PROGRAMMAZIONE GENERALE DI FISICA biennio

PROGRAMMAZIONE GENERALE DI FISICA
ANNO SCOLASTICO 20011-2012
CLASSI PRIME
La seguente programmazione tiene conto delle 7 competenze chiave, dei 4 assi culturali,della interazione
disciplinare.
Finalità
L’insegnamento della Fisica concorre, attraverso l’acquisizione delle metodologie e delle conoscenze
specifiche della disciplina, alla formazione della personalità dell’allievo favorendo lo sviluppo di una
cultura armonica e flessibile.
Tale insegnamento, in stretto raccordo con le altre discipline scientifiche, si propone di favorire o
sviluppare :
- la comprensione di procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica e la
capacità di utilizzarli;
- l’acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad un’adeguata
interpretazione della natura;
- l’acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico;
- la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi
concreti anche al di fuori dello stretto ambito disciplinare;
- l’abitudine al rispetto dei fatti , al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo delle
proprie ipotesi interpretative;
- l’acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo;
- la comprensione del rapporto esistente tra lo sviluppo della fisica e quello delle idee,
della tecnologia , del sociale.
Obiettivi di apprendimento
Alla fine del corso gli allievi devono essere in grado di :
- analizzare un fenomeno o un problema, riuscendo ad individuare gli
elementi significativi, le relazioni , i dati superflui, quelli mancati e a collegare
premesse e conseguenze;
- eseguire in modo corretto semplici misure, con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e
degli strumenti utilizzati;
raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le
approssimazioni, mettendo in evidenza l’incertezza associata alla misura;
- esaminare i dati e ricavare informazioni significative da tabelle , grafici ed altri tipi di documentazione;
- porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli;
- inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie o differenze,
proprietà varianti e invarianti;
- trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali.
- utilizzare semplici programmi per la risoluzione di problemi o per la simulazione di fenomeni.
1/8
I prerequisiti
Alcune volte, le difficoltà degli allievi sono causate da carenze nei prerequisiti, cioè da conoscenze e
competenze inadeguate che essi manifestano nel momento in cui accedono a una determinata proposta di
apprendimento. Alcune di queste carenze sono presenti all'ingresso della Scuola superiore, altre si
formano durante il corso di Fisica, perché dipendono dai risultati dell'apprendimento delle parti
precedenti del programma. A un certo punto, se non si interviene opportunamente, esse impediranno allo
studente in difficoltà la realizzazione proficua di qualsiasi percorso di apprendimento.
I principali prerequisiti che uno studente deve possedere all'inizio del biennio, quando comincia ad
affrontare lo studio della Fisica sono:
-conoscere le quattro operazioni e il loro significato, i numeri decimali, le frazioni, le potenze;
-conoscere elementi fondamentali di geometria (punto, retta, rette parallele e perpendicolari);
- sapere calcolare l’area e il volume delle principali figure geometriche;
- sapere effettuare calcoli con le potenze del dieci;
- sapere risolvere semplici equazioni di primo grado;
-sapere effettuare equivalenze, conoscendo i principali multipli e sottomultipli del Sistema internazionale
delle unità di misura;
-sapere impostare e risolvere semplici proporzioni.
Questi argomenti saranno svolti all’inizio dell’anno scolastico con la collaborazione degli insegnanti di
matematica, chimica disegno.
Contenuti
Il programma preventivato è di seguito sviluppato seguendo i capitoli del libro di testo con le relative
conoscenze ,abilità,esperienze di laboratorio, scansioni temporali; con i numeri da 1 a 5 sono indicate le
competenze di base che ciascun argomento concorre a sviluppare, secondo la legenda riportata di
seguito.
1. Formulare ipotesi, sperimentare e/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie.
2. Analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche, riuscendo a individuare le grandezze fisiche
caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra esse.
3. Spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza della
reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica.
4. Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema Internazionale delle
unità di misura.
5. Collocare le principali scoperte scientifiche e invenzioni tecniche nel loro contesto storico e sociale.
Per ogni argomento svolto, oltre ai contenuti indicati nel piano di lavoro, ci sono quelli elencati qui di
seguito.
Per la Didattica: approfondimenti on line, esercizi svolti sul libro.
Per le Verifiche: esercizi su tre livelli di difficoltà sul libro di testo e on line, test interattivi, soluzioni
on line degli esercizi del libro e delle prove di verifica, di rinforzo e di potenziamento
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OBIETTIVI
CAPITOLO
Competenze
di base
1
1. Le
grandezze
2. Strumenti
matematici
3. La misura
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Laboratorio
Abilità
5
Concetto di
misura delle
grandezze fisiche.
Il Sistema
Internazionale
di Unità: le
grandezze fisiche
fondamentali.
Intervallo di
tempo, lunghezza,
area, volume,
massa, densità.
Equivalenze di
aree, volumi e
densità.
