Istituto Statale “E.Balducci” di Pontassieve a.s. 2014/2015 Il gruppo di lavoro costituito dagli insegnanti di Matematica e Fisica del Liceo Scienze Umane dell’Istituto, ha deciso di articolare il piano di studi annuale della classe terza in macrounità tematiche, descrivendo poi le conoscenze, le competenze e gli obiettivi minimi, allo scopo di ottenere una sostanziale omogeneità di impostazione a livello di Istituto. In base alla riforma, a conclusione dei percorsi di ogni liceo, gli studenti dovranno: Comprendere il linguaggio formale specifico della matematica, saper utilizzare le procedure tipiche del pensiero matematico, conoscere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione matematica della realtà. Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia), padroneggiandone le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell’informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell’individuazione di procedimenti risolutivi. I quadri riassuntivi relativi agli insegnamenti di Matematica e di Fisica nelle classi terze sono riportati qui di seguito. MATEMATICA Premessa generale Nel corso del triennio l’insegnamento della Matematica prosegue ed amplia il processo di preparazione scientifica e culturale dei giovani già avviato nel biennio; concorre, insieme alle altre discipline, allo sviluppo dello spirito critico e alla promozione umana ed intellettuale. In questa fase della vita scolastica lo studio della Matematica cura in particolare: l'acquisizione di conoscenze a livelli più elevati di astrazione e di formalizzazione; la capacità di cogliere i caratteri distintivi dei vari linguaggi (storico-naturali, formali, artificiali); la capacità di utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici in situazioni diverse; l'attitudine a riesaminare criticamente e a sistemare logicamente le conoscenze già acquisite; l'interesse sempre più vivo a cogliere gli sviluppi storico-filosofici del pensiero matematico. 1 Obiettivi del corso Alla fine del triennio l'alunno dovrà possedere, sotto l'aspetto concettuale, i contenuti prescritti previsti dal programma ed essere in grado di: operare con il simbolismo matematico riconoscendo le regole sintattiche; affrontare situazioni problematiche di varia natura avvalendosi di modelli matematici; risolvere problemi geometrici per via sintetica o per via analitica; interpretare intuitivamente situazioni geometriche spaziali; applicare le regole della logica in campo matematico. Metodologia generale L'insegnamento della matematica è condotto tramite lezioni frontali onde fornire agli alunni elementi teorici essenziali in modo rigoroso; il docente fa ricorso ad esercizi di tipo applicativo perché gli alunni consolidino le nozioni apprese e acquisiscano una solida padronanza di calcolo; l'insegnamento è condotto per problemi in modo che gli alunni siano portati a formulare ipotesi di soluzione, a ricercare il procedimento risolutivo mediante il ricorso alle conoscenze già acquisite e a inserire il risultato ottenuto in un organico quadro teorico complessivo; In tutti gli indirizzi scientifici la Matematica riveste il ruolo di disciplina fondante sul piano culturale ed educativo. Prerequisiti All’inizio del triennio l'alunno dovrà possedere, sotto l'aspetto concettuale, i contenuti prescritti previsti dai programmi dei primi due anni del corso; in particolare dovrà essere in grado di: Saper eseguire espressioni con numeri razionali Saper sommare e sottrarre monomi simili Conoscere e saper operare con il M.C.D. e il m.c.m. tra numeri naturali e tra monomi Saper risolvere un’equazione di primo grado. Conoscere gli enti fondamentali della geometria euclidea Saper classificare i triangoli e i poligoni regolari Conoscere il piano cartesiano e l’equazione della retta Contenuti 1. Ripasso: il piano cartesiano e la retta, i sistemi lineari. 2. La divisione fra polinomi e la scomposizione in fattori. 3. Le equazioni di secondo grado. La scomposizione di un trinomio di secondo grado. Le equazioni di grado superiore al secondo. 4. Le disequazioni di secondo grado. Le disequazioni di grado superiore al secondo. Le Disequazioni fratte. 5. La parabola. 6. La circonferenza nel piano euclideo. Poligoni inscritti e circoscritti. 7. La circonferenza, l’ellisse e l’iperbole. 2 Competenze Saper scomporre un polinomio grazie ai prodotti notevoli. Risolvere equazioni e disequazioni di secondo grado. Saper studiare nel piano cartesiano: retta, parabola,circonferenza, ellisse e iperbole. Risolvere problemi più o meno articolati di geometria analitica giustificando i procedimenti adottati con deduzioni logicamente coerenti. Usare un linguaggio appropriato. Obiettivi minimi L’alunno deve dimostrare di avere una conoscenza adeguata dei contenuti e di esprimerli in forma lineare e semplice, deve saper collegare ed analizzare i contenuti studiati e saper applicare tali contenuti nella risoluzione di semplici problemi. . FISICA Premessa generale Lo studio della fisica ha come fine: la conoscenza della disciplina nel suo sviluppo storico, culturale e nelle sue caratteristiche di spiegazione e interpretazione della natura; lo sviluppo di specifiche capacità di vagliare e correlare le conoscenze e le informazioni scientifiche, recependole criticamente e inquadrandole in un unico contesto; l'acquisizione di una cultura scientifica di base che permetta agli studenti una visione critica ed organica della realtà sperimentale. Contenuti La misura: le grandezze fisiche e le unità di misura, gli ordini di grandezza, taratura di uno strumento di misura. Moti rettilinei: Il moto rettilineo uniforme, la velocità, l’accelerazione; il moto uniformemente accelerato e la caduta dei corpi. I vettori: grandezza scalare e grandezza vettoriale, composizione e scomposizione di un vettore; l’algebra dei vettori. Moti nel piano: Il moto circolare uniforme, il moto del proiettile. Le forze: il concetto di forza, come misurare una forza, forza peso, legge di Hooke, l’attrito. Momento di una forza. Forze e fluidi. Le forze e l’equilibrio: equilibrio del punto materiale, equilibrio del corpo rigido, i fluidi e l’equilibrio. I principi della dinamica. 3 Competenze Elaborare graficamente e tramite calcoli i dati assegnati. Risolvere esercizi in ambito cinematico, statico e dinamico con l’ausilio del calcolo vettoriale, di equazioni e di grafici. Relazionare in forma orale e scritta nell’ambito dei temi trattati usando un linguaggio espositivo che pur conservando spontaneità sia il più possibile rigoroso e corretto. Obiettivi minimi L’alunno deve dimostrare di avere una conoscenza adeguata dei contenuti e di esprimerli in forma lineare e semplice, deve saper collegare ed analizzare i contenuti studiati e saper applicare tali contenuti nella risoluzione di semplici problemi. Metodologia Lo studio della Fisica si snoderà su due linee parallele: un approccio di tipo sperimentale e uno di tipo teorico. Gli interventi didattici saranno condotti tramite lezioni frontali onde fornire agli alunni elementi teorici essenziali e attività sperimentale condotte in laboratorio essendo la Fisica una disciplina sperimentale; il docente fa ricorso ad esercizi di tipo applicativo perché gli alunni consolidino le nozioni apprese e acquisiscano una solida padronanza di calcolo. L’'insegnamento è condotto per problemi in modo che gli alunni siano portati a formulare ipotesi di soluzione, a ricercare il procedimento risolutivo mediante il ricorso alle conoscenze già acquisite e a inserire il risultato ottenuto in un organico quadro teorico complessivo. 4