Scheda di programmazione individuale as 2016/ 2017

LICEO SCIENTIFICO STATALE “TALETE”
Scheda di programmazione individuale a.s. 2016/ 2017
Materia FISICA Classe 3G
Docente Prof.ssa FRANCESCA CAPODIFERRO
Profilo della classe
La classe è costituita da 24 alunni, di cui due ragazze provenienti da altri istituti. La classe risulta
partecipativa e disponibile al dialogo educativo.
Finalità e obiettivi specifici
Coerentemente con le linee programmatiche per il triennio del dipartimento di fisica il corso ha le seguenti
finalità e obiettivi:
Finalità:
In questa fase della vita scolastica lo studio della fisica cura e sviluppa in particolare:
1. la comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si articolano in un continuo
rapporto tra costruzione e attività sperimentale;
2. la capacità di reperire informazioni, di utilizzarle in modo autonomo e finalizzato e di comunicarle con un
linguaggio scientifico;
3. la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti, anche al di
fuori dello stretto ambito disciplinare;
4. la capacità di riconoscere i fondamenti scientifici presenti nelle attività tecniche;
5. la consapevolezza delle potenzialità, dello sviluppo e dei limiti delle conoscenze scientifiche;
6. la capacità di cogliere le relazioni tra lo sviluppo delle conoscenze fisiche e quello del contesto umano
storico e tecnologico;
7. la capacità di cogliere l’importanza del linguaggio matematico come potente strumento nella descrizione
del mondo e di utilizzarlo adeguatamente.
Obiettivi :
Alla fine del triennio l’alunno dovrà possedere, sotto l’aspetto concettuale, i contenuti previsti dal programma
ed essere in grado di:
1. inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze,
proprietà varianti e invarianti;
2. collegare le conoscenze acquisite con le implicazioni della realtà quotidiana;
3. riconoscere l’ambito di validità delle leggi scientifiche;
4. conoscere, scegliere e gestire strumenti matematici adeguati e interpretarne il significato fisico;
5. formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni osservati, dedurre conseguenze e proporre verifiche;
6. scegliere tra diverse schematizzazioni esemplificative la più idonea alla soluzione di un problema reale;
7. valutare l’attendibilità dei risultati sperimentali ottenuti;
8. utilizzare il linguaggio specifico della disciplina;
9. comunicare in modo chiaro e sintetico le procedure seguite nelle proprie indagini, i risultati raggiunti e il
loro significato.
Obiettivi minimi
Conoscere e distinguere le grandezze fisiche principali in fondamentali e derivate, e le loro unità di misura.
Teoria della misura: incertezza e scrittura di una misura in maniera corretta, principali strumenti della
statistica in relazione al processo di misurazione in fisica. Notazione scientifica, ordine di grandezza.
Equivalenze di misure. Saper trarre informazioni dalla lettura di un grafico. Conoscere il concetto di sistema
di riferimento e la relatività del moto. Conoscere il calcolo vettoriale e riconoscere la natura vettoriale di
spostamenti e forze. Conoscere le leggi orarie dei moti rettilinei e nel piano. Saper dedurre dal diagramma
orario la natura del moto. Mettere in relazione le osservazioni sperimentali e la formulazione dei principi della
dinamica. Comprende il ruolo delle leggi del moto. Saper formulare i principi della dinamica ed esprimere la
relazione tra massa inerziale e accelerazione, saper distinguere sistemi inerziali e non inerziali. Applicazione
de principi della dinamica Moto parabolico e moto circolare uniforme alla luce dei principi della dinamica.
Forza centripeta e forze apparenti. Forza di Coriolis (cenni). Saper impostare l'equazione del moto armonico
nel caso del pendolo e della molla e sapere le leggi che ne determinano il periodo. Conoscere il teorema
dell’energia cinetica. Riconoscere le differenze fondamentali tra il lavoro Energia meccanica e sua
conservazione. Applicazioni allo studio del moto dei corpi . Il corpo rigido e la conservazione del momento
angolare Conoscere il momento di una forza, la quantità di moto e il momento angolare. Conoscere il concetto
di sistema isolato e i principi di conservazione della quantità di moto e del momento angolare. Saper mettere
in relazione i principi della dinamica e la conservazione della quantità di moto. Urti elastici e anelastici.
