I.S.I.S.S.
Istituto Statale Istruzione Secondaria Superiore
PIETRO GIORDANI
Via Lazio, 3 - 43122 Parma - Tel. 0521272405/272418 Fax 0521272435
e-mail: [email protected] sito: www.ipsgiordani.it
Codice Fiscale 80011950344
PROGRAMMAZIONE
di
SCIENZE INTEGRATE: FISICA
anno scolastico 2015/2016
DOCENTI
CLASSI
Prof.ssa Stella
CLASSI PRIME corso professionale diurno
servizi commerciali e sociosanitari
OBIETTIVI TRASVERSALI DI BASE – PRIMO BIENNIO
(condivise dal Collegio dei Docenti e dai Dipartimenti Disciplinari)
Per gli obiettivi sia didattici sia educativi-comportamentali, trasversali per tutte le classi del
biennio si fa riferimento al relativo documento.
FINALITÀ FORMATIVE DELLA DISCIPLINA A LIVELLO MINISTERIALE
(Ricavate dalle linee guida ministeriali ed elaborate dal dipartimento disciplinare)
Le Linee guida definiscono così le Scienze integrate: «non vanno intese come una nuova
disciplina, nella quale si fondono discipline diverse, ma come l’ambito di sviluppo e di
applicazione di una comune metodologia di insegnamento delle scienze». Secondo questo
approccio, le Scienze della Terra, la Biologia, la Chimica e la Fisica, ciascuna con il proprio
statuto epistemologico, permettono di «ricondurre il processo di apprendimento verso lo
studio della complessità del mondo reale, ricomponendo e tematizzando i saperi che solo
per facilità di studio, quando necessario, possono essere affrontati separatamente».
L’asse scientifico-tecnologico ha l’obiettivo di facilitare lo studente nell’esplorazione del
mondo circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del
mondo naturale e di quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione
globale. Ha l’obiettivo di far acquisire metodi, concetti, osservare e comprendere il mondo
e, misurarsi con l’idea di molteplicità, problematicità e trasformabilità del reale.
Obiettivo determinante è rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e tecnologie,
della loro correlazione con il contesto culturale e sociale con i modelli di sviluppo e con la
salvaguardia dell’ambiente, nonché della corrispondenza della tecnologia a problemi
concreti con soluzioni appropriate.
L’apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali,
raccolta di dati, valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di
congetture in base ad essi, costruzioni di modelli. L’adozione di strategie d’indagine, di
procedure sperimentali e di linguaggi specifici costituisce la base di applicazione del metodo
scientifico che ha il fine anche di valutare l’impatto sulla realtà concreta di applicazioni
tecnologiche specifiche.
La programmazione per le scienze integrate al biennio, i docenti terranno conto delle
competenze di base, previste nel Regolamento degli Istituti Professionali:
osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e
artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.
analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di
energia a partire dall'esperienza.
essere consapevole delle potenzialità dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
METODOLOGIE E MODALITA’ DIDATTICHE
Lezione frontale - Lezione interattiva. Lezione multimediale. Esercitazione in classe.
Esperimenti di laboratorio. Lavori di gruppo. Libro di testo. Appunti sulla lezione.
Diagrammi e mappe di sintesi.
Più precisamente, si adotterà una metodologia varia in grado di stimolare la curiosità, la
partecipazione e il coinvolgimento degli studenti. Inoltre le strategie didattiche adottate
sono state pensate al fine di favorire l’inclusione di alunni con BES e DSA.
Ci si avvarrà delle seguenti strategie:
A inizio lezione gli argomenti del giorno, prima di essere trattati, saranno sempre
presentati in modo chiaro ed evidente.
Gli argomenti trattati saranno presentati sotto forma di problema utilizzando una
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didattica sia di tipo deduttivo che induttivo al fine di favorire la ricerca di un metodo di
lavoro scientifico.
