Istituto Tecnico Statale per Geometri
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CODICE MINISTERIALE: BSIS036008 – CODICE FISCALE 98169720178 Sede, Presidenza e Amministrazione: Via G. Oberdan, 12/e – 25128 BRESCIA Tel. 030/305892 – 030/305893 – 030/3384911 – Fax: 030/381697 E-mail: [email protected] - PEC: [email protected] MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Anno Scolastico 2016/17 MATERIA: FISICA Classi: Quarte Liceo Artistico – TRIENNIO PER TUTTI GLI INDIRIZZI Facendo riferimento alle Linee guida per gli istituti tecnici e alle Indicazioni nazionali per i licei, descrivere le competenze disciplinari da raggiungere e le relative conoscenze ed abilità FISICA CON OBIETTIVI MINIMI PER TUTTI I MACRO ARGOMENTI PREVISTI DAL PIANO DI STUDIO (SECONDO LE INDICAZIONI NAZIONALI) OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO Il Dipartimento ha deciso di mettere in evidenza di ogni macro argomento i contenuti e nel definire gli obiettivi in termini di conoscenze e di abilità di mettere in evidenza gli obiettivi minimi sottolineandoli. Si ritengono obiettivi minimi quelli irrinunciabili nella formazione culturale di una persona e quelli che servono per la prosecuzione del corso di studi. Lavoro ed energia Lavoro di una forza. Potenza. Forze conservative. Energia potenziale gravitazionale. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale elastica. Principio di conservazione dell’energia meccanica. Il lavoro nelle macchine – rendimento. Classi quarte Obiettivi in termini di conoscenze Dare la definizione di lavoro compiuto da una forza . Definire il Joule. Dare la definizione di potenza. Definire il Watt. Dare la definizione di forza conservativa e distinguerla da quella dissipativa. Illustrare il concetto di energia potenziale gravitazionale. Illustrare il concetto di energia potenziale elastica. Illustrare il concetto di energia cinetica. Enunciare il teorema dell’energia cinetica. Illustrare il principio di conservazione dell’energia meccanica. Illustrare il lavoro di una macchina. Obiettivi in termini di abilità Saper dimostrare il teorema dell’energia cinetica. Saper dimostrare il principio di conservazione dell’energia meccanica. Saper calcolare il lavoro sia nel caso in cui la forza sia parallela rispetto alla direzione dello spostamento e sia nel caso che non lo sia. Saper risolvere semplici problemi, in particolare tramite il principio di conservazione dell’energia meccanica. Pagina 1 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. ISTITUTO TECNICO STATALE PER GEOMETRI “NICOLÒ TARTAGLIA” LICEO ARTISTICO STATALE “MAFFEO OLIVIERI” MOD. 02.16 Onde Onde meccaniche. Onde trasversali e longitudinali. Lunghezza d’onda e frequenza. Acustica Le onde sonore. Caratteri del suono. Propagazione del suono. Risonanza ed interferenza. Riflessione del suono. Effetto Doppler. Ottica geometrica Propagazione rettilinea della luce. Riflessione della luce e relative leggi. Specchi piani. Specchi sferici. Formula dei punti coniugati Rifrazione della luce e relative leggi. Riflessione totale. Prima ottico e dispersione della luce. . PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE Classi quarte Obiettivi in termini di conoscenze Sapere come si generano e si propagano gli impulsi e le onde. Saper riconoscere la differenza tra onde trasversali e onde longitudinali. Dare la definizione di lunghezza d’onda e di frequenza e delle relative unità di misura. Sapere come varia e da che cosa dipende la velocità di propagazione delle onde in un mezzo. Classi quarte Obiettivi in termini di conoscenze Descrivere le condizioni affinché le vibrazioni meccaniche siano sorgente di onde sonore. Illustrare i caratteri del suono. Descrivere come avviene la propagazione del suono. Descrivere le caratteristiche principali della risonanza, dell’interferenza e della riflessione. Riconoscere il fenomeno del rimbombo da quello dell’eco. Illustrare l’effetto Doppler. Classi quarte Obiettivi in termini di conoscenze Illustrare la riflessione delle luce e le relative leggi. Conoscere la differenza tra immagine reale e immagine virtuale. Illustrare le caratteristiche di uno specchio piano e di uno specchio sferico. REV. 04 del 01/09/16 Obiettivi in termini di abilità Saper illustrare graficamente le condizioni nelle quali possono trovarsi due onde