Le dimensioni
fisiche di una
grandezza.
I rapporti, le
proporzioni.
I grafici.
La proporzionalità
diretta e inversa.
La proporzionalità
quadratica diretta
e inversa.
Lettura e
interpretazione di
formule e grafici.
Le potenze di 10 e
proprietà.
Determinazione
della formula
inversa.
Il metodo
scientifico.
Le caratteristiche
degli strumenti di
misura.
Le incertezze in
una misura.
Gli errori nelle
misure dirette.
La valutazione del
risultato di una
misura.
Le cifre
significative.
L’ordine di
grandezza di un
numero.
La notazione
scientifica.
Comprendere
il concetto di
definizione
operativa di una
grandezza fisica.
Convertire la
misura di una
grandezza fisica
da un’unità di
misura ad
un’altra.
Utilizzare
multipli e
sottomultipli
di una unità.
Effettuare
semplici
operazioni
matematiche,
impostare
proporzioni e
definire le
percentuali.
Rappresentare
graficamente le
relazioni tra
grandezze fisiche.
Leggere e
interpretare
formule e grafici.
Conoscere e
applicare le
proprietà delle
potenze.
Effettuare misure.
Riconoscere i
diversi tipi di
errore nella
misura di una
grandezza fisica.
Calcolare gli
errori sulle misure
effettuate.
Esprimere il
risultato di una
misura con il
corretto uso di
cifre significative.
Valutare l’ordine
di grandezza di
una misura.
Calcolare le
incertezze nelle
misure indirette.
Valutare
l’attendibilità dei
risultati.
• Misure di lunghezza
Da
Settembre
a
Novembre
• Misure di superficie
• Misure di volume
• Misure di intervalli
di tempo (periodo di
un pendolo)
• Misure di densità
• Gli
allungamenti
elastici
3/8
OBIETTIVI
CAPITOLO
Competenze
di base
1
4. Le forze
5.
L’equilibrio
dei solidi
6.
L’equilibrio
dei fluidi
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Laboratorio
Abilità
5
L’effetto delle
forze.
Forze di contatto e
azione a distanza.
Come misurare le
forze.
La somma delle
forze.
I vettori e le
operazioni con i
vettori: somma
differenza e
moltiplicazione
per uno scalare.
Scomposizione
grafica di un
vettore nel piano
cartesiano.
La forza-peso e la
massa.
Le caratteristiche
della forza
d’attrito (statico,
dinamico).
La legge di Hooke
e la forza elastica.
I concetti di punto
materiale e corpo
rigido.
L’equilibrio del
punto materiale e
l’equilibrio su un
piano inclinato.
Usare
correttamente gli
strumenti e i
metodi di misura
delle forze.
Operare con
grandezze fisiche
scalari e
vettoriali.
Calcolare il valore
della forza-peso.
Utilizzare
la legge di Hooke
per il calcolo
delle forze
elastiche.
La definizione
di pressione e la
pressione nei
liquidi.
La legge di Pascal
e la legge di
Stevino.
La spinta di
Archimede.
Il galleggiamento
dei corpi.
La pressione
atmosferica e la
sua misurazione.
Saper calcolare
la pressione
determinata
dall’applicazione
di una forza e la
pressione
esercitata dai
liquidi.
Applicare le leggi
di Pascal, di
Stevino e di
Archimede nello
studio
dell’equilibrio
dei fluidi.
Analizzare le
condizioni di
galleggiamento
dei corpi.
Comprendere
il ruolo della
pressione
atmosferica.
• Regola del
parallelogramma
Da
Dicembre
a
Febbraio
Analizzare
situazioni di
equilibrio statico,
individuando le
forze applicate.
Determinare le
condizioni di
equilibrio di un
corpo su un piano
inclinato.
• Equilibrio di un corpo
su un piano inclinato
• Pressione idrostatica
• Principio di Pascal
• Vasi comunicanti
• Pressione atmosferica
• Spinta di Archimede
4/8
CAPITOLO
OBIETTIVI
Competenze
di base
1
7. La
velocità
8. L’accelerazione
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Abilità
Laboratori
5
Il punto materiale
in movimento e la
traiettoria.
I sistemi di
riferimento.
Il moto rettilineo.
La velocità media.
I grafici spaziotempo.
Caratteristiche del
moto rettilineo
uniforme.
Analisi di un moto
attraverso grafici
spazio-tempo e
velocità-tempo.
Il significato della
pendenza nei
grafici spaziotempo.
I concetti di
velocità
istantanea,
accelerazione
media e
accelerazione
istantanea.
Le caratteristiche
del moto
uniformemente
accelerato, con
partenza da fermo.
Il moto
uniformemente
accelerato con
velocità iniziale.
Le leggi dello
spazio e della
velocità in
funzione del
tempo.
Utilizzare il
sistema di
riferimento nello
studio di un moto.
Calcolare la
velocità media,
lo spazio percorso
e l’intervallo di
tempo di un moto.