Nello svolgimento dei contenuti si farà costante riferimento alla realtà quotidiana,
utilizzando numerosi esempi; verrà effettuata attività di laboratorio sperimentale,
elaborando i dati raccolti e realizzando relazioni volta per volta; inoltre saranno
realizzate semplici esperienze con materiali di facile reperibilità nel rispetto delle norme
di sicurezza; infine verranno effettuate ricerche con l’utilizzo di internet.
Per integrare la lezione, diverse volte si utilizzeranno programmi di matematica e
geometria, come Geogebra, oppure programmi di simulazione come Physion che
permettono di comprendere meglio gli argomenti trattati.
Le lezioni frontali si alterneranno a lezioni in forma di conversazione guidata con
particolare attenzione al coinvolgimento dell’intera classe al dibattito.
Gli alunni verranno invitati ad avviare un percorso di autovalutazione al fine di
potenziare la consapevolezza del proprio apprendimento.
Al termine di ogni unità didattica si effettuerà in classe un ripasso generale degli
argomenti trattati al fine di preparare gli alunni alla verifica sommativa.
MODALITA’ DI VERIFICA DEL MODULO
Scritte, orali, pratiche, compiti a casa, relazioni di laboratorio.
Le
verifiche formative si baseranno su:
correzione di esercizi e compiti assegnati a casa.
interventi di commento o di chiarimento durante le lezioni.
interventi di commento e partecipazione attiva durante l’esecuzione di un esperimento.
esibizione di un quaderno ordinato, contente tutti gli appunti presi durante la lezione.
Per accertare l’acquisizione dei contenuti e il possesso delle competenze e abilità, al
termine di una o più unità didattiche, si effettueranno le valutazioni sommative sulla base
di:
interrogazioni orali
questionari scritti
prove scritte con esercizi
relazioni di laboratorio
lavori di gruppo
lavori di ricerca (valutazione con peso diverso).
le verifiche verranno strutturate secondo modalità e contenuti in linea a quanto svolto
durante le lezioni.
MODALITA’ DI RECUPERO DEL MODULO
In itinere con pacchetto di lavoro individuale e prova scritta.
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SOMMARIO DELLA PROGRAMMAZIONE MODULARE
Num.
Modulo
TITOLO
LA MISURA DELLE GRANDEZZE
FISICHE E GLI ERRORI
LE RELAZIONI TRA GRANDEZZE
L’EQUILIBRIO
IL MOTO E LE FORZE
TEMPERATURA E CALORE
LE CARICHE ELETTRICHE, LA
STRUTTURA DELL’ATOMO E LA
CORRENTE ELETTRICA
1
2
3
4
5
6
Num.
ore
CLASSI PRIME
12
12
12
4
Periodo di
svolgimento
settembre/ottobre/
novembre
dicembre/gennaio
febbraio/marzo
aprile/maggio
maggio
6
Maggio/Giugno
20
Monte ore previsto: 2 ore settimanali per un totale di 66 ore annue
Modulo 1
LA MISURA DELLE GRANDEZZE FISICHE E GLI ERRORI
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
Perché studiare la fisica, che studia la fisica, di che cosa si occupa la fisica.
Osservazioni qualitative e quantitative. Scoperte e invenzioni.
Le grandezze fisiche. Le unità di misura e il Sistema Internazionale.
Operazioni tra grandezze fisiche.
Le potenze di dieci e le loro proprietà. Notazione scientifica. Ordine di grandezza.
Arrotondamento
Gli strumenti di misura e le loro caratteristiche.
Misura di lunghezze, aree e volumi. Misura del tempo. Misura della massa e densità.
Incertezza di una misura. Errori sistematici ed accidentali.
Valore medio, dispersione ed errore assoluto. Errore relativo ed errore percentuale.
Le cifre significative.
La relazione di fisica.
ABILITA’
Riconoscere e capire il significato di una grandezza fisica.
Utilizzare correttamente le unità di misura del Sistema Internazionale.
Utilizzare multipli e sottomultipli ed effettuare le equivalenze.
