DIPARTIMENTO DI SCIENZE INTEGRATE
PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE DI FISICA
SELEZIONE DELLE COMPETENZE
CD
S1
COMPETENZE IN ESITO
(1° BIENNIO)
Osservare, descrivere
e analizzare fenomeni
appartenenti alla
realtà naturale e
artificiale e
riconoscere nelle sue
varie forme i concetti
di sistema e di
complessità
ABILITA’
CONOSCENZE
DISCILINA DI
RIFERIMENTO
DISCIPLINE
CONCORRENTI
1. Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta
dei fenomeni naturali (fisici, chimici, biologici,
ecc.) o degli oggetti artificiali o la consultazione
di testi e manuali o media.
1.
Concetto di misura e sua
approssimazione
2. Distinguere le grandezze in base alle categorie
scalare/vettoriale.
Saper comporre e scomporre i vettori per via
grafica.
2.
Grandezze scalari e grandezze
vettoriali
3. Classificare i vari tipi di forza ed effettuare le
relative misurazioni
3.
Concetto di forza
Matematica
4. Organizzare e rappresentare i dati raccolti
4.
Errore nelle misure dirette e
indirette
5. Individuare con la guida del docente, una
possibile interpretazione dei dati in base a
semplici modelli
5.
Principali strumenti e tecniche di
misurazione
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
6. Presentare i risultati delle analisi
6.
Sequenza delle operazioni da
effettuare
7. Individuare le condizioni di equilibrio nell’ambito
di un sistema.
Stabilire se un punto materiale o un corpo rigido
è in equilibrio
7.
Il concetto di equilibrio in un
sistema (meccanico termico
elettrico)
8. Applicare le leggi relative all’idrostatica e
8.
prevedere il comportamento di un solido immerso
in un liquido.
Le grandezze caratteristiche dei
fluidi e i principi dell’idrostatica.
Fisica
Tecnologie
informatiche e
laboratorio
9. Distinguere i vari moti mediante formule e grafici. 9.
S2
Analizzare
qualitativamente e
quantitativamente
fenomeni legati alle
trasformazioni di
energia a partire
dall’esperienza
Caratteristiche fondamentali dei
moti
10. Individuare le relazioni tra il moto dei corpi e le
forze che agiscono su di essi
10. I principi della dinamica
11. Riconoscere i metodi di elettrizzazione di un
corpo per strofinio, induzione e contatto
11. Concetto di corpo carico,
12. Determinare il campo elettrico in un punto
prodotto da più cariche sorgenti o da un
condensatore piano
12. Concetto di campo elettrico e di
differenza di potenziale
1. Interpretare un fenomeno naturale o un sistema
artificiale dal punto di vista energetico
distinguendo le varie trasformazioni di energia in
rapporto alle leggi che lo governano
1. Il concetto di lavoro e di energia
2. Riconoscere situazioni in cui è presente una
trasformazione di energia e formulare ipotesi
sulle leggi fisiche che la governano
2. I principi di conservazione
dell’energia e la loro
generalizzazione
Matematica
3. Applicare i principi di conservazione
4. Interpretare un fenomeno dal punto di vista della
variazione di energia.
Classificare le principali trasformazioni
Fisica
5. Utilizzare le leggi degli scambi termici e
determinare la temperatura di equilibrio di un
sistema o il calore specifico di una sostanza
3. Concetto di calore e temperatura
Le relazioni tra calore e lavoro
6. Schematizzare un circuito elettrico. Applicare le
leggi di Ohm e di Kirchhoff.
Determinare la
resistenza equivalente di un circuito
4. La definizione, il significato e la
formula della corrente elettrica
Il concetto di resistenza elettrica
e la sua interpretazione
microscopica
7. Riconoscere le modalità di produzione e l’utilizzo
dell’energia nell’ambito quotidiano
5. L’energia elettrica e le sue
applicazioni
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Tecnologie
informatiche e
laboratorio
S3
Essere consapevole
delle potenzialità
delle tecnologie
rispetto al contesto
culturale e sociale in
cui vengono applicate
1. Comprendere e spiegare il funzionamento di
strumenti e dispositivi sulla base di principi e
modelli fisici
1. Relazioni tra grandezze fisiche.
2. Avere consapevolezza dei possibili impatti
sull’ambiente naturale dei modi di produzione e
di utilizzazione dell’energia nell’ambito quotidiano
2. Strutture concettuali di base del
sapere tecnologico
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di
rappres. grafica e
laboratorio
Tecnologie
informatiche e
laboratorio
PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA
PROGRAMMAZIONE 1° ANNO E DEL 2° ANNO
ARGOMENTI
COMPE
TENZE
ABILITA’
Esprimere la misura di una
stessa grandezza rispetto a
diverse unità di misura.