Conoscere il teorema dell'impulso. Saper calcolare in casi semplici il centro di massa e il momento di inerzia.
Formulare le leggi di Keplero. Definire il vettore g. Conoscere la legge di gravitazione universale e saperla
utilizzare per determinare la costante G, la massa della Terra e per risolvere semplici problemi. Conoscere la
velocità di fuga. La statica dei fluidi Densità e pressione di un fluido. Conoscere e saper applicare il principio
di Pascal., la Legge di Stevino e la Spinta di Archimede.Rappresentare la caduta di un corpo in unfluido. La
dinamica dei fluidi Definire la portata di un fluido e conoscere e saper applicare a problemi semplici
l'equazione di continuità Stabilire il protocollo di misura della temperatura. Effettuare le conversioni da una
scala all’altra. La calorimetria dilatazione dei solidi, liquidi e gas. Individuare i meccanismi di trasmissione
del calore. Conoscere i cambiamenti di stato e le leggi che li regolano. Definire calore specifico e capacità
termica. Formulare le proprietà dell’equilibrio termico. Definire il concetto di calore latente. Conoscere il
calorimetro e saper definire un protocollo sperimentale per determinare il calore specifico di un solido I gas
perfetti Conoscere le equazioni di Gay-Lussac e di Boyle. Conoscere le principali trasformazioni
termodinamiche e saper risolvere problemi relativi a trasformazioni reversibili. Definire l'energia interna di un
gas perfetto e il lavoro di una trasformazione termodinamica. Energia come funzione di stato di un gas
perfetto. Conoscere i principi della termodinamica. Modello microscopico di un gas perfetto.Sapere la
connessione microscopica fra temperatura e energia cinetica di un gas. Descrivere i meccanismi microscopici
nei cambiamento di stato
Metodi e Strumenti
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
Lezione frontale
Esperimenti di laboratorio con scrittura di relazioni di laboratorio
Uso del laboratorio di informatica e audiovisivi
Sviluppo dei temi secondo modalità e con un ordine coerenti con gli strumenti concettuali e con le
conoscenze matematiche già in possesso degli studenti o contestualmente acquisite nel corso parallelo di
Matematica.
Verifiche e Criteri di valutazione
Nell’ambito della programmazione del dipartimento di Fisica sono stati condivisi i criteri generali della
valutazione e sono state evidenziate le caratteristiche specifiche della Fisica.
La valutazione globale di Fisica avverrà su tre livelli.
1. Colloquio orale: la valutazione tenderà alla verifica del raggiungimento degli obiettivi specifici di quel
modulo e avverrà sia tramite un’interrogazione tradizionale sia attraverso la partecipazione a dibattiti e
discussioni in classe su opportune domande stimolo.
Nell’ambito delle verifiche orali si intendono constatare: le capacità di sintesi, di collegamento e di riflessione
dell‘alunno; nella valutazione si farà riferimento ai seguenti parametri:
1 ) progresso rispetto ai livelli di partenza;
2) livello cognitivo raggiunto;
3 ) capacità espositiva;
4) interessi e capacità particolari evidenziati;
tali parametri valutativi saranno quantificati nella modalità esplicitata dalla griglia allegata.
2. Attività di laboratorio: verrà effettuata una valutazione delle relazioni prodotte tenendo conto anche della
capacità di progettazione e della capacità di lavorare in gruppo. La valutazione si baserà, oltre che sui risultati
delle verifiche precedentemente descritte, sull’osservazione sistematica:
 della partecipazione attiva al dialogo didattico-educativo

della quantità, continuità e qualità del lavoro eseguito a casa.
3. Prova scritta: si ritiene che all’interno del punteggio attribuito ad ogni quesito debbano valutarsi i seguenti
aspetti con i seguenti pesi.