Calcolare e/o misurare il volume di un liquido.
Calcolare e/o misurare area e volume di figure regolari.
Misurare l’area e il volume di figure irregolari.
Calcolare e/o misurare la densità di un solido.
Riconoscere le sostanze in base alla densità.
Effettuare le operazioni con le potenze. Ricavare le formule inverse.
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Saper utilizzare gli strumenti di misura (cronometro, metro, bilancia, dinamometro, cilindro
graduato, termometro, ecc.) ed essere in grado di ricavare la loro sensibilità e portata.
Interpretare correttamente l’errore assoluto e l’errore percentuale.
Calcolare gli errori sulle misure di una grandezza fisica.
Scrivere il risultato di una misura in modo corretto.
Saper realizzare la relazione di un esperimento di laboratorio.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze.
Essere consapevoli degli obiettivi da raggiungere.
Individuare percorsi, strategie d’azione e modalità operative.
Rilevare e verificare i risultati raggiunti.
Comprendere le regole proprie di un gruppo.
Ascoltare le idee e gli interventi altrui, comprendendo i diversi apporti al lavoro di gruppo.
Partecipare attivamente al lavoro comune.
OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
Le grandezze fisiche. Le unità di misura e il Sistema Internazionale. Operazioni tra
grandezze fisiche. Le potenze di dieci e le loro proprietà. Notazione scientifica.
Arrotondamento
Gli strumenti di misura e le loro caratteristiche. La relazione di fisica.
ABILITA’
Studio delle grandezze (lunghezza, area, volume, massa, densità, tempo)
Equivalenze (metro, metro quadrato e metro cubo, grammo, secondo).
Calcolare gli errori sulle misure di una grandezza fisica (valore medio, errore assoluto,
relativo e percentuale). Scrivere il risultato di una misura in modo corretto.
Saper realizzare la relazione di un esperimento di laboratorio (guidato dall’insegnante).
PREREQUISITI
Il rapporto. Le proporzioni. Il teorema di Pitagora. Le formule per calcolare l’area di figure
piane regolari. Le formule per calcolare i volumi di solidi regolari.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 1
Le grandezze fisiche e la
loro misurazione
UD. 2
Strumenti di matematica
Perché studiare la fisica? Di che cosa si
occupa la fisica? Scoperte e invenzioni.
Le parti della fisica.
Le grandezze fisiche. La misurazione. Le
unità di misura.
Le grandezze fondamentali e derivate.
La misura di lunghezze, aree e volumi.
Multipli
e
sottomultipli
del
metro.
Equivalenze. Multipli e sottomultipli del
grammo. Il volume dei liquidi. Multipli e
sottomultipli del litro. La misura della
massa. La densità di una sostanza. La
misura del tempo. Multipli e sottomultipli del
secondo. Operazioni tra grandezze fisiche.
Le potenze di dieci e le loro proprietà. La
notazione scientifica. Operazioni con
notazioni scientifiche.
Le proporzionalità.
L’arrotondamento di un numero decimale.
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5
UD. 3
L’incertezza di una misura
L’ordine di grandezza.
Come ricavare le formule inverse,
Gli strumenti di misura e le loro
caratteristiche
(sensibilità,
portata,
prontezza e precisione). Strumenti analogici
e digitali. Errori sistematici e accidentali.
Come studiare le misure delle grandezze
fisiche. Misure ripetute. Valor medio,
dispersione ed errore assoluto. Errore
relativo ed errore percentuale. Come
scrivere il risultato delle misure in modo
corretto. Le cifre significative.
Modulo 2
LE RELAZIONI TRA GRANDEZZE FISICHE
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
Rappresentazione dei dati mediante una tabella, una formula ed un grafico e confronto tra
le tre rappresentazioni.
La lettura di un grafico. Un grafico particolare: la retta. La pendenza di una retta.
Interpolazione ed estrapolazione.
Grandezze direttamente proporzionali. Grandezze inversamente proporzionali.
