V - Gennaro Cassano

ISTITUTO MAGISTRALE STATALE
“MARIA IMMACOLATA”
SAN GIOVANNI ROTONDO
PROGRAMMAZIONE ANNUALE DI FISICA
CLASSE V sez.:
A. S.
SITUAZIONE DI PARTENZA
Il punto di partenza per una corretta ed efficace programmazione annuale, è senz’altro
l’analisi della situazione iniziale della classe; essa è indispensabile per avere un’idea chiara
dei contenuti che gli alunni hanno acquisito negli anni precedenti, e per impostare di
conseguenza la programmazione per l’anno in corso.
A tal fine, i primi giorni dell’anno scolastico sono stati dedicati ad un recupero di alcuni
concetti fondamentali trattati nello scorso anno ed essenziali all’avvio, perché
propedeutici, della nuova programmazione.
Ulteriori informazioni sono state acquisite mediante un intenso rapporto verbale; esso ha
avuto in più l’utilità di valutare la capacità di ragionamento e di esercitarsi sulla proprietà
di linguaggio e sul suo corretto uso.
A conclusione di questa breve ma importante fase si è potuto dedurre che gli alunni sono
forniti di una adeguata preparazione generale, le loro competenze si sono rivelate
sufficientemente complete sugli argomenti affrontati.
Dopo un breve ripasso di alcuni fondamentali concetti dello scorso anno, non vi è quindi la
necessità di soffermarsi ulteriormente su di essi, ma si può impostare il lavoro sui nuovi
moduli da trattare.
FINALITÀ FORMATIVE, OBIETTIVI E CRITERI DIDATTICI
L’insegnamento della fisica promuove e sviluppa:
 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 concorrono 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 prosegue e amplia 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 importante partire da situazioni concrete che
convincano gli alunni che la fisica offre gli opportuni strumenti risolutivi.
DEFINIZIONE DEI MODULI
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
deduttivo per potenziare la capacità astrattiva dei ragazzi e per fare ragionamenti e
dimostrazioni sempre più articolate e complesse; metodo induttivo che muove dallo studio
delle esperienze sensibili per arrivare ad una definizione generale ed universale.
STRUMENTI E MEZZI DI LAVORO
Libro di testo per reperire esercizi, come guida allo studio sistematico e per ricercare regole
e formule.
Calcolatrice: di essa se ne farà un uso ragionato nel senso che si farà capire ai ragazzi che
essa è utile solo per la rapidità dei calcoli, ma non sostituisce i nostri ragionamenti nella
soluzione dei problemi.
Laboratorio.
Sussidi audio–visivi.
Computer.
LIM.
VERIFICHE E VALUTAZIONI
La verifica dell’apprendimento deve essere strettamente correlata con l’insieme di tutte le
attività svolte durante il processo di insegnamento-apprendimento e deve tenere conto di
tutti gli obiettivi dichiarati nella programmazione.
A tal fine saranno utilizzate verifiche scritte e orali per verificare la capacità di
ragionamento e la chiarezza nell’esposizione.
Si fa, inoltre, riferimento alle griglie elaborate dal Dipartimento nella riunione di settembre.
ATTIVITA’ DI RECUPERO
Gli allievi che riportano un voto insufficiente nelle verifiche saranno affiancati da allievi che
invece avranno riportato valutazioni positive, i quali li aiuteranno nello studio della parte
più significativa dell’unità didattica.
Al termine di questa fase l’allievo sosterrà una prova consistente in un questionario o in
una prova strutturata con quesiti vero/falso o a risposta multipla.
Al resto della classe saranno proposte attività di approfondimento, utilizzando come fonti
il libro di testo o materiale reperibile sul web.
Gli argomenti e le competenze sulle quali incentrare le attività di recupero e di
approfondimento saranno scelti di volta in volta per ciascun modulo o unità didattica.
San Giovanni Rotondo,
L’insegnante
Gennaro Cassano