Fisica

ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE GALILEO GALILEI - Crema (CR)
Istituto Tecnico: Settore Tecnologico - Liceo Scientifico: opzione Scienze Applicate
210-A
Ed. 5 del 31/10/2014
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PIANO DI PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Anno scolastico:
2016/2017
Insegnante:
Materia: FISICA
Indirizzo scolastico:
Appr. in R.d.M. in data:
07/09/2016
Liceo Scientifico (opzione Scienze Applicate)
Appr. in C.d.C. in data:
Classe: 4LB
Quadro orario (ore settimanali):
3
Finalità
Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, le leggi e le teorie che li esplicitano, acquisendo consapevolezza del
valore conoscitivo della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è sviluppata.
Si sottolinea il ruolo centrale del laboratorio, inteso sia come attività di presentazione da cattedra, sia come esperienza di scoperta e verifica delle leggi fisiche,
che consente allo studente di comprendere il carattere induttivo delle leggi e di avere una percezione concreta del nesso tra evidenze sperimentali e modelli
teorici.
Nel secondo biennio il percorso didattico darà maggior rilievo all’impianto teorico (le leggi della fisica) 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.
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Obiettivi di Competenza (competenze da acquisire)
1.
2.
3.
4.
osservare e identificare fenomeni;
formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione;
fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei
fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o
validazione di modelli;
5. comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società.
MODULI DIDATTICI: articolazione degli obiettivi di competenza in abilità e conoscenze
Per tutti i moduli -
COMPETENZE : 1 – 2 – 3 – 4 – 5
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MODULO 1 – Termodinamica
CAPACITA’/ABILITA’
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CONTENUTI/CONOSCENZE
Applicare il primo principio della termodinamica
Calcolare l'energia interna di un gas perfetto
Usare la relazione di Mayer tra i calori specifici dei gas perfetti
Applicare l'equazione di Poisson per una trasformazione adiabatica
Determinare il rendimento di una macchina termica
Calcolare bilancio energetico e rendimento della macchina di Carnot
Determinare sperimentalmente l'equivalente meccanico della caloria
Descrivere la macchina ad aria calda e spiegarne il funzionamento
 Equivalenza tra calore e lavoro.
 La differenza tra trasformazioni reversibili e irreversibili
 Lavoro termodinamico. Il concetto di energia interna di un sistema
 L'enunciato del primo principio della termodinamica.
 Proprietà termodinamiche delle principali trasformazioni dei gas perfetti.
 La relazione tra calori specifici dei gas perfetti
 Le caratteristiche di una trasformazione adiabatica.
 Enunciato di Kelvin e Clausius del secondo principio della termodinamica
 Il rendimento di una macchina termica. L'enunciato del teorema di Carnot
 Cenni su motori termici, frigoriferi e pompe di calore
 Macchina ad aria calda come motore, frigorifero e pompa di calore
Attività sperimentali:
- Esperienza di Joule.
- Misure su un motore ad aria
MODULO 2 – Onde elastiche
CAPACITA’/ABILITA’
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date le caratteristiche di un'onda, scriverne l'equazione e viceversa
applicare le leggi della riflessione e della rifrazione
rappresentare graficamente onde armoniche
rappresentare graficamente onde riflesse e rifratte
individuare onde incidenti, riflesse e / o rifratte in un ondoscopio
calcolare l'intensità di una sorgente sonora
applicare le leggi dell'effetto Doppler
CONTENUTI/CONOSCENZE
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Moto armonico. Il pendolo.
Le caratteristiche fondamentali delle onde in generale. L'equazione di un'onda
Le leggi della riflessione e della rifrazione
L'enunciato del principio di Huygens. L'enunciato del principio di sovrapposizione
Differenza tra interferenza costruttiva e distruttiva
Come si originano le onde stazionarie
Le caratteristiche fondamentali delle onde sonore
In che cosa consiste l'effetto Doppler
Gli aspetti principali di: rimbombo ed eco, interferenza e diffrazione, battimenti
Attività sperimentali:
- Esperienze sulle caratteristiche fondamentali di un'onda e sul suono
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MODULO 3 – La luce
CAPACITA’/ABILITA’
 applicare le leggi della riflessione e rifrazione della luce
 determinare graficamente il percorso di un raggio luminoso
attraverso un prisma a riflessione totale, una lastra a facce piane e
parallele, un prisma ottico
 costruire graficamente l'immagine di un oggetto riflesso da specchi
piani o sferici
 applicare l'equazione dei punti coniugati per gli specchi
 calcolare l'ingrandimento lineare di uno specchio
 costruire graficamente l'immagine di un oggetto generata da una
lente sottile
 applicare l'equazione dei punti coniugati per le lenti sottili.
 determinare le figure di interferenza generate da una fenditura, due
fenditure, un reticolo
 determinare la lunghezza d'onda in base alle figure di interferenza o di
diffrazione
CONTENUTI/CONOSCENZE
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La differenza tra sorgenti luminose e corpi illuminati
le leggi della riflessione e della rifrazione della luce
il concetto di angolo limite e il fenomeno della riflessione totale
le caratteristiche di specchi piani e sferici; l'equazione dei punti coniugati per gli specchi
le caratteristiche delle lenti sottili
l'equazione dei punti coniugati per le lenti sottili
le caratteristiche dei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce
le caratteristiche del fenomeno di polarizzazione della luce
Attività sperimentali:
 Esperienze relative all'ottica geometrica e all'ottica ondulatoria
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MODULO 4 – Fenomeni elettrici
CAPACITA’/ABILITA’
 Applicare il principio di conservazione della carica elettrica
 Applicare la legge di Coulomb
 Calcolare il campo elettrico in un punto anche in presenza di più
cariche sorgenti
 Determinare le caratteristiche cinematiche del moto di una particella
carica in un campo elettrico
 Calcolare il flusso del campo elettrico
 Applicare il teorema di Gauss
 Determinare l'energia potenziale elettrica
 Determinare il potenziale elettrico
 Calcolare la capacità di un conduttore o di un condensatore
 Trovare la capacità equivalente di un sistema di condensatori
 Calcolare il lavoro di carica di un condensatore
 Realizzare un circuito elementare ed eseguire misure di intensità di
corrente e di ddp
 Applicare le leggi di Ohm
 Calcolare la resistenza equivalente di un circuito
 Verificare per via sperimentale le leggi Ohm;
CONTENUTI/CONOSCENZE
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La differenza tra isolanti e conduttori
Le caratteristiche dei fenomeni di elettrizzazione: strofinio, contatto, induzione elettrostatica
Il principio di conservazione della carica
Le proprietà della forza elettrica
La legge di Coulomb
Come si distribuisce la carica sulla superficie dei conduttori
La definizione di campo elettrico
Come si muove una particella carica in un campo elettrico
La definizione del flusso di campo elettrico. Il teorema di Gauss
La definizione di energia potenziale elettrica. La definizione di potenziale elettrico
La definizione di capacità di un conduttore e di un condensatore
Come avviene la conduzione nei metalli
La definizione di intensità di corrente elettrica
Gli elementi di un circuito elettrico elementare
Le leggi di Ohm, definizione di resistenza elettrica, resistenza equivalente
Forza elettromotrice
Attività sperimentali:
Elettrizzazione Spettri elettrici
Legge di Coulomb
Condensatori
Esperienze su circuiti elettrici in cc
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Modalità di lavoro
1.
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3.
4.
5.
6.
7.
8.
lezioni frontali
uso anche autonomo del libro di testo
discussioni guidate sulla conclusione di un’esperienza
esercizi esempio svolti alla lavagna dall’insegnante
esercizi svolti alla lavagna dagli alunni
compiti a casa, correzione e commento dei compiti assegnati
esperienze di laboratorio svolte a gruppi anche con l’ausilio di sistemi di acquisizione on – line dei dati sperimentali
attività di recupero
Per integrare le spiegazioni e per facilitare l’apprendimento si usano sussidi audiovisivi e, talvolta, specifici programmi applicativi.
Strumenti di lavoro
1. Libro di testo;
2. Integrazioni di fotocopie;
3. Strumenti di laboratorio tradizionali e acquisizione on - line;
4. Programmi per l’elaborazione dei dati sperimentali
5. Audiovisivi
Tipologie di verifica
1 - prova scritta con domande e/o esercizi;
2 - test a risposta multipla, vero/falso;
3 - interrogazione orale.
Si utilizzano come prove formative le correzioni a campione delle relazioni di laboratorio.
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Griglia di valutazione / descrittori
Verifiche orali o scritte:
Esercizi o problemi
Domande o quesiti
La capacità di applicare in semplici contesti noti le conoscenze acquisite
La conoscenza delle definizione, dei termini, delle leggi
La coerenza nello sviluppare la soluzione
La correttezza di linguaggio
La correttezza formale
La capacità di applicare in semplici contesti noti le conoscenze acquisite
La correttezza nei calcoli
La capacità di effettuare analisi di situazioni non note sotto la guida del docente
La capacità di effettuare analisi di situazioni non note
Test : A scelta multipla, vero /falso. Ogni item avrà un punteggio definito dall’insegnante
Valutazione
A.
B.
C.
D.
Misura del profitto nelle singole prove
Livelli di partenza
Miglioramenti
Impegno
Modalità di recupero