MODULO n.1
GRANDEZZE FISICHE
E LORO MISURA
Ore previste 15
S1
M3
Ricavare l’unità di misura di
una grandezza derivata.
CONOSCENZE
DISCIPLINA
DISCIPLINE
DI
CONCORRENTI
RIFERIMENTO
Procedimenti e criteri del
metodo sperimentale.
Concetto di misura.
Esprimere i numeri in
Notazione Scientifica e
riconoscere l’ordine di
grandezza.
Grandezze Fondamentali del
S.I..
Uso di alcuni strumenti di
misura ed effettuare misure.
Relazione fra massa, volume e
densità di un corpo omogeneo.
Fisica
Matematica
Determinare l’errore di misura Distinguere fra errore di
assoluto, relativo e percentuale sensibilità di uno strumento ed
di una grandezza.
errore casuale.
MODULO n.2
ELABORAZIONE DEI
DATI IN FISICA
Ore previste 21
S1
S3
M4
Determinare l’errore assoluto e
l’errore relativo nelle misure
dirette e indirette.
Scrivere il risultato di una
misura con l’indicazione
dell’errore e con l’adeguato
numero di cifre significative.
Compilare una tabella di dati
sperimentali e rappresentare i
dati sul piano cartesiano.
Distinguere fra errore assoluto
e relativo.
Valore medio ed errore
assoluto di una misura.
Leggi di proporzionalità
diretta, lineare, quadratica ,
inversa e rappresentazione
grafica.
Coordinata con UDA interdisciplinare “ RELAZIONI TRA GRANDEZZE ”
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di
rappr. grafica e
laboratorio
MODULO n. 3
Titolo:
GRANDEZZE
VETTORIALI
ore 18
S1
M1
M2
M3
Determinare i valori di una
grandezza per interpolazione ed
estrapolazione.
Comporre e scomporre vettori
per via grafica e per via
analitica.
Determinare il prodotto di un
vettore per uno scalare.
Distinguere fra grandezza scalare e
grandezza vettoriale.
La rappresentazione cartesiana di un
vettore .
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Concetto di spostamento.
Concetto di forza e tipi di forze in natura.
MODULO n. 4
Titolo:
L’EQUILIBRIO
ore 15
MODULO n. 5
Titolo: L’EQUILIBRIO
DEI FLUIDI
ore 15
S1
M1
M2
M3
S1
M1
M2
M3
M4
Applicare l’equazione della forza
elastica (legge di Hooke).
Proprietà della forza elastica.
Determinare l’equilibrio di un
punto materiale soggetto a più
forze.
Determinare l’equilibrio di un
punto materiale su un piano
inclinato.
Determinare le forze vincolari e
le forze di attrito statico agenti
su un sistema in equilibrio.
Determinare la forza di attrito
dinamico su un corpo in
movimento.
Determinare il momento di una
forza rispetto a un punto.
Determinare la pressione e la
forza su una superficie.
Eseguire conversione fra le diverse
unità di misura della pressione.
Condizioni di equilibrio per un punto
materiale .
Applicare le leggi di Pascal e di
Stevino e Torricelli.
Metodi di misura della pressione nei fluidi e
in particolare della pressione atmosferica.
Principio di Archimede.
Le condizioni per il galleggiamento dei
corpi.
Condizioni di equilibrio per un corpo rigido.
Proprietà delle forze vincolari e di attrito.
Matematica
Fisica
Tecnologie e tecniche
di rappr. grafica e
laboratorio
Condizioni di equilibrio di un corpo posto su
piano inclinato.
Concetto di momento di una forza e di una
coppia di forze.
Distinguere fra forza e pressione.
Le proprietà dei fluidi all’equilibrio, espresse
dalle leggi di Pascal e di Stevino.
