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LICEO SCIENTIFICO STATALE G. GALILEI DOLO PROGRAMMAZIONE ANNUALE Anno scolastico 2014/2015 CLASSE IV L MATEMATICA E FISICA La classe è composta da venti alunni. Buona parte della classe si dimostra disponibile all’attività didattica e interessata alle discipline anche se l’assimilazione delle conoscenze risulta , in questi primi giorni, non omogenea. Le attività in classe verteranno sulle spiegazioni degli argomenti e sul recupero di eventuali lacune e carenze utilizzando a tal fine un congruo numero di esercizi dal carattere esplicativo e di chiarificazione dei temi trattati. Appunti dalle lezioni e il libro di testo saranno gli strumenti di lavoro consueti sia per Matematica che per Fisica, si prevede di attuare qualche esperienza di laboratorio di Fisica nei campi della calorimetria, dei gas, delle onde meccaniche , della luce e dell’elettrostatica . Matematica: Elementi di valutazione saranno la conoscenza dei contenuti, l’utilizzo dei linguaggi specifici delle discipline, la capacità di calcolo, la capacità di risolvere autonomamente situazioni problematiche, la precisione nella elaborazione, l’attenzione e la partecipazione al lavoro scolastico. Le verifiche periodiche sia scritte che orali verteranno sugli argomenti effettivamente svolti in classe. La valutazione seguirà quanto stabilito dal dipartimento ed è presente nel Pof di istituto. Il coordinamento disciplinare ha fissato nel numero di cinque le valutazioni per studente e per quadrimestre, di cui almeno due scritte e una orale, mentre le rimanenti possono assumere carattere strutturato. Lo studente alla fine della classe quarta dovrà: (i) conoscere le proprietà delle funzioni goniometriche, esponenziali e logaritmiche; (ii) risolvere problemi geometrici utilizzando i risultati della trigonometria; (iii) avere dimestichezza con le tecniche di calcolo relative a equazioni e disequazioni sia goniometriche sia esponenziali, sia logaritmiche; (iv) saper operare nell’insieme dei numeri complessi ; (v) conoscere gli elementi fondamentali dello spazio euclideo ; (vi) saper ricavare da un insieme di dati le informazioni che lo sintetizzano . Gli argomenti previsti per l’anno scolastico 2013/2014 sono quelli messi in elenco qui sotto , tenendo conto del fatto che il programma effettivamente svolto durante l’anno può subire variazioni in primo luogo per le eventuali difficoltà incontrate dagli alunni , ma anche per gli accadimenti fortuiti che si possono concatenare nei mesi dell’attività didattica . Programma di Matematica : 1. GONIOMETRIA Conoscenze OBIETTIVI Competenze .- angoli e sistemi di misura (sessagesimaleradianti) .- funzioni angolari : sinx, cosx, tgx, secx, cosecx, cotgx .- funzioni inverse : arcsinx, arccosx, arctgx valori particolari e grafici relativi, periodicità ; .- formule goniometriche : addizione, sottrazione, duplicazione, bisezione, prostaferesi-Werner ; .- equazioni e disequazioni goniometriche : elementari, lineari, omogenee e non di secondo grado in sinx e cosx , di grado superiore ; . saper effettuare calcoli con misure di angoli . saper definire le funzioni angolari e giustificarne le proprietà . disegnare il grafico di funzioni sinusoidali . saper operare con gli archi associati . saper dimostrare le principali formule trigonometriche 2. TRIGONOMETRIA Conoscenze .- triangoli rettangoli e le funzioni goniometriche .- teorema dei seni ; .- teorema del coseno ; .- area di un triangolo ; .- area di un quadrilatero convesso ; .- risoluzione di un triangolo qualsiasi ; OBIETTIVI Competenze .- saper dimostrare i teoremi della trigonometria ; .- saper risolvere triangoli rettangoli e triangoli qualsiasi ; .- applicare le conoscenze in contesti pratici ; 3. NUMERI COMPLESSI OBIETTIVI Conoscenze Competenze .- definizione di i (unità immaginaria) e di .- saper calcolare in ℂ ; numero complesso ; .- saper rappresentare in modi differenti uno .- coniugio ; stesso numero complesso ; .- calcolo con i numeri complessi in .- saper utilizzare la rappresentazione dei espressione algebrica ; numeri complessi nel piano di Argand-Gauss .- forma trigonometrica dei numeri complessi .- saper determinare e rappresentare le radici e le operazioni ; n-esime di un numero complesso ; .- radici n-esime dell’unità ; .- radici n-esime di un numero complesso ; .- esponenziale complesso ; 4. GEOMETRIA DELLO SPAZIO OBIETTIVI Conoscenze Competenze .- rette e piani nello spazio ; .- saper visualizzare semplici figure spaziali ; .- poliedri ; .- calcolare superficie e volumi dei principali .- solidi di rotazione (cilindro, cono, sfera, solidi ; toro) ; 5. ESPONENZIALI E LOGARITMI OBIETTIVI Conoscenze Competenze .- potenze ad esponente reale ; .- conoscere le caratteristiche della funzione .- il numero e ; esponenziale e della funzione logaritmica ; .- funzione esponenziale ; .- risolvere equazioni e disequazioni .- funzione logaritmo ; esponenziali .- proprietà dei logaritmi e il cambio di base .- risolvere equazioni e disequazioni .- equazioni e disequazioni esponenziali logaritmiche .- equazioni e disequazioni logaritmiche .- saper esprimere valori numerici in notazione esponenziale e logaritmica ; .- saper utilizzare il modello esponenziale per descrivere fenomeni naturali o economici ; 6. STATISTICA CONOSCENZE .