettrico ed un circuito
idraulico.
Metodologie e strumenti :
- Lezioni frontali.
- Soluzione di esercizi.
- Lavori di gruppo finalizzati al recupero e all'approfondimento.
Obiettivi minimi :
-
Raggiungimento ( in modo guidato ) delle Conoscenze.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Ab ilità.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Competenze.
Modulo 3 : Reti elettriche ( novembre - febbraio 2014 )
Contenuti :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Legge di Ohm
Resistenza / Capacità / Induttanza
Applicazioni relative alla variazione di resistenza dei componenti elettronici
Applicazioni relative al partitore di tensione
Applicazioni relative all’ energia e alla potenza
Il percorso dell’energia elettrica
Obiettivi :
Conoscenze :
1. Le caratteristiche fondamentali dei componenti elettrici e elettronici.
2. La filiera dei processi caratterizzanti l’indirizzo.
3. Unità di misura delle grandezze elettriche.
4. La strumentazione di base.
5. Implementazione dei circuiti con termistori e fotoresistori.
Abilità :
1. Riconoscere le proprietà dei materiali e le funzioni dei componenti.
2. Utilizzare i principi scientifici dell'elettrotecnica.
3. Illustrare un sistema di controllo automatico, utilizzando un semplice circuito elettronico.
Competenze :
1. Analizzare, dimensionare e realizzare semplici dispositivi e sistemi.
2. Analizzare e applicare procedure d'indagine.
Metodologie e strumenti :
-
Lezioni frontali.
Soluzione di esercizi.
Lavori di gruppo finalizzati al recupero e all'approfondimento.
Laboratorio di elettronica
Obiettivi minimi :
-
Raggiungimento ( in modo guidato ) delle Conoscenze.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 1, delle Abilità.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Competenze.
Modulo 4 : Strumenti di misura ( novembre - marzo 2014 )
Contenuti :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Portata, costante di lettura
Sensibilità, errore e classe di precisione degli strumenti analogici
Strumenti di misura digitali e manuale d'uso
Connessioni miste di resistenze
Partitore di tensione
Partitore di corrente
Misura della corrente
Misura della tensione
Misura della resistenza
Misura della potenza e dell'energia
Modalità di funzionamento di un oscilloscopio
Basetta per montaggi sperimentali
Obiettivi :
Conoscenze :
1.
2.
3.
4.
5.
I materiali e le loro caratteristiche fisiche e tecnologiche.
Unità di misura delle grandezze elettriche.
La strumentazione di laboratorio e le metodologie di misura.
La strumentazione di base.
Le figure professionali caratterizzanti i vari settori tecnologici.
Abilità :
1. Riconoscere le proprietà dei materiali e le funzioni dei componenti.
2. Utilizzare le strumentazio ni, i principi scientifici, gli elementari metodi di
analisi e di calcolo.
Competenze :
1. Analizzare e applicare procedure d'indagine.
2. Misurare le grandezze elettriche fondamentali.
Metodologie e strumenti :
- Lezioni frontali.
- Soluzione di esercizi.
- Laboratorio di elettronica.
Obiettivi minimi :
-
Raggiungimento ( in modo guidato ) delle Conoscenze.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Abilità.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Competenze.
Modulo 5 : Sicurezza elettrica sul lavoro ( febbraio - marzo 2014 )
Contenuti :
1. Circuiti a corrente alternata monofase/trifase
2. Effetti della corrente elettrica sul corpo umano
3. Curve di sicurezza tempo-corrente
4. Contatto elettrico diretto e indiretto
5. Interruttore differenziale e magnetotermico
6. Sistemi di protezione
7. Impianti di terra
8. La sicurezza sui luoghi di lavoro
9. Rischi connessi all'uso di apparecchiature elettriche
10. Segnaletica di sicurezza
11. ABC della sicurezza nella scuola
Obiettivi :
Conoscenze :
1.
2.
3.
4.
Le caratteristiche dei componenti e dei sistemi di protezione.
Gli effetti fisiologici della tensione e della corrente elettrica.
Le norme di sicurezza.
Le figure professionali caratterizzanti i vari settori tecnologici.
Abilità :
1. Riconoscere le funzioni dei componenti impiegati ne lla sicurezza.
2. Riconoscere nelle linee essenziali la struttura dei sistemi di protezione.
3. Sviluppare sensibilità e attenzione all'analisi e valutazione dei rischi delle
attività e degli ambienti di lavoro
Competenze :
1. Individuare e distinguere i concetti di rischio e di pericolo.
2. Operare nel rispetto delle normative inerenti la sicurezza del lavoro e degli
ambienti.
Metodologie e strumenti :
- Lezioni frontali.
- Soluzione di esercizi.
- Lavori di gruppo finalizzati al recupero e all'approfondimento.
Obiettivi minimi :
-
Raggiungimento ( in modo guidato ) delle Conoscenze.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 2, delle Abilità.
Raggiungimento ( in modo guidato ) del punto 1, delle Competenze.
Modulo n.6 : Concetto di rete ( marzo - maggio 2014 )
Contenuti: i mezzi trasmissivi - propagazione delle onde elettromagnetiche in condizioni di "spazio
libero" -riflessione / diffrazione / rifrazione - un sistema di trasmissione radio - generica rete di
TLC : tipi di terminali , sistemi di accesso , nodi - modello OSI - elementi di interconnessione architettura di una rete TCP/IP - indirizzi IP - reti WLAN - inquinamento E.M.
Obiettivi
Conoscenze
1. propagazione delle onde elettromagnetiche.
2.I principi sui quali si basa la trasmissione radio.
3.I livelli del modello OSI.
4.Caratteristiche generali delle reti E thernet
5. Apparati di rete.
6 .Il rispetto delle normative relative all’inquinamento elettromagnetico.
7 .Alimentare la cultura della sicurezza e del rispetto delle regole delle community e degli spazi
virtuali.
Abilità
1. Scegliere la collocazione degli apparati di rete.
2. Individuare la differenza tra LAN e WLAN.
3. Pianificare l’assegnazione degli indirizzi IP .
Competenze
1. Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie telema tiche rispetto al contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate .
Unità didiattiche :
U.D.1: Le onde elettromagnetiche
U.D.2: Il concetto di rete IP
Metodologia e strumenti
- lezione frontale
- soluzione di problemi
- lavori di gruppo finalizzati al recupero/approfondimento
Obiettivi minimi :
- Illustrare il fenomeno di generazione e propagazione delle onde elettromagnetiche.
- Definire il modello OSI.
- Definire gli elementi di interconnessione.
- Illustrare le caratteristiche di una LAN.
- Riconoscere la sicurezza ed il rispetto delle regole delle community e degli spazi virtuali.
Budrio , Ottobre 2013
Docente : Prof. Bahman Ashraf Gandomi