Le caratteristiche delle grandezze vettoriali.
Gli spostamenti. Il metodo punta-coda.
Le forze. Le caratteristiche delle forze. Gli effetti delle forze. L’unità di misura delle forze.
Il dinamometro.
La forza peso. Differenze tra massa e peso.
La forza elastica e la legge di Hooke.
Operazioni con le forze. La risultante di due forze. La regola del parallelogramma.
La scomposizione di una forza.
ABILITA’
Costruzione di un grafico sul piano cartesiano e relative scale di misura.
Riconoscere grandezze direttamente e inversamente proporzionali.
Interpretare e rappresentare le relazioni fra grandezze.
Tradurre una relazione fra due grandezze in una tabella.
Rappresentare una tabella con un grafico.
Rappresentare graficamente grandezze direttamente e inversamente proporzionali.
Interpretare la differenza tra grandezze scalari e vettoriali.
Riconoscere le grandezze scalari e quelle vettoriali.
Utilizzare il metodo punta-coda e la regola del parallelogramma per rappresentare
graficamente una combinazione lineare di vettori.
Disegnare la risultante di due o più forze. Saper scomporre una forza nel piano cartesiano.
Calcolare la risultante di due forze in casi particolari.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze.
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6
OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
Rappresentazione dei dati mediante una tabella, una formula ed un grafico e confronto tra
le tre rappresentazioni.
Grandezze direttamente proporzionali e inversamente proporzionali.
Le caratteristiche delle grandezze vettoriali. Le operazioni elementari tra vettori.
Le caratteristiche delle forze. Gli effetti delle forze.
La forza peso e differenze tra massa e peso.
La forza elastica e la legge di Hooke.
Il dinamometro.
ABILITA’
Costruzione di un grafico sul piano cartesiano e relative scale di misura.
Saper interpretare e ricavare informazioni basilari da un grafico.
Tradurre una relazione fra due grandezze in una tabella.
Saper rappresentare i dati di una tabella mediante un grafico.
Saper applicare la regola del parallelogramma e il metodo punta-coda.
PREREQUISITI
Unità di misura e sistema internazionale. Le formule. Le formule inverse.
Il piano cartesiano. Multipli e sottomultipli. Notazione scientifica. Il teorema di Pitagora.
Il parallelogramma. Le scale di grandezza del disegno tecnico.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 4
UD. 5
La rappresentazione
di dati e fenomeni
Le grandezze
vettoriali
Rappresentazione dei dati mediante una tabella, una
formula ed un grafico e confronto tra le tre
rappresentazioni.
Analogie tra fenomeni diversi.
La pendenza di una retta.
Interpolazione ed estrapolazione.
Le grandezze direttamente proporzionali. Grandezze
direttamente proporzionali nella vita quotidiana. La
formula della proporzionalità diretta e
la sua
rappresentazione grafica.
Gli allungamenti elastici di una molla.
Grandezze inversamente proporzionali.
La formula della proporzionalità inversa e
la sua
rappresentazione grafica.
Grandezze vettoriali e scalari.
Le caratteristiche delle grandezze vettoriali
Gli spostamenti. Somma di spostamenti. Il metodo
punta-coda.
Le forze. Le caratteristiche delle forze. Gli effetti delle
forze. L’unità di misura delle forze. La rappresentazione
delle forze. La misura delle forze. Il dinamometro.
La forza peso. Differenze tra massa e peso.
La forza elastica e la legge di Hooke.
Operazioni con le forze. La risultante di due forze. La
scomposizione
di
una
forza.
La
regola
del
parallelogramma.
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Modulo 3
L’EQUILIBRIO
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
I vincoli e le reazioni vincolari.
I corpi rigidi e i corpi elastici.
L’attrito.
La forza equilibrante.
Equilibrio sul piano orizzontale e sul piano inclinato.
Il momento di una forza.
Rotazioni orarie e antiorarie.
Equilibrio rispetto una rotazione.