Interpretare il
significato del
coefficiente
angolare di un
grafico spaziotempo.
Conoscere le
caratteristiche
del moto rettilineo
uniforme.
Interpretare
correttamente
i grafici spaziotempo e velocitàtempo relativi
a un moto.
Calcolare i valori
della velocità
istantanea e
dell’accelerazione
media di un corpo
in moto.
Interpretare
i grafici spaziotempo e velocitàtempo nel moto
uniformemente
accelerato.
Calcolare lo
spazio percorso
da un corpo
utilizzando il
grafico spaziotempo.
Calcolare
l’accelerazione
di un corpo
utilizzando un
grafico velocitàtempo.
• Moto rettilineo
uniforme con la
rotaia a cuscino
d’aria
Marzo
• Moto uniformemente
accelerato con la
rotaia a cuscino
d’aria
5/8
CAPITOLO
OBIETTIVI
Competenze
di base
1
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Laboratorio
Abilità
5
9. I moti
nel piano
I vettori posizione,
spostamento e
velocità.
Il moto circolare
uniforme.
Periodo,
frequenza e
velocità istantanea
nel moto circolare
uniforme.
L’accelerazione
centripeta.
10. I
principi
della
dinamica
I principi della
dinamica.
L’enunciato del
primo principio
della dinamica.
Il secondo
principio della
dinamica.
Il concetto di
massa inerziale.
Il terzo principio
della dinamica.
Applicare le
conoscenze sulle
grandezze
vettoriali ai moti
nel piano.
Operare con le
grandezze fisiche
scalari e
vettoriali.
Calcolare le
grandezze
caratteristiche
del moto circolare
uniforme.
Analizzare il
moto dei corpi
quando la forza
risultante
applicata è nulla.
Studiare il moto
di un corpo sotto
l’azione di una
forza costante.
Applicare il terzo
principio della
dinamica.
Proporre esempi
di applicazione
della seconda
legge della
dinamica.
secondo
Aprile- Ilprincipio
della
dinamica
Maggio
OBIETTIVI MINIMI
Sono obiettivi minimi gli argomenti che costituiscono prerequisiti fondamentali per l’acquisizione di
nuove conoscenze.
Per gli studenti delle classi prime, bisogna scegliere gli argomenti del primo anno che costituiscono
prerequisiti essenziali degli argomenti del secondo anno.
Degli argomenti scelti, sono da svolgere i concetti e le applicazioni fondamentali, cioè quelli che vengono
considerati veramente irrinunciabili come prerequisiti. Non è opportuno inserire concetti secondari o
applicazioni che, pur essendo interessanti, non possono essere considerati dei prerequisiti.
In genere, al:secondo anno, va considerata necessaria la presenza delle seguenti abilità:
-sapere impostare e risolvere proporzioni; . sapere impostare e interpretare tabelle;
-sapere costruire e leggere vari tipi di diagrammi, individuando le relazioni fra le due variabili utilizzate;
- avere dimestichezza con le operazioni sulle formule inverse;
- sapere comprendere la struttura logica di un testo, approntando i relativi schemi
- sapere effettuare misurazioni;
E’, inoltre, indispensabile la conoscenza dei seguenti argomenti:
-grandezze fisiche fondamentali e derivate
-unità di misura
-sistema internazionale
-grandezze vettoriali e operazioni con esse
-equilibrio dei solidi e dei liquidi
-moto rettilineo uniforme
-moto uniformemente accelerato
-moto circolare uniforme
6/8
INDICAZIONI METODOLOGICHE
Relativamente al primo anno di corso, la fase iniziale del processo insegnamento-apprendimento della
Fisica ha una funzione di raccordo con quanto già acquisito dagli allievi negli studi precedenti.
Dopo l’indagine sul livello di partenza della classe si cercherà di omogeneizzare il gruppo classe facendo
ricorso ad opportune strategie di recupero mediante l’osservazione dei fenomeni e l’esecuzione di misure
con facili esperimenti che richiedono premesse teoriche elementari e che riguardano alcune proprietà dei
corpi.
Si potranno effettuare misure di lunghezze, superfici, volumi, masse e densità.
L’analisi approfondita del dibattito in classe ed effettuata sotto la guida dell’insegnante dovrà
gradualmente sviluppare negli allievi la capacità di schematizzare fenomeni via via più complessi e di
proporre semplici modelli.
In entrambi i corsi, per quanto riguarda la metodologia dell’insegnamento , appaiono fondamentali tre
momenti interdipendenti ma non subordinati gerarchicamente o temporalmente:
-
l’elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di ipotesi o principi, deve gradualmente
portare gli allievi a comprendere come si possa interpretare ed unificare un’ampia classe di fatti
empirici e avanzare possibili previsioni;
la realizzazione di esperimenti da parte del docente e degli allievi, singolarmente o in gruppo,
secondo un’attività di laboratorio variamente gestita e caratterizzata da una continua e mutua
fertilizzazione tra teoria e pratica, con strumentazione semplice e con gli allievi sempre impegnati
attivamente, sia durante la realizzazione dell’esperienza, sia nell’elaborazione delle relazioni
sull’attività di laboratorio.
l’applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi
come un’automatica applicazione di formule, ma per migliorare la comprensione del fenomeno
studiato e come uno strumento idoneo per educare gli allievi a giustificare logicamente le varie
fasi del processo di risoluzione.