Matematica
Fisica
Tecnologie e tecniche
di rappr. grafica e
laboratorio
MODULO n. 6
Titolo: IL MOTO
RETTILINEO
ore 15
S1
M1
M2
M3
M4
Descrivere un moto rispetto ad un
dato sistema di riferimento e
scegliere il sistema di riferimento
adatto alla descrizione di un moto.
Utilizzare le leggi del M.R.U e
M.R.U.A.
Concetto di moto e descrizione del moto.
Utilizzare il diagramma orario di un
moto per determinare velocità medie
e istantanee, e il grafico velocitàtempo per determinare accelerazioni
medie ed istantanee.
Applicare le equazioni del moto
rettilineo uniforme e del moto
rettilineo uniformemente accelerato.
Significato del diagramma orario e del
grafico velocità tempo.
Proprietà del moto rettilineo uniforme e del
moto rettilineo uniformemente accelerato.
Matematica
Fisica
Tecnologie e tecniche
di rappr. grafica e
laboratorio
Descrizione del moto verticale di caduta
libera.
Enunciato dei tre principi della dinamica.
MODULO n. 7
Titolo: I PRINCIPI
DELLA DINAMICA
ore 15
S1
M1
M2
M3
M4
Applicare i principi della
dinamica per risolvere problemi
sul moto rettilineo.
Risolvere problemi sul moto lungo un
piano inclinato.
Concetto di inerzia.
Distinguere fra sistemi di riferimento
inerziali e sistemi non inerziali.
Il peso e sue componenti sul piano
inclinato. Proprietà della forza
gravitazionale, forze di attrito.
Matematica
Fisica
Tecnologie e tecniche
di rappr. grafica e
laboratorio
MODULO n. 8
Titolo:
COMPOSIZIONE DEI
MOTI E MOTO
CIRCOLARE
UNIFORME
ore 12
MODULO n.9
Titolo:
LAVORO ED ENERGIA
ore 15
MODULO n. 10
Titolo:
QUANTITA’ DI MOTO
ore 12
S1
M1
M2
M3
M4
Applicare le regole sulla
composizione di spostamenti e
velocità.
Matematica
Applicare le equazioni del moto dei
proiettili.
Applicare le leggi del moto
circolare uniforme.
S1
S2
S3
M1
M2
M3
M4
S1
S2
M1
M2
M3
M4
Proprietà del moto parabolico.
Proprietà del moto dei proiettili.
Proprietà del moto circolare uniforme.
Concetti di periodo e frequenza.
Forza centripeta come causa del moto
circolare uniforme e concetto di forza
centrifuga.
Determinare il lavoro di una
forza costante e il lavoro della
forza elastica.
Concetti di lavoro ed energia.
Distinguere tra le varie forme di energia.
Energia cinetica, potenziale ed elastica.
Determinare la potenza sviluppata da
una forza.
Concetto di Potenza.
Applicare a casi particolari il teorema
dell’energia cinetica, il principio di
conservazione dell’energia
meccanica.
Fisica
Enunciato del principio di conservazione
dell’energia meccanica.
Matematica
Fisica
Distinguere tra forze conservative e forze
non conservative.
Determinare la quantità di moto
di un corpo e la quantità di moto
totale di un sistema.
Concetti di quantità di moto.
Applicare la relazione fra quantità di
moto di un corpo e impulso della
forza agente sul corpo.
Concetto di sistema non isolato.
Applicare il principio di conservazione
della quantità di moto.
Proprietà dei diversi tipi di urti.
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Matematica
Concetto di sistema isolato.
Fisica
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
MODULO n. 11
Titolo:
TEMPERATURA E
CALORE
Ore 18
MODULO n. 12
Titolo:
LA CARICA E IL
CAMPO ELETTRICO
ore 15
S1
S2
S3
M1
M2
M3
M4
S1
S2
S3
M1
M2
M3
M4
Convertire temperature in diverse
scale termometriche.
Esprimere in Joule una quantità di
calore espressa in calorie e
viceversa.
Le scale termometriche Celsius , Kelvin e
Fahrenheit.
Differenze concettuali tra temperatura,
calore ed energia interna.
Applicare le leggi della dilatazione
termica.