Il baricentro e la sua ricerca.
Equilibrio stabile, instabile e indifferente.
La definizione di pressione e le sue unità di misura.
La legge di Stevin.
L'enunciato del principio di Pascal.
La pressione atmosferica.
L’esperienza di Torricelli.
L'enunciato del principio di Archimede.
ABILITA’
Rappresentare tutte le forze che agiscono sui corpi e determinare le condizioni di equilibrio.
Studiare l’equilibrio di un corpo sul piano inclinato e calcolare l’intensità delle forze che
agiscono su questo.
Studiare l’equilibrio di un corpo rispetto la rotazione attorno ad un punto, calcolando il
momento delle forze che agiscono su questo.
Calcolare la pressione ed effettuare le equivalenze tra le sue unità di misura.
Calcolare la pressione nei liquidi, applicando la legge di Stevin.
Elaborare progetti teorici, come “Il potenziamento degli argini di un fiume”.
Calcolare la spinta di Archimede.
Studiare l’equilibrio dei corpi all’interno di un fluido.
Elaborare progetti teorici, come “la realizzazione di una mongolfiera”.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze.
OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
I vincoli e la reazione vincolare.
L’attrito statico e l’attrito dinamico. L’attrito radente e l’attrito volvente.
Il piano inclinato.
Il baricentro.
La definizione di pressione e le sue unità di misura.
L'enunciato del principio di Pascal.
La pressione atmosferica.
L'enunciato del principio di Archimede.
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ABILITA’
Rappresentare graficamente l’equilibrio sul piano orizzontale e sul piano inclinato,
disegnando tutte le forze che agiscono sul corpo.
Calcolare la forza peso e le sue componenti.
Calcolare la forza d’attrito statico.
Calcolare la pressione.
Calcolare la pressione all’interno di un liquido.
Calcolare la spinta di Archimede.
PREREQUISITI
Componenti di una forza. La forza risultante. Il teorema di Pitagora. Le proprietà delle
proporzioni. Le formule inverse. Le proporzionalità diretta ed inversa.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 6
L’equilibrio dei corpi
solidi
UD. 7
L’equilibrio dei fluidi
I vincoli e le reazioni vincolari.
I corpi rigidi e i corpi elastici.
L’equilibrio di un corpo rigido sul piano orizzontale
e sul piano inclinato.
L’attrito statico e l’attrito dinamico.
L’attrito radente e l’attrito volvente.
La forza equilibrante.
Equilibrio con attrito e/o forza elastica.
Il braccio e il momento di una forza.
Le rotazioni. Rotazioni orarie e antiorarie.
Equilibrio rispetto la rotazione.
Il baricentro e la sua ricerca.
Il baricentro del corpo umano.
Equilibrio stabile, instabile e indifferente.
La definizione di pressione.
Le unità di misura della pressione.
La pressione nei liquidi.
La legge di Stevin. Il principio di Pascal.
La pressione sulle pareti del recipiente.
La pressione atmosferica. L’esperienza di
Torricelli.
La spinta idrostatica. Il principio di Archimede.
Calcolo della spinta di Archimede.
Corpi che affondano e corpi che galleggiano.
La spinta in aria.
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Modulo 4
Il MOTO E LE FORZE
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di
energia a partire dall’esperienza.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
Concetto relativo di movimento. Traiettoria e sistemi di riferimento. Vari tipi di moto.
La variazione di una grandezza fisica.
Spostamento, posizione, spazio percorso e tempo impiegato..
Strumenti per lo studio del moto.
Il concetto della velocità. Velocità media e velocità istantanea.
Il grafico spazio-tempo.
Il concetto dell’accelerazione. Accelerazione media e accelerazione istantanea.
Il grafico velocità-tempo.
Il metodo grafico per il calcolo dello spazio percorso.
I tre principi della dinamica.
La legge della gravitazione universale.
Il lavoro di una forza. Lavoro motore, lavoro resistente e lavoro nullo.