Abilità
Conoscenza delle leggi fisiche
Utilizzo di queste nell’ambito di un corretto svolgimento dello specifico quesito
Valutazione dell’ordine di grandezza del risultato previsto
Chiarezza, linearità e uso corretto del linguaggio scientifico
Ottimizzazione della strategia di risoluzione
Pesi
3
2
1
2
2
Per ogni prova scritta saranno esplicitati alla consegna gli obiettivi che si intendono verificare;
le verifiche scritte di matematica ( almeno 2 per il primo trimestre e almeno 3 per il secondo pentamestre)
saranno sia di tipo sommativo che formativo, costituite da più esercizi indipendenti fra loro;
 a ciascun esercizio sarà assegnato un suo punteggio in base alle difficoltà che presenti;
 il voto finale si otterrà sommando i punteggi parziali attribuiti in base agli obiettivi da verificare ne
valutando i vari errori nel seguente ordine di importanza:
1 ) concettuale;
2 ) di calcolo;
3 ) imperfezioni;
successivamente le verifiche verranno discusse in classe con ciascun alunno in modo che l‘interessato
possa rendersi conto degli errori commessi.
La valutazione si baserà, oltre che sui risultati delle verifiche precedentemente descritte, sull’osservazione
sistematica:
 della partecipazione attiva al dialogo didattico-educativo
della quantità, continuità e qualità del lavoro eseguito a casa.
Attività di recupero e di sostegno
Per le caratteristiche della materia che si sviluppa a. spirale, il recupero avviene costantemente riprendendo
concetti e procedimenti noti, in contesti diversi. La metodologia del lavoro svolto in classe, con una
prevalenza della lezione partecipata, permette un’attività di sostegno in itinere. Per il recupero delle capacità
di calcolo e logiche è importante la correzione in classe sia delle verifiche sia degli esercizi assegnati per
casa.
Le attività di recupero saranno programmate ed attuate sulla base dei criteri didattico-metodologici definiti dal
collegio docenti e dai consigli di classe e delle indicazioni organizzative approvate dal consiglio di istituto, in
conformità con quanto previsto dalla normativa in vigore.
Contenuti del percorso formative
TITOLI, CONTENUTI Moduli o UNITA’ DIDATTICHE
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MODULO 1 Le grandezze e il moto.
o Unità di misura. La notazione scientifica. Il concetto di variazione. Posizione e
distanza su una retta. Istante ed intervallo di tempo. Il sistema di riferimento. La
velocità. L’accelerazione. I vettori. Le componenti di un vettore. Il prodotto scalare e
vettoriale.
MODULO 2 I principi della dinamica e la relatività galileiana.
o Il primo principio. I sistemi di riferimento inerziali. Il principio di relatività galileiana.
La massa inerziale e le definizioni operative. Il secondo e il terzo principio della
dinamica.
MODULO 3 Le forze e il moto. Applicazione dei principi della dinamica.
o Il moto rettilineo uniforme,uniformemente accelerato, il moto parabolico, il moto
circolare, il moto armonico in relazione alle forze che li causano.
Il piano inclinato. La condizione di equilibrio di un punto materiale. Il vettore momento
di una forza e di una coppia di forze. la condizione di equilibrio per un corpo rigido. Il
moto armonico della molla e del pendolo
MODULO 4 Il lavoro e l’energia
o Il lavoro di una forza. La potenza. L’energia cinetica. Forze conservative e non
conservative. L’energia potenziale gravitazionale ed elastica. La conservazione
dell’energia meccanica.
MODULO 5 La quantità di moto e il momento angolare.
o La quantità di moto e la sua conservazione. L’impulso di una forza. I principi della
dinamica e la legge di conservazione della quantità di moto. I tipi di urto. Il centro di
massa. Il momento angolare: la sua conservazione e variazione. Il momento d’inerzia.
MODULO 6 La gravitazione
o Le leggi di Keplero. La gravitazione universale. Massa inerziale e massa
gravitazionale. Il moto dei satelliti. Il campo gravitazionale.
MODULO 7 La meccanica dei fluidi
o La pressione. La legge di Stevino e di Pascal . I vasi comunicanti. La spinta di
Archimede. La corrente di un fluido. L’equazione di continuità e di Bernoulli.
L’effetto Venturi.