per quanto riguarda i rapporti tra le fasi. Sapere risolvere semplici problemi di applicazione delle formule studiate. Obiettivi in termini di abilità Saper disegnare le caratteristiche delle onde Sapere risolvere semplici problemi di applicazione delle formule studiate. Obiettivi in termini di abilità Saper costruire le immagini prodotte dalla riflessione della luce sopra uno specchio piano e sferico . Pagina 2 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Conoscere la formula dei punti coniugati. Illustrare la rifrazione della luce e le relative leggi. Conoscere la condizione affinché un raggio luminoso venga totalmente riflesso. Spiegare il fenomeno della dispersione operata da un prisma ottico. La temperatura e la teoria cinetica dei gas Classi quarte Obiettivi in termini di Il termoscopio. conoscenze Il termometro. La dilatazione termica lineare. Enunciare la legge di Le leggi dei gas. dilatazione termica. Il gas perfetto. La temperatura assoluta. Descrivere un termoscopio. L’equazione di stato del gas Descrivere un termometro. perfetto. L’energia interna di un gas Conoscere le scale reale e di un gas termometriche. perfetto. La pressione del gas perfetto. Illustrare la legge della Dall’energia cinetica media di dilatazione lineare. una molecola al significato della temperatura. Enunciare e spiegare la legge di Boyle. Enunciare e spiegare le leggi di Gay-Lussac. Definire il gas perfetto. Definire la temperatura assoluta. Illustrare l’equazione di stato del gas perfetto. Descrivere a livello molecolare le differenze tra l’energia interna di un gas reale e quella di un gas perfetto. Illustrare la relazione tra l’energia cinetica media di una molecola e la temperatura assoluta. Il calore ed i cambiamenti di stato Classi quarte Obiettivi in termini di La trasmissione di energia mediante il calore ed il lavoro. conoscenze La capacità termica ed il calore Definire il calore. specifico. Descrivere l’esperimento di La conduzione. La convezione. Joule. L’irraggiamento. Definire la capacità termica di La temperatura ed il calore latente di fusione e di Obiettivi in termini di abilità Saper calcolare la temperatura in diverse scale termometriche. Saper dedurre l’equazione di stato dalla nuova espressione della legge di Gay-Lussac. Saper dedurre la relazione tra l’energia cinetica media di una molecola e la temperatura assoluta partendo dal calcolo della pressione. Saper risolvere semplici problemi relativi alle leggi dei gas. Obiettivi in termini di abilità Saper distinguere i buoni conduttori dagli isolanti termici. Saper spiegare il funzionamento degli impianti di riscaldamento. Pagina 3 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE solidificazione. La vaporizzazione e la condensazione. Il calore latente di vaporizzazione. Il vapore saturo e la sua pressione. La condensazione. Il vapore d’acqua nell’atmosfera. La sublimazione. un corpo. Definire il calore specifico di una sostanza. Illustrare la relazione tra variazione di energia e variazione di temperatura. Descrivere il fenomeno della conduzione. Descrivere il fenomeno della convezione. Descrivere il fenomeno dell’irraggiamento. Descrivere il processo di fusione e di solidificazione a livello microscopico. Definire la temperatura di fusione e di solidificazione. Definire il calore latente di fusione e di solidificazione. Descrivere il processo di vaporizzazione e di condensazione a livello microscopico. Definire la temperatura di ebollizione. Definire il calore latente di vaporizzazione. Spiegare la formazione del vapore saturo. Definire la pressione del vapore saturo. Descrivere il processo di condensazione. Spiegare la formazione della nebbia, della neve, della rugiada e della brina. Descrivere il processo di sublimazione. I principi della termodinamica Classi quarte Obiettivi in termini di conoscenze Definire un sistema termodinamico. Definire il fluido omogeneo. I sistemi termodinamici. L’equilibrio termodinamico. Le trasformazioni termodinamiche. Le trasformazioni reali e quasi statiche. Il lavoro meccanico REV. 04 del 01/09/16 Saper spiegare l’effetto serra. Obiettivi in termini di abilità Saper distinguere le trasformazioni isobare, isocore e isoterme. Saper descrivere il lavoro compiuto in una trasformazione isobara. Pagina 4 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 