MATERIA: Elettrotecnica ed Elettronica
CLASSE: 5 MA
DOCENTE: prof. Mirco Motta
ANNO SCOLASTICO: 2013/14
RELAZIONE FINALE
Partecipazione al dialogo educativo - formativo
In generale si è privilegiata una didattica ad ispirazione popperiana (dal filosofo della scienza Karl Popper)
secondo lo schema problemi-teorie-critiche. Questa è stata preferenzialmente applicata sia nelle spiegazioni
che nei metodi di valutazione. Inoltre, sempre in generale, ad una “memorizzazione bruta spinta” si è
preferito insistere sulla capacità di creare collegamenti logici. Nella valutazione degli allievi la prevalenza è
stata data alla comunicazione orale ed orale-scritta.
Non e’ risultato facile in questa classe lavorare costruttivamente sia nel dialogo relativamente ad argomenti
della materia specifica che all’educazione civica e alla formazione della persona in genere. Molti allievi si
sono mostrati restii ad applicare la maggior parte delle indicazioni di metodo basate sull’impegno e sul lavoro
personale: prendere bene gli appunti, svolgere i compiti per casa, procurarsi fin dall’inizio dell’ a.s.
l’insostituibile Manuale per l’esame di Stato. Ciò ha avut inevitabili conseguenze sul profitto, pur essendoci
stato un miglioramento dall’inizio dell’a. s.
La classe ha manifestato un sufficiente interesse alla materia, con una eccellenza relativa, ma risente di
notevoli lacune pregresse derivanti da diversi fattori quali: la mancata continuità didattica anche negli anni
precedenti e lo scarso impegno nell’ insostituibile studio personale casalingo, anche in altre materie
propedeutiche . Ciò ha prodotto una difficoltà nell’ apprendimento approfondito, e un rallentamento della
didattica in modo significativo. Gli studenti in generale non hanno mostrato un aumento dell’ impegno
casalingo neppure nel secondo quadrimestre all’approssimarsi degli esami. Solo alcuni allievi hanno
costituito eccezione positiva. E’ stata riservata una certa parte di ogni lezione al ripasso specifico di
argomenti subito precedenti e periodicamente alcune lezioni a ripasso generale.
Come riscontro, nell’ultimo periodo si denota un lieve miglioramento del profitto medio, mantenendosi
l’interesse generale per la materia.
CONOSCENZE
Conoscere i principali componenti elettronici.
Conoscere il funzionamento di alcune macchine elettriche.
Conoscere lo schema a blocchi di un alimentatore.
Conoscere lo schema a blocchi di un sistema di acquisizione di segnali.
Conoscere le porte logiche elementari.
COMPETENZE
Saper dimensionare semplici schemi elettrici.
Saper risolvere semplici esercizi sui diodi.
Saper risolvere semplici esercizi sui BJT.
Saper spiegare il funzionamento di un alimentatore.
Saper fare esempi di sistemi di acquisizione di segnali.
COMPETENZE TRASVERSALI
Sintetizzare schematicamente i concetti fondamentali.
Effettuare correlazioni opportunamente guidate dal docente.
Utilizzare i libri di testo e altri sussidi didattici.
Sintetizzare adeguatamente dati, concetti e descrizione di fenomeni.
Imparare ad esprimere i concetti acquisiti attraverso un linguaggio chiaro, corretto ed appropriato.
Contenuti disciplinari e tempi di realizzazione
MODULI
Modulo 1: Circuiti in corrente continua
Circuito elettrico aperto e chiuso – Legge di Ohm per i conduttori – Legge
generale di Ohm per i circuiti – Collegamento in serie e in parallelo –
Generatori di tensione ideali e reali – Generatori di corrente ideali e reali –
Principi di Kirchhoff – Il partitore resistivo di tensione – Principio di
Millman – Teorema di Thevenin.