MODULO 8 La temperatura
o La definizione operativa della temperatura. La dilatazione lineare e volumica dei solidi
e dei liquidi. Le leggi di Gay – Lussac. La legge di Boyle. Il gas perfetto. La mole e il
numero di Avogadro. L’equazione di stato dei gas perfetti.
MODULO 9 Il modello microscopico della materia
o Il moto browniano. La pressione del gas perfetto e il suo calcolo. La temperatura dal
punto di vista microscopico. La velocità quadratica media. Gas liquidi e solidi.
MODULO 10 Il calore e i cambiamenti di stato
o Calore e lavoro. Capacità e calore specifico. Il calorimetro. Il passaggio del calore
nella materia(conduzione,convezione,irraggiamento)
o I passaggi tra stati di aggregazione. Fusione,solidificazione, vaporizzazione e
condensazione. Il vapore saturo e la sua pressione. Condensazione e temperatura
critica. La sublimazione.
CRITERI DI VALUTAZIONE PER LE VERIFICHE ORALI
CONOSCENZE
COMPETENZE
CAPACITA’
VALUTAZIONE IN
DECIMI
Rifiuto di acquisire e/o di
sostenere la verifica
Non verificabili
Non verificabili
Quasi nulle
Non sa applicare le conoscenze
Non si orienta anche se guidato
3
Sommarie,
frammentarie,
limitate a pochi argomenti e
non corrette dei contenuti
Non
sa
applicare
le
conoscenze, usa un linguaggio
improprio e approssimativo
Si orienta poco, anche se
guidato e non riesce ad
effettuare collegamenti e/o a
compiere
sintesi;
scarsa
consequenzialità logica
4
Superficiali;
errori
nella
terminologia, non sempre
distingue i contenuti e li
collega fra loro in modo
frammentario
Incerto: ha bisogno di guida;
applica le conoscenze in modo
meccanico e ripetitivo; usa un
linguaggio poco rigoroso e non
chiaro
Ha difficoltà nel compiere
sintesi semplici
e nella comprensione dei
concetti, nonché
nell’effettuare
collegamenti
disciplinari.
5
Conosce e comprende
contenuti essenziali
i
Riesce a compiere semplici
applicazioni dei contenuti; usa
un linguaggio per lo più
chiaro e corretto
Compie analisi e semplici
sintesi solo se
guidato; rielabora parzialmente
i contenuti; mostra qualche
incertezza nei collegamenti.
6
Ha una conoscenza discreta,
ma non
approfondita dei contenuti
disciplinari
Sa applicare i contenuti a
diversi contesti con parziale
autonomia;usa un linguaggio
chiaro e appropriato; applica
con consapevolezza; utilizza
un linguaggio corretto
Compie analisi e sintesi
semplici;
rielabora
autonomamente i contenuti;
presenta discrete capacità di
effettuare
collegamenti
disciplinari
e/o
interdisciplinari. Elabora con
poche incertezze
Compie autonome operazioni
di analisi e di sintesi; sa
esprimere giudizi argomentati e
rielaborare
criticamente
i
contenuti.
Elabora
con
sicurezza
Rielabora in modo personale e
critico i contenuti appresi;
effettua
sintesi
anche
interdisciplinari; ha raggiunto
autonomia
e
correttezza
argomentativa
nella
formulazione
dei
giudizi.
Elabora con padronanza
7
Ha una conoscenza completa e
approfondita dei contenuti
Complete,
approfondite,
arricchite da approfondimnti
personali
Collega fra loro ed applica a
diversi contesti i contenuti
acquisiti; usa un linguaggio
rigoroso e chiaro
Applica autonomamente le
conoscenze ricercando diverse
soluzioni, è originale nelle
soluzioni;
utilizza
un
linguaggio rigoroso, chiaro e
pertinente
1-2
8
9-10
LICEO SCIENTIFICO STATALE “TALETE”
Programma di FISICA
Classe 3G a.s. 2016/ 2017
Docente Prof.ssa FRANCESCA CAPODIFERRO
Libro di testo: James S. Walker “Fisica 1” Modelli teorici e problem solving Pearson
Primo Periodo
Modulo 1: Cinematica nel piano
Unità 1: I vettori
Vettori e scalari – Operazioni sui vettori – Le componenti di un vettore – Il prodotto scalare – Il prodotto
vettoriale
Unità 2: Richiami di cinematica
Cinematica unidimensionale – Distanza e spostamento – Diagramma spazio-tempo – Velocità e accelerazione
– Moto rettilineo uniforme – Moto rettilineo uniformemente accelerato
Unità 3: Il moto nel piano
Il moto del punto materiale nel piano – La composizione dei moti – Il moto parabolico – Le leggi del moto
del proiettile – Casi particolari del moto del proiettile – Moti relativi – Le trasformazioni di Galileo.