La potenza. Concetto di macchina. Rendimento di una macchina.
L’energia cinetica.
L’energia potenziale gravitazionale.
La conservazione dell’energia meccanica.
ABILITA’
Cogliere il significato di velocità e accelerazione. Calcolare la velocità media e
l’accelerazione media. Individuare le caratteristiche del moto rettilineo uniforme e del moto
uniformemente accelerato. Trasformare una velocità da Km/h a m/s e viceversa.
Ricavare informazioni relative al moto di un corpo dai grafici spazio-tempo e velocitàtempo.
Enunciare e interpretare i tre principi della dinamica.
Riconoscere e calcolare la forza gravitazionale.
Interpretare il significato di lavoro. Calcolare il lavoro di una forza.
Interpretare il concetto di potenza. Calcolare il rendimento di una macchina.
Riconoscere il significato di energia cinetica. Calcolare l’energia cinetica.
Riconoscere il significato di energia potenziale gravitazionale. Calcolare l’energia
gravitazionale.
Riconoscere il significato di energia potenziale elastica. Calcolare l’energia elastica.
Enunciare ed applicare il principio di conservazione dell’energia meccanica.
Conoscere le unità di misura delle grandezze cinematiche e dinamiche.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze. Riconoscere l’esistenza e i termini
di un problema. Raccogliere e valutare dati pertinenti per la soluzione. Formulare ipotesi di
soluzione. Costruzione di un grafico sul piano cartesiano e relative scale di misura.
Verificare la validità delle ipotesi formulate.
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OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
Il concetto della velocità. Velocità media e velocità istantanea.
Il grafico spazio-tempo.
Il concetto dell’accelerazione. Accelerazione media e accelerazione istantanea.
Il grafico velocità-tempo.
I tre principi della dinamica.
Il lavoro di una forza. Lavoro motore, lavoro resistente e lavoro nullo.
La potenza. Concetto di macchina.
L’energia cinetica.
L’energia potenziale gravitazionale.
ABILITA’
Calcolare la velocità media e l’accelerazione media.
Trasformare una velocità da Km/h a m/s e viceversa.
Ricavare informazioni relative al moto di un corpo dai grafici spazio-tempo e velocitàtempo.
Enunciare e interpretare i tre principi della dinamica.
La definizione di lavoro.
La definizione di potenza.
La definizione di energia cinetica, energia gravitazionale, energia elastica.
L’energia meccanica.
Conoscere le unità di misura delle grandezze cinematiche e dinamiche.
PREREQUISITI
Le unità di misura. Le grandezze scalari e vettoriali. I grafici. Le proporzionalità. La
pendenza di una retta. Le forze. La forza risultante. Operazioni con le forze. Gli effetti delle
forze. La regola del parallelogramma. La notazione scientifica.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 8
Il moto rettilineo
UD. 9
I principi della dinamica
La cinematica.
Il moto è relativo.
Traiettoria e sistemi di riferimento.
Vari tipi di moto.
La variazione di una grandezza fisica.
Spostamento, posizione, spazio percorso e
tempo impiegato.
Strumenti per lo studio del moto.
Il concetto della velocità. Definizione di
velocità media. La velocità istantanea.
Il grafico spazio-tempo.
Il concetto dell’accelerazione. La definizione
dell’accelerazione media.
L’accelerazione istantanea.
Il grafico velocità-tempo.
Il metodo grafico per il calcolo dello spazio
percorso.
La dinamica.
Il primo principio della dinamica o principio di
inerzia.
Il secondo principio o legge fondamentale
della dinamica.
Il terzo principio o principio di azione e
reazione.
La legge della gravitazione universale.
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UD. 10
Lavoro, potenza e energia
La definizione del lavoro.
Lavoro motore, lavoro resistente e lavoro
nullo.
La definizione di potenza.
Il rendimento di una macchina.
L’energia e unità di misura.
La definizione di energia cinetica.