Il libro di testo misto multimediale fornisce la possibilità di utilizzare le nuove tecnologie. Online, sul
sito della casa editrice, oppure sul dischetto allegato sono disponibili filmati ed animazioni che illustrano
fenomeni ed esperimenti. Inoltre ci sono le mappe interattive che forniscono la sintesi del capitolo con
domande e risposte,ed esercizi interattivi, sotto forma di test, con le risposte e le spiegazioni.
L’insegnante potrà integrare le spiegazioni a scuola mediante un computer con schermo ed incitare gli
alunni a studiare a casa con l’ausilio del dischetto e del sito.
Per quanto riguarda l’attività di verifica e di valutazione, si presterà particolare attenzione alla valutazione
di tipo formativo. Gli errori commessi dagli allievi durante il processo di apprendimento potranno così
fornire preziose informazioni per la scelta di ulteriori e diversificati interventi didattici finalizzati anche
all’attività di recupero.
Attività di laboratorio
Tale attività deve vedere gli allievi protagonisti ed armonicamente inseriti nella trattazione dei temi di
volta in volta affrontati. Allo stesso modo dovrà essere prevista una corretta utilizzazione degli strumenti
di calcolo e di elaborazione dei dati.
Il metodo sperimentale e la teoria della misura devono rappresentare un riferimento costante durante tutto
il corso; essi saranno affrontati non separatamente dai problemi fisici concreti, ma come naturale
conseguenza dell’attività teorica e di laboratorio. Quest’ultima sarà condotta normalmente da piccoli
gruppi di studenti sotto la guida dell’insegnante mediante l’esecuzione di semplici misure, esperimenti e
attraverso la rappresentazione e la elaborazione dei dati sperimentali .In particolare, devono riguardare:
- precisione di una misura ed errori
- sistema internazionale di misura
- vettori, loro uso e composizione
- rappresentazione grafica di relazioni che caratterizzano alcuni semplici fenomeni.
7/8
Con l’attività di laboratorio gli allievi devono:
sviluppare la capacità di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura
fisica
imparare a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate, ed
aver sviluppato abilità operative connesse mediante l’uso degli strumenti.
acquisire flessibilità nell’affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e tecnica.
imparare ad osservare spontaneamente le più comuni norme antinfortunistiche.
Dopo lo svolgimento di ogni attività sperimentale, gli studenti devono compilare una relazione sul lavoro
svolto, evidenziando sinteticamente in essa gli scopi, le modalità, i dati raccolti e i risultati ottenuti
nell’esperienza.
La necessità di preparare la relazione sprona l’attenzione degli studenti, e aiuta loro a comprendere che
l’attività che stanno svolgendo è un lavoro vero e proprio.
Ovviamente, le relazioni devono costituire elementi di valutazione dello studente, attraverso le loro
caratteristiche formali e i loro contenuti. I voti delle relazioni, insieme ai voti riguardanti i contributi nelle
discussioni, l’attività e il comportamento individuale e a gruppi nei laboratori , concorrono a determinare
il voto “ pratico”della disciplina, assegnato allo studente nella valutazione trimestrale.
L’uso di materiale audiovisivo dovrà integrare, ma non sostituire l’attività di laboratorio che
è da ritenersi fondamentale per l’educazione al “saper operare”.
LA VALUTAZIONE DEGLI STUDENTI.
La valutazione ha come scopo finale la determinazione dei voti trimestrali da riportare in pagella, ma
svolge anche un ruolo di controllo dell’attività didattica in itinere, per stabilire eventuali interventi di
recupero, per decidere come procedere con lo svolgimento del programma e, in ultima analisi, per
giudicare anche il lavoro effettuato dall’insegnante.
Occorre valutare non solo le conoscenze assunte dagli studenti, ma anche le abilità e le metodologie da
essi acquisite e le loro capacità organizzative. Anche il comportamento in laboratorio, in aula di
informatica, nel lavoro di gruppo ,sono valutabili con un voto alla stessa stregua della conoscenza di un
argomento del libro di testo. In pratica, si tratta di valutare se sono stati raggiunti gli obiettivi previsti
dalla programmazione. Le interrogazioni in aula sono utili per verificare l’apprendimento delle
conoscenze che vengono assunte durante lo svolgimento del programma; per valutare la capacità degli
studenti di elaborare concetti, di eseguire collegamenti fra teoria ed esperienza, risolvere semplici
problemi numerici.