compiuto da un sistema termodinamico. Il primo principio della termodinamica e le sue applicazioni. La macchina termica. Il secondo principio della termodinamica. Il rendimento di una macchina termica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE Spiegare il significato di equilibrio termodinamico. Classificare le trasformazioni termodinamiche in isobare, isocore e isoterme. Definire la sorgente di calore. Enunciare il primo principio della termodinamica. REV. 04 del 01/09/16 Saper descrivere il lavoro compiuto in una trasformazione quasi statica. Saper descrivere il lavoro compiuto in una trasformazione ciclica. Saper valutare il bilancio energetico di una trasformazione isocora. Saper valutare il bilancio energetico di una trasformazione isobara. Saper valutare il bilancio energetico di una trasformazione adiabatica. Saper valutare il bilancio energetico di una trasformazione ciclica. Saper dare una descrizione di alcune macchine termiche. Saper dimostrare l’equivalenza dei due enunciati. Saper distinguere una trasformazione reversibile da una irreversibile. Saper risolvere semplici problemi relativi ai principi della termodinamica. L’entropia Classi quarte Obiettivi in termini di Energia ordinata ed energia conoscenze disordinata. La definizione macroscopica di Descrivere il secondo entropia. L’entropia in un sistema isolato principio della ed in un sistema non isolato. termodinamica dal punto di Il terzo principio della vista molecolare, ossia come termodinamica. è possibile trasformare energia ordinata in energia disordinata e se è possibile il processo inverso. Dare la definizione di entropia. Illustrare le proprietà dell’entropia in un sistema isolato. Illustrare le proprietà dell’entropia in un sistema non isolato. Dare l’enunciato del terzo principio della termodinamica. Obiettivi in termini di abilità Saper illustrare il procedimento matematico che partendo dalla disuguaglianza di Clausius in una trasformazione ciclica reversibile conduce alla definizione di entropia. Saper calcolare l’entropia durante una trasformazione reversibile. Saper calcolare l’entropia durante una trasformazione irreversibile. APPROFONDIMENTI POSSIBILI La fisica dei quanti La scoperta dell’elettrone e l’inizio della fisica moderna. Il continuo classico ed il discreto quantistico. L’atomo nucleare e la sua quantizzazione. Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Illustrare l’esperienza di Thomson sulla scoperta dell’elettrone e le sue conseguenze sulla nascita della “fisica moderna”. Introdurre il concetto di quanto partendo dal problema irrisolto della descrizione dello spettro d’irragiamento del corpo nero. Pagina 5 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Il fotone e il ritorno all’ipotesi corpuscolare per la luce. L’effetto Compton. Le onde di de Broglie e l’ipotesi ondulatoria per la materia. La doppia natura della luce e della materia : il principio di complementarità. L’equazione d’onda di Schrodinger e la densità di probabilità. Dal gatto di Schrodinger al principio d’indeterminazione di Heisemberg . Descrivere i vari modelli dell’atomo partendo dal “modello a panettone”di Thomson per arrivare all’atomo di Bohr, passando per quello diRutherford. Enunciare i postulati di Bohr per la quantizzazione delle orbite e dell’energia. Introdurre il concetto di fotone partendo dal Problema irrisolto dell’interpretazione dell’ effetto fotoelettrico. Illustrare l’ipotesi di Einstein sull’aspetto corpuscolare della luce. Descrivere l’esperienza di Compton sulla diffusione della luce tramite una lastra di grafite e la sua conseguenza (conferma della teoria corpuscolare).Illustrare l’ipotesi di de Broglie sulla natura ondulatoria delle particelle. Descrivere l’esperimento di Davisson e Germer (conferma dell’ipotesi di de Broglie). Illustrare il principio di complementarità , partendo dall’esperimento di Young . Descrivere l’equazione di Schrodinger ed il concetto di densità di probabilità. Illustrare il paradosso del gatto di Schrodinger. Illustrare il principio di indeterminazione di Heisemberg e le sue conseguenze sull’impossibilità di non perturbare un sistema nel momento della sua osservazione e misurazione. La relatività Classi terze triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Descrivere l’esperimento di Michelson e Morley