Liceo scientifico ordinario e applicato.
Si riportano integralmente le indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di
apprendimento della fisica nel primo biennio individuati dal ministero della pubblica istruzione:
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
“Nel primo biennio si inizia a costruire il linguaggio della fisica classica (grandezze fisiche scalari
e vettoriali e unità di misura), abituando lo studente a semplificare e modellizzare situazioni reali, a
risolvere problemi e ad avere consapevolezza critica del proprio operato. Al tempo stesso gli
esperimenti di laboratorio consentiranno di definire con chiarezza il campo di indagine della
disciplina e di permettere allo studente di esplorare fenomeni (sviluppare abilità relative alla
misura) e di descriverli con un linguaggio adeguato (incertezze, cifre significative, grafici).
L’attività sperimentale lo accompagnerà lungo tutto l’arco del primo biennio, portandolo a una
conoscenza sempre più consapevole della disciplina anche mediante la scrittura di relazioni che
rielaborino in maniera critica ogni esperimento eseguito.
Attraverso lo studio dell’ottica geometrica, lo studente sarà in grado di interpretare i fenomeni
della riflessione e della rifrazione della luce e il funzionamento dei principali strumenti ottici.
Lo studio dei fenomeni termici definirà, da un punto di vista macroscopico, le grandezze
temperatura e quantità di calore scambiato introducendo il concetto di equilibrio termico e
trattando i passaggi di stato.
Lo studio della meccanica riguarderà problemi relativi all’equilibrio dei corpi e dei fluidi; i moti
saranno affrontati innanzitutto dal punto di vista cinematico giungendo alla dinamica con una
prima esposizione delle leggi di Newton, con particolare attenzione alla seconda legge.
Dall’analisi dei fenomeni meccanici, lo studente incomincerà a familiarizzare con i concetti di
lavoro ed energia, per arrivare ad una prima trattazione della legge di conservazione dell’energia
meccanica totale.
I temi suggeriti saranno sviluppati dall’insegnante 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 (secondo quanto specificato nelle
relative Indicazioni). Lo studente potrà così fare esperienza, in forma elementare ma rigorosa, del
metodo di indagine specifico della fisica, nei suoi aspetti sperimentali, teorici e linguistici.”
Viste poi le otto competenze chiave di cittadinanza da acquisire al termine dell’istruzione
obbligatoria, si cercherà di sensibilizzare gli studenti in relazione a:
1. Regole e responsabilità nell’utilizzo dei laboratori
2. Capacità di collaborare e interagire in gruppo
3. Capacità di cogliere le problematiche relative all’ambiente che ci circonda, con particolare
riguardo all’ecologia e all’utilizzo delle risorse energetiche
4. Capacità di cogliere la prospettiva storica degli argomenti trattati
Indicazioni relative alla scansione temporale degli argomenti da trattare:
1° anno: le misure; le forze e l'equilibrio; le forze e il moto.
2° anno: leggi della dinamica; l'equilibrio termico; ottica geometrica; energia e conservazione.
Argomenti che, all'inizio del primo anno, possono essere trattati dal docente di matematica:
rudimenti relativi alle equazioni di primo grado, anche letterali; notazione scientifica.
Classe I
Misure ed errori
Propagazione
degli errori
Contenuti
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Le forze e loro
misurazione
Vettori ed
equilibrio
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Equilibrio del
corpo rigido
o
o
o
o
Fluidi
o
o
o
o
o
o
o
Cinematica
o
o
o
Competenze
minime
Esperimenti possibili
Le misure
L'incertezza della misura
Errore relativo e assoluto
Il Sistema Internazionale di
Unità
I tipi di errore
Le serie di misure
Le misure indirette
Gli strumenti
o
Saper eseguire la o
media aritmetica
di un set di dati,
calcolare la
o
semidispersione,
eseguire la
o
somma e il
prodotto di misure
affette da errore.
Misurazioni dirette di lunghezze
e calcoli relativi (uso anche del
calibro).
Misura indiretta di aree e
volumi con errori associati.
Periodo di un pendolo semplice,
analisi dei dati e
rappresentazione grafica.
Le forze
Definizione operativa e
rappresentazione grafica
delle grandezze fisiche
La proporzionalità diretta
La legge di Hooke
Peso e massa
o
Saper risolvere
o
semplici problemi
o
di statica.
Utilizzo del dinamometro.
I vettori
Le operazioni con i vettori
Scomposizione di vettori.
Equilibrio del punto
materiale
Equilibrio sul piano
inclinato
L'attrito
Il corpo rigido esteso
Somma di forze su un corpo
rigido
Momento di una forza
rispetto a un punto
Coppia di forze
Momento di una coppia
Condizione di equilibrio per
un corpo rigido
Le leve
Verifica della legge di Hooke
(esempio di proporzionalità
diretta
o
Regola del parallelogramma.
o
Misura dell'attrito statico.
o
Uso del piano inclinato: calcolo
delle forze in una situazione di
equilibrio.
o
Leva di secondo genere
(esempio di proporzionalità
inversa).
Risolvere
problemi
elementari in cui
sia richiesta
l'applicazione
delle formule
studiate
o
Calcolo della densità di una
sostanza.
o
Verifica del principio di
Archimede.
o
Esperimento di Torricelli
o
Rotaia a cuscino d'aria
(dipendenza lineare e
quadratica)
Pressione
Densità
Principio di Pascal
Legge di Stevino e vasi
comunicanti
Principio di Archimede
Pressione atmosferica
o
Velocità, grafico spaziotempo
Moto rettilineo uniforme
Accelerazione; grafico
velocità-tempo
Moto rettilineo
uniformemente accelerato
o
Saper
rappresentare e
interpretare i
diagrammi orari
del moto.
o
Saper risolvere
semplici
problemi.
Classe II
Contenuti
Moto circolare uniforme.
Moto armonico
Livelli minimi
Conoscere le
grandezze
fondamentali
c
del
moto
C circolare
uniforme.
C
o
Il pendolo
o
Periodo di oscillazione di una
massa attaccata ad una molla
Completamento
cinematica
o
o
Dinamica
o
o
o
I tre principi della dinamica. o
La caduta dei gravi.
Moto sul piano inclinato
o
Conoscere i
o
principi della
dinamica
Risolvere
semplici problemi
sulla caduta dei
gravi
Rotaia a cuscino d'aria.
Lavoro ed energia o
Lavoro, potenza.
o
Energia cinetica e
potenziale gravitazionale ed
elastica
Energia meccanica:
conservazione.
o
Conoscere le
o
definizioni di
lavoro,potenza ed
energia
meccanica.
Risolvere
semplici problemi
Conoscere le
o
grandezze e le
leggi
fondamentali.
o
Conservazione dell’energia sulla
rotaia ad aria compressa.
o
o
Calorimetria
o
o
o
o
o
o
Ottica geometrica o
o
o
o
o
o
o
Esperimenti possibili
Temperatura, termometro
Equilibrio termico
Dilatazione termica dei
solidi e liquidi.
Calore specifico e capacità
termica
Propagazione del calore
Cambiamenti di stato
o
Propagazione della luce
Riflessione
Rifrazione
Dispersione della luce
Lenti
Strumenti ottici.
o
Conoscenza delle
leggi legate alla
propagazione
della luce.
Costruzione di
una immagine.
Calcolo del calore specifico di
un corpo.
Dilatazione lineare e
volumetrica.
o
Raffreddamento di un
corpo(esempio di legge
esponenziale)
o
Verifica sperimentale delle leggi
della riflessione e della
rifrazione