Relativamente alla verifica degli obiettivi cognitivi, saranno predisposti test o questionari adatti allo
scopo.
I test possono essere composti da quesiti a risposta chiusa. Per evitare che gli studenti forniscano risposte
“a caso” ai quesiti, si può richiedere che vengano fornite anche le motivazioni delle risposte il
questionario destinato a un compito della durata di un’ora può essere composto da circa 20 quesiti.
.I voti delle interrogazioni orali e delle prove scritte, unitamente alle valutazioni di interventi in aula degli
studenti durante la spiegazione o durante le interrogazioni, concorreranno a determinare la valutazione
trimestrale.
I Docenti di Fisica e Laboratorio :
8/8
ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE
“B. FOCACCIA” SALERNO
PROGRAMMAZIONE GENERALE DI FISICA
ANNO SCOLASTICO 2011-2012
CLASSI SECONDE
La seguente programmazione tiene conto delle 7 competenze chiave, dei 4 assi culturali,della interazione
disciplinare.
Finalità
L’insegnamento della Fisica concorre, attraverso l’acquisizione delle metodologie e delle conoscenze
specifiche della disciplina, alla formazione della personalità dell’allievo favorendo lo sviluppo di una
cultura armonica e flessibile.
Tale insegnamento, in stretto raccordo con le altre discipline scientifiche, si propone di favorire o
sviluppare :
- la comprensione di procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica e la capacità di utilizzarli;
- l’acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad un’adeguata
interpretazione della natura;
- l’acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico;
- la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi
concreti anche al di fuori dello stretto ambito disciplinare;
- l’abitudine al rispetto dei fatti , al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo delle
proprie ipotesi interpretative;
- l’acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo;
- la comprensione del rapporto esistente tra lo sviluppo della fisica e quello delle idee,
della tecnologia , del sociale.
Obiettivi di apprendimento
Alla fine del corso gli allievi devono essere in grado di :
-
-
analizzare un fenomeno o un problema, riuscendo ad individuare gli
elementi significativi, le relazioni , i dati superflui, quelli mancati e a collegare
premesse e conseguenze;
eseguire in modo corretto semplici misure, con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e
degli strumenti utilizzati;
raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le
approssimazioni, mettendo in evidenza l’incertezza associata alla misura;
esaminare i dati e ricavare informazioni significative da tabelle , grafici ed altri tipi di
documentazione;
porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli;
inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie o differenze,
proprietà varianti e invarianti;
trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali.
utilizzare semplici programmi per la risoluzione di problemi o per la simulazione di fenomeni.
9/8
I prerequisiti
Alcune volte, le difficoltà degli allievi sono causate da carenze nei prerequisiti, cioè da conoscenze e
competenze inadeguate che essi manifestano nel momento in cui accedono a una determinata proposta di
apprendimento. Alcune di queste carenze sono presenti all'ingresso della Scuola superiore, altre si
formano durante il corso di Fisica, perché dipendono dai risultati dell'apprendimento delle parti
precedenti del programma. A un certo punto, se non si interviene opportunamente, esse impediranno allo
studente in difficoltà la realizzazione proficua di qualsiasi percorso di apprendimento.
Sotto certi aspetti, è relativamente facile individuare i prerequisiti mancanti al primo anno. Più difficile,
invece, è individuare i prerequisiti mancanti ad alcuni studenti quando affrontano argomenti del secondo
anno. Infatti, ad alcuni prerequisiti da ingresso alla scuola superiore non ancora raggiunti si aggiungono le
mancanze dovute all'assimilazione non accettabile di contenuti e metodologie del primo anno.
In genere, al:secondo anno, va considerata necessaria la presenza delle seguenti abilità:
- sapere impostare e risolvere proporzioni;
- sapere impostare e interpretare tabelle;
-sapere costruire e leggere vari tipi di diagrammi, individuando le relazioni fra le due variabili utilizzate;
- avere dimestichezza con le operazioni sulle formule inverse;
- sapere comprendere la struttura logica di un testo;
- sapere effettuare misurazioni;
- sapere individuare i passaggi necessari per affrontare e risolvere problemi.
Contenuti
Il programma preventivato è di seguito sviluppato seguendo i capitoli del libro di testo con le relative
conoscenze ,abilità,esperienze di laboratorio, scansioni temporali; con i numeri da 1 a 5 sono indicate le
competenze di base che ciascun argomento concorre a sviluppare, secondo la legenda riportata di
seguito.
1. Formulare ipotesi, sperimentare e/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie.
2. Analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche, riuscendo a individuare le grandezze fisiche
caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra esse.
3. Spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza della
reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica.
4. Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema Internazionale delle
unità di misura.
5. Collocare le principali scoperte scientifiche e invenzioni tecniche nel loro contesto storico e sociale.
Per ogni argomento svolto, oltre ai contenuti indicati nel piano di lavoro, ci sono quelli elencati qui di
seguito.