Unità 4: Il moto circolare
Il moto circolare del punto materiale – Il moto circolare uniforme – Il moto circolare non uniforme – Il moto
del corpo rigido – Il moto armonico.
Modulo 2: Dinamica newtoniana
Unità 1: Richiami di dinamica
Forze - Forza peso – Forze vincolari – tensione di una corda – Forza elastica – Forze di attrito – Le
leggi della dinamica.
Unità 2: La seconda legge di Newton
La seconda legge della dinamica – Il principio di relatività galileiano – La quantità di moto – Il momento
angolare – Applicazioni della seconda legge di Newton.
Unità 3: Sistemi inerziali e non inerziali e dinamica del moto armonico
Sistemi inerziali e non inerziali – Sistemi non inerziali e forze apparenti – La forza centripeta – Forze
apparenti nei sistemi rotanti – La dinamica del moto armonico.
Modulo 3: Le leggi di conservazione
Unità 1: La conservazione della quantità di moto e dell’energia
Richiami sull’equilibrio – Richiami su lavoro ed energia- La legge di conservazione della quantità di moto –
Il centro di massa e il suo moto – Forze conservative – La legge di conservazione dell’energia meccanica – La
legge di conservazione dell’energia totale – Grafici dell’energia – Gli urti nei sistemi isolati.
Unità 2: Le leggi di conservazione nei moti rotazionali
L’energia cinetica rotazionale – Il momento d’inerzia – La conservazione dell’energia meccanica nel moto di
rotolamento – La seconda legge di Newton per il moto rotazionale – Il momento angolare di un corpo rigido
in rotazione – La legge di conservazione del momento angolare.
Secondo Periodo
Modulo 4: Cinematica e dinamica gravitazionale
Unità 1: La gravitazione
La legge della gravitazione universale di Newton – Attrazione gravitazionale fra corpi sferici – Il principio di
equivalenza – I sistemi planetari – Le leggi di Keplero dei moti orbitali – Il campo gravitazionale – L’energia
potenziale gravitazionale – Conservazione dell’energia nei fenomeni gravitazionali.
Modulo 5: Fluidodinamica
Unità 1: La dinamica dei fluidi
Richiami sull’equilibrio dei fluidi - Fluidi reali e fluidi ideali – L’equazione di continuità – L’equazione di
Bernoulli – Applicazione dell’equazione di Bernoulli – Il moto nei fluidi viscosi.
Modulo 6: Termodinamica
Unità 1: Richiami di termologia
Unità 2: Il calore e i cambiamenti di stato
Lavoro, calore e temperatura – La misurazione del calore – Le sorgenti di calore e il potere calorifico Conduzione e convezione – L’irraggiamento – L’effetto serra – Passaggi tra stati d’aggregazione – La fusione
e la solidificazione – La vaporizzazione e la condensazione – Il vapore saturo e la sua pressione – La
condensazione e la temperatura critica – Il vapore d’acqua nell’atmosfera
Unità 3: I gas e la teoria cinetica
Temperatura e comportamento termico dei gas – Gas ideali – Le leggi dei gas ideali – La teoria cinetica dei
gas - Energia e temperatura.
Unità 4: Le leggi della termodinamica
Introduzione alla termodinamica – Il primo principio della termodinamica – Trasformazioni termodinamiche
– Trasformazione isobara – Trasformazione isocora – Trasformazione isoterma – Trasformazione adiabatica –
Il secondo principio della termodinamica – I cicli termodinamici – L’entropia – Il terzo principio della
termodinamica.
Roma, 2 novembre 2016
Prof.ssa Capodiferro Francesca