La
definizione
di
energia
potenziale
gravitazionale.
La definizione di energia potenziale elastica.
La conservazione dell’energia meccanica.
Modulo 5
TEMPERATURA E CALORE
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di
energia a partire dall’esperienza.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
Concetto di calore e temperatura. La caloria.
Le scale termometriche (Celsius e Kelvin). L’equazione fondamentale della calorimetria.
L’equilibrio termico.
Il trasferimento e la trasformazione di energia.
Le trasformazioni calore-lavoro e lavoro-calore.
La qualità dell’energia.
ABILITA’
Convertire i centigradi Celsius in gradi Kelvin e viceversa.
Saper le differenze tra temperatura e calore.
Descrivere trasformazioni di energia da una forma all’altra.
Come aumentare la temperatura di una sostanza.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze.
OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
Concetto di calore e temperatura. La caloria.
Le scale termometriche (Celsius e Kelvin).
Il trasferimento e la trasformazione di energia.
ABILITA’
Convertire i centigradi Celsius in gradi Kelvin e viceversa.
Saper le differenze tra temperatura e calore.
Descrivere trasformazioni di energia da una forma all’altra.
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PREREQUISITI
Il lavoro e l’energia.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 11
Temperatura e calore
Gli stati di aggregazione della materia.
Agitazione termica e temperatura.
La misura della temperatura.
Le scale termometriche (Celsius e
Kelvin)
L’energia termica. La caloria.
Come aumentare la temperatura di
una
sostanza.
L’equazione
fondamentale della calorimetria.
L’equilibrio termico.
Modulo 6
LE CARICHE ELETTRICHE, LA STRUTTURA
DELL’ATOMO E LA CORRENTE ELETTRICA
tipologia
Disciplinare, pluridisciplinare e di approfondimento
OBIETTIVI
COMPETENZE
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale
e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità.
Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate.
CONOSCENZE
Le cariche elettriche.
Gli esperimenti importanti sulla struttura dell’atomo.
Il modello elettronico a gusci
Conduttori e isolanti.
La forza di Coulomb.
Il campo elettrico.
La differenza di potenziale.
La corrente elettrica.
I e II legge di Ohm.
Collegamenti di resistenze.
Energia e potenza nei circuiti elettrici.
L’ effetto termico della corrente elettrica.
ABILITA’
Applicare la legge di Coulomb.
Determinare il campo elettrico creato da una o più cariche puntiformi.
Applicare la I e II legge di Ohm.
Risoluzione di semplici circuiti
Conoscere i costituenti fondamentali di un circuito elettrico.
Energia e potenza nei circuiti elettrici.
Elaborare collegamenti con fenomeni ed eventi diversi, anche appartenenti ad altri ambiti
disciplinari.
Stabilire relazioni causa-effetto e/o analogie e differenze.
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OBIETTIVI MINIMI
CONOSCENZE
Il modello elettronico a gusci.
Intensità di corrente elettrica.
Prima e seconda legge di Ohm.
Gli effetti termici della corrente elettrica.
ABILITA’
Calcolare la forza elettrostatica.
Applicare la prima e seconda legge di Ohm.
Risoluzione di semplici circuiti.
PREREQUISITI
Il principio di azione e reazione. La notazione scientifica. Le grandezze vettoriali.
CONTENUTI (articolati in unità didattiche UD)
UD. 12
Le cariche elettriche e la
struttura dell’atomo a gusci
UD. 13
La corrente elettrica
I fenomeni elettrostatici.
La carica elettrica.
Conduttori e isolanti.
La legge di Coulomb.
Il campo elettrico.
Il modello elettronico a gusci.
La corrente elettrica.
L’intensità della corrente elettrica.
La differenza di potenziale e il ruolo
del generatore. La resistenza elettrica.
La prima e la seconda legge di Ohm.
Amperometro e voltmetro.
Energia e potenza elettrica.
La chilowattora.
Centrali termoelettriche e centrali
idroelettriche.
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