Leggi della dilatazione termica lineare e
cubica.
Utilizzare la legge fondamentale
della calorimetria per quantificare
il calore assorbito e quello ceduto
e determinare la temperatura di
equilibrio di un sistema o il calore
specifico di una sostanza.
Legge fondamentale della calorimetria.
Determinare la quantità di energia
necessaria per ottenere passaggi di
stato.
Determinazione carica elettrica e vari
tipi di elettrizzazione.
Proprietà dei cambiamenti di stato della
materia.
Applicare la legge di Coulomb.
Interazioni fra i due tipi di carica elettrica.
Proprietà di conduttori e isolanti.
Principio di conservazione della carica
elettrica.
Formula di Coulomb.
Campo elettrico.
Concetto di campo elettrico uniforme .
Determinare la forza risultante ed il
campo elettrico in un punto in
presenza di più cariche sorgenti.
Principio di sovrapposizione.
Calcolare la capacità di un
condensatore piano .
Calcolare la capacità equivalente di più
condensatori.
Capacità di un condensatore.
Proprietà dei condensatori in serie o in
parallelo. Sistemi di condensatori.
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
Circuito elettrico elementare.
MODULO n. 13
Titolo:
LA CORRENTE
ELETTRICA
ore 12
S1
S2
S3
M1
M3
M4
Applicare prima legge di Ohm .
Applicare seconda legge di Ohm.
Determinare la resistenza
equivalente di un circuito.
Calcolare l’intensità di corrente in un
circuito e nei suoi rami.
Calcolare la potenza erogata da un
generatore e quella assorbita dai
diversi elementi ohmici di un circuito.
Definizione e proprietà della resistenza
elettrica di un conduttore.
Generatore elettrico.
Prima legge di Ohm.
Seconda legge di Ohm.
Resistenze in serie e in parallelo. Sistemi di
resistenze.
Primo principio di Kirchhoff per l’analisi dei
circuiti elettrici.
Descrizione dell’effetto Joule.
Matematica
Fisica
Tecnologie e
tecniche di rappr.
grafica e
laboratorio
METODOLOGIA
La metodologia dell’insegnamento della fisica si fonda su diversi momenti interdipendenti e non subordinati gerarchicamente e temporalmente:
• la realizzazione di esperimenti, condotta prevalentemente da parte degli allievi in gruppo, che porterà gli alunni a eseguire misure, riscoperte
e riprove, con uno stretto collegamento alla teoria;
• l’applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi, scritti e orali, utilizzando la tecnica del “problem solving” e dell’analisi,
in modo da educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del processo di risoluzione.
L’attività sperimentale viene vista prevalentemente come attività diretta degli alunni e sarà armonicamente inserita nella trattazione degli argomenti
di volta in volta affrontati; essa sarà condotta normalmente da piccoli gruppi di studenti sotto la guida dell’insegnante. L’elaborazione dei dati
sperimentali, l’individuazione di relazioni tra le variabili, la verifica delle ipotesi, saranno sempre affidate agli studenti e si concluderanno con una
discussione scritta o una verifica. Si prevede inoltre una corretta utilizzazione degli strumenti di calcolo e di elaborazione, nonché l’uso del computer
e di sussidi multimediali ad integrazione dell’attività sperimentale.
ATTIVITA’ DI RECUPERO
Le attività di recupero saranno svolte in itinere con eventuale sportello e/o corso di recupero per classi parallele, qualora vengano attivati.
VERIFICA E VALUTAZIONE
La valutazione si articolerà nei seguenti momenti:
• osservazione sistematica degli alunni durante il lavoro di laboratorio e il lavoro in classe
•
•
•
somministrazione periodica di esercizi con risoluzione di problemi
interrogazioni di controllo dell’acquisizione dei contenuti e di verifica della comprensione dei processi logici degli esperimenti effettuati e
degli esercizi risolti a casa
controllo periodico dei quaderni di fisica
LIBRI DI TESTO :
CL.PRIME
FISICA, ESPERIMENTI E REALTA’
DI CLAUDIO ROMENI
ZANICHELLI
CL. SECONDE
FISICA SU MISURA
DI CRISTINA MAESTRI E CAMILLA PICO
RCS TRAMONTANA
Rivista e aggiornata il 2/09/2016