Modulo 2:Macchine elettriche
Generalità sulle macchine elettriche. Trasformatori. Macchine a corrente
continua.
TEMPI
Settem=
bre, ot=
tobre
Settem=
bre, ot=
tobre
Modulo 3: Infortunistica e igiene del lavoro.
Generalità. Campi elettromagnetici e salute. Sicurezza elettrica.
Modulo 4: I diodi
Struttura atomica: Isolanti, conduttori e semiconduttori – Semiconduttori:
Silicio e Germanio –Caratteristica tensione corrente di un diodo a
giunzione: Polarizzazione diretta e inversa - Considerazioni pratiche sulla
caratteristica del diodo - Diodi regolatori di tensione: diodi zener. Diodi
LED.
Modulo 5: Condensatori
Struttura del condensatore. Costante di tempo. Curve di carica e scarica
del condensatore. Condensatore come dispositivo che accumula e rilascia
energia.
Modulo 6: Alimentatori
- Struttura generale di un alimentatore - Raddrizzatore ad una semionda
con carico resistivo .Raddrizzatore a ponte di Graetz (cenni). Blocco
trasformatore. Blocco raddrizzatore. Blocco filtro capacitivo. Blocco
stabilizzatore di tensione.
Settem=
bre, ot=
tobre
novembr
e
Modulo 7: Transistor bipolare BJT
novembr
Funzionamento ai morsetti di un transistor bipolare – Transistor in zona
attiva – Caratteristiche di ingresso e di uscita. Retta di carico statica.
Polarizzazione di un BJT.– Funzionamento come interruttore del BJT.
Modulo 8: Amplificatori Operazionali
edicembre
Gennaio
– L’Amplificatore operazionale ideale e reale – Circuito invertente –
Circuito non invertente – Sommatore – Comparatori. Trigger di Schmitt.
Amplificatore differenziale.
Modulo 9: Acquisizione dei segnali. Sensori e Trasduttori
Schema a blocchi essenziale di sistema di acquisizione dati. Schemi a
blocchi di un sistema di monitoraggio e controllo – Terminologia,
generalità, classificazione dei trasduttori e parametri caratteristici
(pg.389).– Scala e offset in un trasduttore ecc.– Trasduttori di
temperatura e di posizione –Termocoppia. Convertitori ADC.
Febbraiomarzo
Marzoaprile
Aprile-
Modulo 10: Introduzione all’ Elettronica Digitale
maggio
Porte logiche fondamentali AND, OR, NOT, NAND, NOR. Def. di reti
logiche combinatorie e sequenziali. Definizione di bit. Codice binario della
tastiera. Una classificazione delle memorie a semiconduttore.
Maggiogiugno
Modulo 11: Sistemi di controllo.
Reazione negativa.
Metodo di lavoro
Gli argomenti del corso sono stati sviluppati sia con approccio teorico che con un approccio applicativo,
alternando le lezioni frontali tradizionali con esempi ed esercizi. Per stimolare le capacità di analisi e sintesi
autonoma da parte degli allievi si sono attuate esercitazioni in cui si è chiesto agli allievi di trovare anche da
soli la soluzione di esercizi allo scopo di verificare non tanto la conoscenza delle nozioni di base quanto
piuttosto l'acquisizione di un metodo per affrontare problemi tecnici nuovi.
Strumenti
Lo studio è stato fatto con l’aiuto del testo adottato all’inizio dell’anno scolastico in corso e su appunti dalle
lezioni.
MATERIALI DIDATTICI
Testo: Fondamenti di elettrotecnica ed elettronica. Autori: M. Cottignoli, S. Mirandola. Ed. Calderini.
Sitografia Internet per consultazione. Essenziali attrezzature di laboratorio.
Valutazioni
TIPOLOGIE DEI CONTROLLI PER VALUTAZIONI
Preferenzialmente orali ed orali-scritte con controlli nella pratica di laboratorio. Alla lavagna, dal posto, in
forma interattiva, sulla capacità di analisi, sintesi, prerequisiti ecc
Numero
Durante l’anno scolastico sono state eseguite più prove di verifica per lo scritto, e diffuse e numerose per
l’orale.