Per la Didattica: approfondimenti on line, esercizi svolti sul libro.
Per le Verifiche: esercizi su tre livelli di difficoltà sul libro di testo e on line, test interattivi, soluzioni on
line degli esercizi del libro e delle prove di verifica, di rinforzo e di potenziamento
10/8
CAPITOLO
OBIETTIVI
Competenze
di base
1
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Abilità
5
Ripetizione dei
moti: moto
rettilineo uniforme
e uniformemente
accelerato
Il moto circolare
uniforme
10. I
principi
della
dinamica
12.
L’energia
13. La
temperatura
14. Il calore
Laboratorio
Applicare le
conoscenze sulle
grandezze
vettoriali ai moti
nel piano.
Operare con le
grandezze fisiche
scalari e
vettoriali.
Calcolare le
grandezze
caratteristiche
del moto circolare
uniforme.
I principi della
Analizzare il
dinamica.
moto dei corpi
L’enunciato del
quando la forza
primo principio
risultante
della dinamica.
applicata è nulla.
Studiare il moto
Il secondo
principio della
di un corpo sotto
l’azione di una
dinamica.
Il concetto di
forza costante.
massa inerziale.
Applicare il terzo
Il terzo principio
principio della
della dinamica.
dinamica.
Proporre esempi
di applicazione
della seconda
legge della
dinamica.
Il lavoro
Calcolare il
lavoro di una
La potenza
L’energia cinetica, forza
Risolvere
potenziale
gravitazionale e
semplici problemi
potenziale elastica sulla
Principio di
conservazione
conservazione
dell’energia
dell’energia
meccanica
Termometro.
Comprendere la
Temperatura.
differenza tra
Le scale di
termoscopio e
temperatura
termometro.
Celsius e assoluta. Calcolare la
variazione di
La dilatazione
corpi solidi e
lineare dei solidi.
La dilatazione
liquidi sottoposti
volumica dei
a riscaldamento.
solidi e dei liquidi
Calore e lavoro.
Unità di misura
per il calore.
Calore specifico.
Il calorimetro e la
misura del calore
specifico.
La temperatura di
equilibrio.
La trasmissione
del calore per
conduzione,
convezione e
irraggiamento
Comprendere
come riscaldare
un corpo con il
calore o con il
lavoro.
Calcolare il
calore specifico
di una sostanza
con l’utilizzo
del calorimetro
e la temperatura
di equilibrio.
Descrivere le
modalità di
trasmissione
dell’energia
termica.
Settembre
Ottobre
• I principi della
dinamica
• Misura di g
di
Novembre Principio
conservazione
dell’energia
meccanica
Dicembre
• Dilatazione
lineare dei solidi
• Dilatazione
volumica dei
liquidi
Gennaio
• Esperienza di
Joule
• Misura del
calore specifico
di una sostanza
11/8
CAPITOLO
OBIETTIVI
Competenze
di base
1
2
3
4
Conoscenze
Laboratorio
Febbraio
• Studio onde con
ondoscopio
• Riflessione della
luce
• Rifrazione della
luce
• Riflessione
totale
Abilità
5
16 e 17. Il
suono e la
luce
Le onde.
Cenni al modello
corpuscolare e
ondulatorio
Le onde sonore.
La luce:
propagazione
rettilinea e
velocità di
propagazione.
La riflessione
della luce e le sue
leggi.
La rifrazione della
luce e le sue leggi.
Il fenomeno della
riflessione totale.
Analizzare la
natura della luce.
Descrivere
le modalità
di propagazione
della luce.
Descrivere il
fenomeno della
riflessione
Descrivere il
fenomeno della
rifrazione.
Comprendere il
concetto di
riflessione totale.
E1. Le
cariche
elettriche
Fenomeni
elementari
di elettrostatica:
l’elettrizzazione
per strofinio,
induzione e
contatto.
Conduttori
e isolanti.
L’elettroscopio.
L’unità di misura
della carica nel SI
e la carica
elementare.
La legge di
Coulomb.
Comprendere la
differenza tra
cariche positive e
cariche negative,
tra corpi
elettricamente
carichi e corpi
neutri.
Interpretare
con un modello
microscopico
la differenza tra
corpi conduttori
e corpi isolanti.
Usare in maniera
appropriata
l’unità di misura
della carica.
Calcolare la forza
che si esercita
tra corpi carichi
applicando
la legge di
Coulomb.
Il vettore campo
elettrico.
Il campo elettrico
prodotto da
una carica
puntiforme
e da più cariche.
Rappresentazione
del campo
elettrico attraverso
linee di campo.
L’energia
potenziale
elettrica.
La differenza
di potenziale.
Descrivere
il concetto di
campo elettrico
e calcolarne il
valore in funzione
della carica
che lo genera.
Calcolare la forza
agente su una
carica posta in un
campo elettrico.