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
ripasso in base alle prove formative svolte in itinere
revisione mirata per colmare le lacune più diffuse emerse da una verifica;
utilizzo di nuovo materiale didattico
svolgimento di esercizi consolidamento

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svolgimento di esercizi di recupero sia in classe che a casa
correzione degli esercizi assegnati a casa o nelle verifiche
coinvolgimento attivo durante le verifiche orali
verifica di recupero
Saperi minimi che devono essere raggiunti per poter affrontare il programma dell’anno successivo
Evidenziati in grassetto nelle unità didattiche
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SEQUENZA DI LAVORO
Attività / Moduli
Periodo
Ore
didattiche
Prev.2
Cons.3
Ore
recupero
Prev.
1. Termodinamica
Settembre
Ottobre
14
2
2. Onde elastiche
Ottobre
Novembre
11
2
3. La luce
Novembre
Dicembre
17
29
4. Fenomeni
elettrici
1
2
3
Gennaio
Febbraio
Marzo
Aprile
Da compilare in sede di consuntivo di fine anno
Prev. = definito in sede di programmazione
Cons. = valutato in sede di consuntivo di fine anno
Cons.
Tipologia
verifiche
Prev.
Cons.
Ore
verifiche
Prev.
Cons.
Totale ore
Prev.
2
18
1…6
2
15
2
1…6
2
21
4
1…6
3
36
Cons.
Contenuti non trattati/aggiunti1