sull’invarianza della velocità della luce. Illustrare gli assiomi della relatività ristretta. Confrontare i concetti di tempo assoluto della fisica classica con l’idea di simultaneità di Einstein. Illustrare la legge della dilatazione dei tempi. Illustrare la legge della contrazione delle lunghezze. Illustrare l’equivalenza tra massa ed energia. Definire il concetto di massa relativistica. Introdurre il problema della gravitazione tramite alcuni esperimenti ideali. Illustrare il principio di equivalenza. Illustrare l’dea di curvatura dello spazio di Einstein e le sue conseguenze sul concetto di campo gravitazionale. Definire le curve geodetiche. Illustrare le conseguenze della variazione della geometria dello spazio tramite le masse. Definire un’onda gravitazionale. Il valore numerico della velocità della luce: l’esperimento di Michelson e Morley. Gli assiomi della teoria della relatività. Dal concetto di tempo assoluto della fisica classica all’idea di simultaneità di Einstein. La dilatazione dei tempi. La contrazione delle lunghezze. L’equivalenza tra massa ed energia. La massa relativistica. Il problema della gravitazione. Il principio di equivalenza. Gravità e curvatura dello spazio. Onde gravitazionali. Il sole , le stelle e le galassie Il Sole: la stella a cui l’uomo deve tutto. Le stelle e le galassie. La magnitudine: caratteristico splendore delle stelle. Nascita, vita e morte delle stelle . I misteriosi oggetti extragalattici: i quasar ed i pulsar. Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Saper presentare le caratteristiche del Sole. Saper classificare le stelle in classi spettrali. Saper riconoscere una galassia da un ammasso. Saper classificare secondo le grandezze fisiche magnitudine apparente e magnitudine assoluta. Saper descrivere l’evoluzione stellare. Saper riconoscere un buco nero. Saper riconoscere un quasar. Saper riconoscere un pulsar. Pagina 6 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE MOD. 02.16 L’universo L’universo in espansione. Dall’ipotesi del Big Bang al primo miliardo di anni della vita dell’universo. Il futuro dell’universo. REV. 04 del 01/09/16 Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Saper enunciare il principio cosmologico. Saper descrivere il red shift (spostamento verso il rosso). Saper enunciare e spiegare la legge di Hubble. Saper descrivere l’ipotesi del big bang. Saper presentare la storia dell’universo secondo il modello cosmologico. Saper presentare le diverse ipotesi sul futuro dell’universo. Saper spiegare il concetto di massa mancante. Strumenti di Verifica Indicare tipologia, numero di prove e loro scansione nel periodo didattico (ad es. interrogazione lunga, interrogazione breve, prova di laboratorio, prova pratica, quesiti scritti a risposta aperta, test a scelta multipla. TIPOLOGIA NUMERO TEMPI (scansione nel periodo didattico) Scritte / orali Almeno due per quadrimestre Si cercherà di distribuire uniformemente le verifiche nell’arco di ciascun quadrimestre. Metodologia Indicare le metodologie utilizzate per il conseguimento degli obiettivi X lezione frontale X lezione dialogata e partecipata X utilizzo di appunti X utilizzo di mappe concettuali X discussione guidata X lavori individuali e/o di gruppo X controllo e revisione del lavoro domestico X utilizzo dei laboratori X proiezione video X problem solving X analisi di testi/documenti Valutazione Sulla base dei criteri generali di valutazione indicati nel POF, esplicitare i livelli essenziali di competenze, conoscenze ed abilità da raggiungere per un giudizio di sufficienza nella disciplina. VOTO 6 CONOSCENZE regole, teoremi, esercizi relativi al corso di studi attuale e precedenti ABILITÀ di applicare quanto appreso a situazioni già note o nuove COMPETENZE essere in grado di decodificare il linguaggio matematico e formalizzare il linguaggio Conoscenza essenziale, ma pressoché completa degli argomenti fondamentali Capacità di applicare procedure e conoscenze in modo autonomo in compiti semplici Competenze acquisite in modo essenziale Pagina 7 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Si allegano griglie comuni di correzione degli elaborati e delle interrogazioni orali. Brescia, 18/10/2016 Il Coordinatore di dipartimento Maddalena De Carlo Pagina 8 di 8 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta.