Disegnare le linee
di campo
per rappresentare
il campo elettrico
prodotto da
una carica o da
una distribuzione
di cariche.
Comprendere il
significato
di differenza di
potenziale e
di potenziale
elettrico.
.
E2. Il campo
elettrico
TEMPI
Fenomeni di
elettrizzazione
Marzo
Linee di forza del
campo elettrico
12/8
CAPITOLO
OBIETTIVI
Competenze
di base
1
2
3
4
Conoscenze
TEMPI
Laboratorio
Abilità
5
• Leggi di Ohm
• Conduttori in
serie
• Conduttori in
parallelo
E3. La
corrente
elettrica
Intensità della
corrente elettrica.
La corrente
continua.
I generatori
di tensione.
Elementi
fondamentali
di un circuito
elettrico.
Collegamenti
in serie e
in parallelo
dei conduttori
in un circuito
elettrico.
La prima legge
di Ohm.
I resistori.
La seconda legge
di Ohm.
Collegamento
in serie e
in parallelo
di resistori.
Lo studio
dei circuiti
elettrici
e l’inserimento
degli strumenti
di misura in
un circuito.
La trasformazione
dell’energia
elettrica e la
potenza dissipata.
Comprendere
il concetto di
corrente elettrica.
Utilizzare in
maniera corretta
i simboli per
i circuiti elettrici.
Distinguere
i collegamenti
dei conduttori
in serie e
in parallelo.
Applicare
correttamente
le leggi di Ohm.
Spiegare
il funzionamento di
un resistore in
corrente continua.
Realizzare e
risolvere semplici
circuiti in corrente
continua
con collegamenti in
serie e
in parallelo.
Calcolare la potenza
dissipata per effetto
Joule in un
conduttore.
AprileMaggio
E4. Il campo
magnetico
Fenomeni
di magnetismo
naturale.
Caratteristiche del
campo magnetico.
L’esperienza
di Oersted e
l’interazione tra
magneti e correnti.
L’origine del
campo magnetico.
Intensità del
campo magnetico
e sua unità nel SI.
Il campo
magnetico di
un filo rettilineo,
di una spira e
di un solenoide.
Confrontare
le caratteristiche del
campo magnetico e
del campo elettrico.
Rappresentare
l’andamento di un
campo magnetico
disegnandone
le linee di forza.
Determinare
intensità,direzione e
verso di un campo
magnetico prodotto
da
fili rettilinei, spira e
solenoide percorsi
da corrente.
Spiegare l’ipotesi di
Ampère.
Maggio- Fenomeni
magnetici
Giugno
13/8
OBIETTIVI MINIMI
Sono obiettivi minimi gli argomenti che costituiscono prerequisiti fondamentali per l’acquisizione di
nuove conoscenze.
Per gli studenti delle classi seconde, bisogna scegliere:
- gli argomenti che costituiscono dei prerequisiti per affrontare il proseguimento degli studi
- gli argomenti più "formativi", cioè quelli che vengono considerati essenziali per la formazione più
completa di un cittadino e in particolare di un diplomato. In altri termini, vengono scelti gli argomenti che
si ritengono indispensabili per lo studente, affinché si sappia orientare sia nella realtà concreta sia nel
mondo delle informazioni.
In genere, per il secondo anno, sono irrinunciabili argomenti quali:
-scale termometriche
-energia
-lavoro
-potenza
-proprietà delle onde
-leggi principali dell’ottica
-grandezze elettriche fondamentali
-risoluzione di semplici circuiti elettrici
INDICAZIONI METODOLOGICHE
Per quanto riguarda la metodologia dell’insegnamento , appaiono fondamentali tre momenti
interdipendenti ma non subordinati gerarchicamente o temporalmente:
-
-
-
l’elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di ipotesi o principi, deve gradualmente
portare gli allievi a comprendere come si possa interpretare ed unificare un’ampia classe di fatti
empirici e avanzare possibili previsioni;
la realizzazione di esperimenti da parte del docente e degli allievi, singolarmente o in gruppo,
secondo un’attività di laboratorio variamente gestita e caratterizzata da una continua e mutua
fertilizzazione tra teoria e pratica, con strumentazione semplice e con gli allievi sempre impegnati
attivamente, sia durante la realizzazione dell’esperienza, sia nell’elaborazione delle relazioni
sull’attività di laboratorio.
l’applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi
come un’automatica applicazione di formule, ma come un’analisi critica del fenomeno studiato e
come uno strumento idoneo per educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del
processo di risoluzione.
Per quanto riguarda l’attività di verifica e di valutazione, si presterà particolare attenzione alla valutazione
di tipo formativo. Gli errori commessi dagli allievi durante il processo di apprendimento potranno così
fornire preziose informazioni per la scelta di ulteriori e diversificati interventi didattici finalizzati anche
all’attività di recupero.
