LICEO “LEONARDO DA VINCI” VAIRANO SCALO (CE) Piano di lavoro annuale di Fisica Classe III E Scienze umane a.s. 2015 ‐ 2016 Prof.ssa Luciana De Cristofaro SITUAZIONE DI PARTENZA PERCORSO DIDATTICO Nel formulare il percorso didattico da seguire al fine del raggiungimento delle competenze relative al terzo anno dell’indirizzo Linguistico si mette in evidenza che si darà maggior rilievo all’impianto teorico (le leggi della fisica) e alla sintesi formale (strumenti e modelli matematici), con l’obiettivo di formulare e risolvere problemi più impegnativi, tratti anche dall’esperienza quotidiana, sottolineando la natura quantitativa e predittiva delle leggi fisiche. Inoltre, l’attività sperimentale consentirà allo studente di discutere e costruire concetti, progettare e condurre osservazioni e misure, confrontare esperimenti e teorie. Si studieranno le leggi del moto, affiancandole alla discussione dei sistemi di riferimento inerziali e non inerziali e del principio di relatività di Galilei. L’approfondimento del principio di conservazione dell’energia meccanica, applicato anche al moto dei fluidi e l’affronto degli altri principi di conservazione, permetteranno allo studente di rileggere i fenomeni meccanici mediante grandezze diverse e di estenderne lo studio ai sistemi di corpi. Si seguiranno le seguenti tavole di programmazione anche se potranno subire modificazioni nel corso dell’anno scolastico in ragione di sopravvenute esigenze didattiche. Capitolo I TRIMESTRE 1. Competenze Dalle indicazioni nazionali Osservare e identificare fenomeni Le grandezze Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Capitolo 2. La misura Traguardi formativi Comprendere il concetto di misura di una grandezza fisica; distinguere grandezze fondamentali e derivate. Ragionare in termini di notazione scientifica. Verifiche Indicatori Effettuare correttamente operazioni di misurazione. Determinare le dimensioni fisiche di grandezze derivate. Eseguire equivalenze tra unità di misura. Utilizzare il sistema internazionale delle unità di misura. Competenze Dalle indicazioni nazionali Traguardi formativi Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali Definire le caratteristiche degli strumenti. Ragionare in termini di incertezza di una misura. Rappresentare i dati sperimentali con la scelta delle opportune cifre significative e in notazione scientifica. Si terrà conto dei seguenti criteri di valutazione: Partecipazione Interesse Impegno Chiarezza e coerenza espositiva Conoscenza dei contenuti Obietti raggiunti Modalità delle prove di verifica: orale , tramite colloqui e tests Verifiche Indicatori Scegliere e operare con gli strumenti adatti alle diverse misurazioni.. Risolvere alcuni semplici problemi sul calcolo delle grandezze. Scrivere correttamente il risultato di una misura. Si veda U.D.1 Capitolo Competenze Dalle indicazioni nazionali 3. Osservare e identificare fenomeni La velocità Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali Capitolo L’accelerazione Identificare il concetto di punto materiale in movimento e di traiettoria. Creare una rappresentazione grafica dello spazio e del tempo. Identificare il concetto di velocità media, mettendolo in relazione alla pendenza del grafico spazio-tempo. Riconoscere le relazioni matematiche tra le grandezze cinematiche spazio e velocità. Applicare le grandezze cinematiche a situazioni concrete. Identificare e costruire la legge del moto rettilineo uniforme. Indicatori Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni Si veda U.D.1 Utilizzare il sistema di riferimento nello studio di un moto. Rappresentare il moto di un corpo mediante un grafico spazio-tempo. . Calcolare i valori delle grandezze cinematiche. Rappresentare i dati sperimentali in un grafico spazio-tempo. Interpretare correttamente un grafico spaziotempo. Risalire dal grafico spaziotempo al moto di un corpo. Calcolare la posizione e il tempo in un moto rettilineo uniforme. Competenze Dalle indicazioni nazionali 4. Traguardi formativi Verifiche Verifiche Traguardi formativi Indicatori Identificare il concetto di velocità istantanea. Rappresentare un moto vario. Identificare il concetto di accelerazione media, mettendolo in Distinguere la velocità media e istantanea. Distinguere l’accelerazione media e l’accelerazione istantanea. Si veda U.D.1 naturali Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso. Capitolo II PENTAMEST RE 5. I vettori relazione alla pendenza del grafico velocità-tempo. Utilizzare il concetto di variazione di una grandezza in diversi contesti della vita reale. Riconoscere grandezze che hanno la stessa descrizione matematica. Interpretare i grafici spaziotempo e velocità- tempo nel moto uniformemente accelerato. Calcolare i valori della velocità istantanea e dell’accelerazione media di un corpo. Calcolare la posizione e il tempo nel moto uniformemente accelerato Competenze Dalle indicazioni nazionali Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Traguardi formativi Individuare grandezze vettoriali in situazioni reali. Utilizzare la matematica come strumento per fornire rappresentazioni astratte della realtà. Riconoscere la differenza tra prodotto scalare e prodotto vettoriale. Verifiche Indicatori Distinguere grandezze scalari e vettoriali. Riconoscere alcune grandezze vettoriali. Rappresentare graficamente grandezze vettoriali. Eseguire le operazioni tra vettori. Eseguire la scomposizione di un vettore. Eseguire correttamente prodotti scalari e vettoriali. Verificare la corrispondenza tra modello e realtà. Si veda U.D.1 Capitolo Competenze Dalle indicazioni nazionali 6.I moti nel piano Traguardi formativi Osservare e identificare fenomeni. Identificare i vettori spostamento, velocità e accelerazione e rappresentarli nel piano. Riconoscere le caratteristiche del moto circolare uniforme. Rappresentare il vettore accelerazione istantanea del moto circolare uniforme. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Mettere a confronto le grandezze cinematiche lineari con le corrispondenti grandezze angolari. Riconoscere la possibilità di comporre, e scomporre, un moto e le relative velocità. Verifiche Indicatori Ricorrere alle relazioni che legano grandezze cinematiche lineari e angolari. Utilizzare le grandezze caratteristiche di un moto periodico per descrivere il moto circolare uniforme. Rappresentare graficamente il moto circolare uniforme. Discutere direzione e verso del vettore accelerazione nel moto circolare uniforme. Mettere in relazione il moto armonico e il moto circolare uniforme. Applicare la composizione degli spostamenti e delle velocità. Si veda U.D.1 Capitolo Competenze Dalle indicazioni nazionali 7.Le forze e l’equilibrio Traguardi formativi Verifiche Indicatori Osservare e identificare fenomeni. Analizzare l’effetto delle forze. Introdurre il concetto di punto di applicazione per il vettore forza. Avere consapevolezza dei vari aspetti del me-todo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Interpretare il ruolo delle forze d’attrito in situazioni reali. Ragionare sulla misura delle forze. Utilizzare le regole del calcolo vettoriale per sommare le forze. Distinguere massa e peso. Distinguere i diversi tipi di attrito. Risolvere semplici problemi in cui siano coinvolte le forze d’attrito. Utilizzare la legge di Hooke. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Scoprire sperimentalmente la relazione tra la deformazione di una molla e la forza elastica. Analizzare l’equilibrio di un punto materiale e l’equilibrio su un piano inclinato. Ragionare sul concetto di corpo rigido e studiarne l’equilibrio anche in funzione dell’applicazione di momenti della forza. Valutare l’effetto di più forze su un corpo rigido. Esprimere il concetto di baricentro. Valutare l’utilizzo delle leve nei dispositivi meccanici. Effettuare la scomposizione della forza-peso su un piano inclinato. Calcolare il momento di una forza e di una coppia di forze. Applicare le condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Risolvere problemi nei quali si manifesti l’azione di più forze su un corpo rigido. Calcolare la posizione del baricentro. Riconoscere le situazioni di equilibrio stabile, instabile e indifferente. Si veda U.D.1 Capitolo Competenze Dalle indicazioni nazionali 8. Traguardi formativi Verifiche Indicatori Osservare e identificare fenomeni. Descrivere il moto di un corpo in assenza di forze risultanti applicate e quando su di esso agisce una forza costante. Descrivere l’interazione tra due corpi. Arrivare a formulare il primo principio della dinamica (o principio d’inerzia) e il secondo principio della dinamica. Ricorrere al secondo principio della dinamica per definire la massa. Formulare il terzo principio della dinamica. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso didattico Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Studiare il moto dei corpi in funzione delle forze agenti. Individuare i sistemi nei quali non vale il principio di inerzia. Indicare gli ambiti di validità dei principi della dinamica. Ragionare sul principio di relatività galileiana. Descrivere come esperimenti effettuati nella stazione spaziale ISS possono consentire la verifica dei principi della dinamica. Risolvere correttamente problemi relativi al movimento dei corpi, utilizzando i tre principi della dinamica. Utilizzare le trasformazioni di Galileo. I principi della dinamica Si veda U.D.1 Capitolo Competenze Dalle indicazioni nazionali 9. Osservare e identificare fenomeni. Le forze e il movimento Capitolo L’energia meccanica Traguardi formativi Indicatori Descrivere la caduta libera di un corpo. Indicare la relazione tra forza-peso e massa. Identificare le condizioni perché si realizzi un moto parabolico. Osservare il moto di una massa attaccata a una molla e di un pendolo che compie piccole oscillazioni. Riconoscere che l’accelerazione di gravità è costante per tutti i corpi. Riconoscere che la massa è una proprietà invariante di ogni corpo. Descrivere il moto di una massa che oscilla attaccata a una molla e riconoscerlo come moto armonico. Competenze Dalle indicazioni nazionali 10. Verifiche Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli Traguardi formativi Analizzare la relazione tra lavoro prodotto e intervallo di tempo impiegato. Identificare le forze conservative e le forze non conservative. Realizzare il percorso logico che porta dal lavoro all’energia cinetica, all’energia potenziale gravitazionale e all’energia potenziale elastica. Formulare il