Sono state eseguite due simulazioni della seconda prova d’esame.
Tipologia delle prove
Le verifiche sono state effettuate mediante:
prove di simulazione della terza prova scritta
questionari a risposta aperta
problemi a soluzione rapida
prove orali: colloqui individuali e interattivi di gruppo.
In generale esercitazioni, interrogazioni e test di cui sopra, non sono state attuate solo per attribuire i voti,
ma è stata posta attenzione soprattutto all'aspetto formativo profondo.
Criteri di valutazione
Di seguito sono riportate le griglie di valutazione utilizzate per la valutazione delle prove scritte e orali svolte
durante l’anno.
Griglie di valutazione
La valutazione terrà conto degli seguenti elementi di giudizio di seguito riportati.
a) Comprensione di un quesito o problema posto.
b) Conoscenza delle nozioni fondamentali richieste per la soluzione del problema posto.
c) Impostazione di un procedimento risolutivo che individui correttamente eventuali blocchi circuitali
fondamentali che permettono di arrivare alla soluzione.
d) Sviluppo di un procedimento risolutivo che consenta di conseguire i risultati richiesti.
e) Corretta esecuzione del procedimento risolutivo.
f)
Capacità di realizzare sintesi autonome utilizzando metodi e tecniche imparate a lezione.
g) Capacità di realizzare autonomamente collegamenti con altre discipline per risolvere problemi.
h) Chiarezza ed ordine nell'esposizione.
Voto
Giudizio
1/2
NULLO
3
4
5
SCARSO SCADENTE
GRAVEMENTE
INSUFF.
INSUFFICIENTE
Descrizione
Lo studente rifiuta di affrontare la prova , o consegna in bianco..
Lo studente non conosce la quasi totalità degli argomenti proposti, non sa
risolvere alcun problema.
Lo studente dimostra di conoscere gli argomenti di base in modo
frammentario non è in grado, di risolvere autonomamente problemi
elementari.
Lo studente dimostra una preparazione non omogenea, sa risolvere
autonomamente solo semplici problemi.
Lo studente conosce la maggior parte degli argomenti proposti, dimostra una
comprensione di un quesito o problema posto, sviluppa un procedimento
risolutivo
6
SUFFICIENTE
che
consenta
di
conseguire
i
risultati
richiesti,
esegue
correttamente o per lo meno senza errori gravi il procedimento risolutivo di
problemi. Non riesce a fornire soluzioni a problemi non ripetitivi o comunque
non riconducibili a casi già noti. Chiarezza ed ordine nell'esposizione anche
se non in modo rigoroso.
La preparazione dello studente è quasi completa nei contenuti, l’esposizione
7
DISCRETO
dimostra: sicurezza,
chiarezza e ordine. Con riferimento al punto
precedente, lo studente non sempre dimostra la capacità di realizzare
autonomamente collegamenti con altre discipline per risolvere problemi.
Lo studente dimostra una conoscenza completa dei contenuti, l’esposizione
dimostra: sicurezza, chiarezza e ordine. Risolve i problemi proposti ed in
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BUONO
buona parte anche quelli nuovi che offrono nuovi spunti di riflessione.
Spesso dimostra la capacità di realizzare autonomamente collegamenti con
altre discipline per risolvere problemi.
Lo studente dimostra una padronanza della materia: dimostra una
conoscenza approfondita tutti gli argomenti svolti con chiarezza e rigore
9/10
OTTIMO
d’esposizione. Sa risolvere anche problemi complessi in maniera autonoma
seguendo anche metodi diversi da quelli insegnati. Dimostra un controllo
sulle tecniche adottate per giungere alla soluzione di problemi.
Prof. Mirco Motta