14/8
Attività di laboratorio
Tale attività deve vedere gli allievi protagonisti ed armonicamente inseriti nella trattazione dei temi di
volta in volta affrontati. Allo stesso modo dovrà essere prevista una corretta utilizzazione degli strumenti
di calcolo e di elaborazione dei dati.
Il metodo sperimentale e la teoria della misura devono rappresentare un riferimento costante durante tutto
il corso; essi saranno affrontati non separatamente dai problemi fisici concreti, ma come naturale
conseguenza dell’attività teorica e di laboratorio. Quest’ultima sarà condotta normalmente da piccoli
gruppi di studenti sotto la guida dell’insegnante mediante l’esecuzione di semplici misure, esperimenti e
attraverso la rappresentazione e la elaborazione dei dati sperimentali.
Con l’attività di laboratorio gli allievi devono:
-
sviluppare la capacità di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura
fisica
imparare a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate, ed
aver sviluppato abilità operative connesse mediante l’uso degli strumenti.
acquisire flessibilità nell’affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e tecnica.
imparare ad osservare spontaneamente le più comuni norme antinfortunistiche.
Dopo lo svolgimento di ogni attività sperimentale, gli studenti devono compilare una relazione sul lavoro
svolto, evidenziando sinteticamente in essa gli scopi, le modalità, i dati raccolti e i risultati ottenuti
nell’esperienza.
La necessità di preparare la relazione sprona l’attenzione degli studenti, e aiuta loro a comprendere che
l’attività che stanno svolgendo è un lavoro vero e proprio.
Ovviamente, le relazioni devono costituire elementi di valutazione dello studente, attraverso le loro
caratteristiche formali e i loro contenuti. I voti delle relazioni, insieme ai voti riguardanti i contributi nelle
discussioni, l’attività e il comportamento individuale e a gruppi nei laboratori e nell’aula informatica,
concorrono a determinare il voto “ pratico”della disciplina, assegnato allo studente nella valutazione
trimestrale.
L’uso di materiale audiovisivo dovrà integrare, ma non sostituire l’attività di laboratorio che
è da ritenersi fondamentale per l’educazione al “saper operare”.
15/8
LA VALUTAZIONE DEGLI STUDENTI.
La valutazione ha come scopo finale la determinazione dei voti trimestrali da riportare in pagella, ma
svolge anche un ruolo di controllo dell’attività didattica in itinere, per stabilire eventuali interventi di
recupero, per decidere come procedere con lo svolgimento del programma e, in ultima analisi, per
giudicare anche il lavoro effettuato dall’insegnante.
Occorre valutare non solo le conoscenze assunte dagli studenti, ma anche le abilità e le metodologie da
essi acquisite e le loro capacità organizzative. Anche il comportamento in laboratorio, in aula di
informatica, nel lavoro di gruppo ,sono valutabili con un voto alla stessa stregua della conoscenza di un
argomento del libro di testo. In pratica, si tratta di valutare se sono stati raggiunti gli obiettivi previsti
dalla programmazione, sia quelli di carattere generale, sia quelli relativi ai singoli Moduli sviluppati. Le
interrogazioni in aula sono utili per verificare l’apprendimento delle conoscenze che vengono assunte
durante lo svolgimento del programma; per valutare la capacità degli studenti di elaborare concetti, di
eseguire collegamenti fra teoria ed esperienza, applicazioni al reale, risolvere semplici problemi numerici.
Relativamente alla verifica degli obiettivi cognitivi, saranno predisposti test o questionari adatti allo
scopo, da svolgere alla fine di un Modulo o al termine di un trimestre.
I test possono essere composti da quesiti a risposta chiusa. Per evitare che gli studenti forniscano risposte
“a caso” ai quesiti, si può richiedere che vengano fornite anche le motivazioni delle risposte
Il questionario destinato a un compito della durata di un’ora può essere composto da circa 20 quesiti
raggruppati sulla base dei tre obiettivi principali dell’apprendimento:conoscenza, comprensione e
applicazione.
La conoscenza consiste nel memorizzare formule, definizioni, unità di misura ecc. Questo obiettivo
coinvolge essenzialmente capacità di memorizzazione ed è il più elementare.
La comprensione consiste nel cogliere i significati di concetti, grandezze, unità di misura, leggi, teorie
ecc. e nel risolvere problemi che si riferiscono a casi consueti per gli studenti.
L’applicazione consiste nel sapere interpretare fenomeni e situazioni “nuovi” per gli studenti, e
nell’eseguire problemi riguardanti casi parzialmente inconsueti .In entrambi i casi, occorre sapere mettere
in relazione più concetti presenti nel Modulo ; alcuni dei concetti da mettere in relazione possono far
parte di Moduli precedenti .
I voti delle interrogazioni orali e delle prove scritte, unitamente alle valutazioni di interventi in aula degli
studenti durante la spiegazione o durante le interrogazioni, concorreranno a determinare la valutazione
trimestrale.
I Docenti di Fisica e Laboratorio
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