principio di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale. Si veda U.D.1 Verifiche Indicatori Definire il lavoro come prodotto scalare di forza e spostamento. Individuare la grandezza fisica potenza. Riconoscere le differenze tra il lavoro prodotto da una forza conservativa e quello di una forza non conservativa. Ricavare e interpretare l’espressione matematica delle diverse forme di energia meccanica. Utilizzare il principio di conservazione dell’energia Si veda U.D.1 Metodologia La docente ritiene fondamentale il rapporto interattivo tra docenti e alunni, pertanto, sarà favorita e stimolata la partecipazione attiva degli studenti all’attività di classe. Il dialogo e la riflessione condurranno l’attività scolastica, utili per il raggiungimento delle competenze socio‐relazionali. Il lavoro didattico sarà articolato in un’ottica di acquisizione di competenze con un approccio task oriented (orientato alle abilità) e, al fine di favorire l’apprendimento, sarà costante l’attenzione del docente a registrare il feedback degli alunni. Per quanto concerne il modo di organizzare il lavoro in classe, l’insegnante utilizzerà: • la lezione dialogata, nella quale la comunicazione del docente sarà accompagnata dall’intervento degli allievi, anche se questo sarà reso meno efficace dall’elevato numero di studenti; • esercitazioni in classe; • relazione svolte dagli studenti alla classe; • attività di laboratorio; • lavori di gruppo; • La spiegazione in classe non sarà dissociata dal puntuale riferimento al libro di testo, il quale sarà utilizzato come strumento di partenza per il lavoro da svolgere in classe e a casa. Sarà inoltre incoraggiato gradualmente il ricorso ad altre fonti e si favoriranno i lavori di ricerca e di approfondimento personali e/o di gruppo. La docente assegnerà del lavoro da svolgere a casa commisurato alle necessità delle diverse discipline e al carico di lavoro complessivo; fornirà le indicazioni per l’esecuzione puntuale dei compiti assegnati. Recupero La docente effettuerà il recupero con le seguenti modalità: • recupero nelle ore curriculari e/o pausa didattica • recupero nelle ore extracurriculari: corsi di recupero che si svolgeranno secondo le modalità deliberate dal collegio dei docenti. Si cercherà in primo luogo di effettuare il recupero durante le ore curriculari del mattino. Sarà cura della docente aiutare gli alunni in difficoltà ad individuare le cause dell’insuccesso scolastico, per questo la docente si impegnerà ad assicurare uno stretto monitoraggio dei percorsi e profitti scolastici dei singoli alunni, e si manterrà in contatto con le famiglie al fine di intervenire in modo opportuno nei tempi più brevi possibili Verifiche Il numero minimo di verifiche che verranno somministrate nel corso dell’anno scolastico sarà: nel trimestre: preferibilmente 2 orali nel pentamestre: almeno 2 verifiche orali Si ritiene necessario effettuare le seguenti tipologie di verifiche: quesiti a risposta singola e/o multipla, volti ad accertare la capacità di cogliere i dati essenziali dei contenuti proposti problemi a soluzione rapida , volti ad accertare la capacità di collegamento, di calcolo e di elaborazione personale dei contenuti interrogazioni orali, volte ad accertare la capacità di sviluppare in modo autonomo un discorso articolato e documentato Si ritiene inoltre utile richiedere interventi, dal posto o alla lavagna, volti ad accertare la continuità e la qualità dello studio. Tali interventi potranno essere oggetto di valutazione parziale o totale. Criteri di valutazione Per la valutazione delle prove si terrà conto dei seguenti indicatori: acquisizione delle conoscenze correttezza formale e nell’uso del linguaggio specifico capacità di contestualizzare gli argomenti uso corretto degli strumenti matematici capacità di operare collegamenti tra gli argomenti trattati Tabella di conversione tra voto e prova: Conoscenza Voto Contenuto 1–3 Non ha conoscenze o ha conoscenze frammentarie e non corrette dei contenuti. Capacità e Competenze Forma Errata. Ha una conoscenza frammentaria dei contenuti. Povera e imprecisa. 4 Ha una conoscenza superficiale dei contenuti, non riesce a giustificare le proprie affermazioni. Semplice e a volte imprecisa. 5 Ha una conoscenza essenziale dei contenuti, non sempre riesce a giustificare le proprie affermazioni. 6 Ha una conoscenza completa e coordinata dei contenuti, riesce sempre a giustificare le proprie affermazioni. 7–8 9 – 10 Ha una conoscenza completa, coordinata e approfondita dei contenuti, riesce sempre a giustificare le proprie affermazioni. Sostanzialmente corretta. Non riesce ad orientarsi neanche in situazioni semplici. Non riesce ad applicare la frammentarietà delle sue conoscenze. Difficoltà nell’inquadrare correttamente i fenomeni esaminati e nell’esecuzione di semplici esercizi . Inquadra in modo sostanzialmente corretto i fenomeni esaminati e svolge semplici esercizi . Corretta. Inquadra e collega in modo corretto e appropriato situazioni problematiche e svolge correttamente semplici esercizi . Chiara e corretta. Risolve problemi anche complessi, ottimizza le procedure e le adatta a situazioni nuove, è in grado di operare collegamenti interdisciplinari. La docente: LUCIANA DE CRISTOFARO