- probabilità composta e probabilità condizionata ; .- teorema di Bayes ; .- semplici distribuzioni discrete di probabilità ; .- gioco equo ; .- deviazione standard ; .- distribuzioni doppie condizionate e marginali; .- significato di modello: correlazione e regressione ; .- campionamento ; .- inferenza: le basi concettuali OBIETTIVI COMPETENZE .- saper utilizzare opportunamente i principali risultati della teoria della probabilità ; .- saper stabilire se un gioco è equo ; .- saper valutare le caratteristiche numeriche delle variabili aleatorie .- conoscere e saper utilizzare le principali distribuzioni discrete di probabilità ; .- saper descrivere le distribuzioni di dati mediante indici centrali e indici di variabilità ; .- saper rappresentare graficamente una distribuzione di dati ; .- saper identificare situazioni che richiedono di rilevare lo stesso carattere su una unità statistica formata da 2 elementi, o 2 caratteri diversi sulla stessa unità statistica; .- saper impostare una tabella a doppia entrata; classificare i dati secondo due caratteri e riconoscere in essa i diversi elementi individuabili ; .- saper selezionare, produrre ed usare appropriate rappresentazioni grafiche delle distribuzioni doppie ; .- saper valutare criticamente le informazioni fornite dai media, con riferimento particolare ai giochi di sorte e ai sondaggi. 6. USO DELLA CALCOLATRICE COMPETENZE .- saper cambiare sistema di misurazione angolare (deg, rad, grad) .- saper passare dal sistema deg al sistema sessagesimale .- saper calcolare i valori delle funzioni angolari .- saper calcolare i valori delle funzioni angolari inverse .- saper calcolare un valore esponenziale .- saper calcolare un logaritmo (in base 10, in base e, in base qualsiasi) .- eseguire calcoli in forma esponenziale .- saper calcolare il valor medio di una distribuzione di dati .- saper calcolare lo scarto quadratico medio della popolazione .- saper calcolare lo scarto quadratico medio campionario 7. EQUAZIONI E DISEQUAZIONI VARIE CONOSCENZE .- radicali di indici pari e dispari .- funzione modulo (o valore assoluto) Fisica: OBIETTIVI COMPETENZE . saper risolvere equazioni e disequazioni irrazionali . saper risolvere equazioni e disequazioni contenenti moduli (o valori assoluti) Elementi di valutazione saranno: la conoscenza dei contenuti, l’utilizzo di linguaggio specifico della disciplina, la capacità di risolvere semplici problemi, il livello di attenzione e di partecipazione all’attività didattica. Il coordinamento disciplinare ha fissato nel numero di almeno due le valutazioni sia per lo scritto che per l’orale per ogni studente e per quadrimestre , ma visto il numero elevato degli studenti una valutazione orale potrebbe essere strutturata come test . Lo studente alla fine della classe quarta dovrà: (i) conoscere la fenomenologia della propagazione dei fenomeni ondulatori; (ii) conoscere i principi dell’ottica geometrica; (iii) conoscere i principi e le leggi della termologia e della termodinamica (iv) conoscere la fenomenologia dell’elettromagnetismo. Programma di Fisica TEMA Fluidi CONOSCENZE .- densità; .- pressione; .- legge di Stevino; .- pressione atmosferica ed esperienza di Torricelli; .- principio di Pascal; .- principio di Archimede; .- unità di misura della pressione; .- fluidi in moto e l’equazione di continuità; .- equazione di Bernoulli; Termologia e Termodinamica .- temperatura e principio zero della termodinamica; .- scale termometriche : di Celsius; di Fahrenheit, di Kelvin; .- dilatazione termica (lineare, superficiale, volumica); .- calore e lavoro meccanico : l’esperienza di Joule; .- relazione fondamentale della calorimetria; .- trasmissione di calore : COMPETENZE .- saper operare nel sistema metrico decimale; .- saper applicare i principi e le leggi relative all’equilibrio dei fluidi all’analisi di semplici fenomeni fisici; .- saper trasformare l’uno nell’altro i principali sistemi di misura della pressione; .- saper descrivere e determinare le condizioni di equilibrio di corpi immersi in un fluido; .- saper applicare le leggi relative al moto dei fluidi in casi semplici e ideali .- saper utilizzare le scale termometriche studiate; .- saper determinare le quantità di calore scambiate; .- saper determinare le variazioni dimensionali dei corpi sottoposti a salti di temperatura; .- conoscere le modalità di propagazione del calore e saper valutare l’entità degli scambi di calore tra corpi; conduzione (legge di Fourier), convezione, irraggiamento (legge di Stefan-Boltzmann, legge di Wien); .- gas ideali e l’equazione di stato come compendio delle leggi di Gay Lussac e di Boyle-Mariotte; .- teoria cinetica dei gas; .- calore latente e cambiamento di fase; .- primo principio della termodinamica; .- secondo principio della termodinamica : enunciato di Kelvin-Planck, enunciato di Clausius; .- ciclo di Carnot e teorema di Carnot; .- rendimento del secondo principio; .- macchine frigorigene; .- cenni di storia delle macchine termiche; Onde nei mezzi elastici e luce .- tipi di onde: longitudinali, trasversali; .- funzione d’onda; .- suono e sue caratteristiche; .- intensità sonora e livello di intensità sonora ; .- effetto Doppler; .- sovrapposizione e interferenza; .- stazionarietà; .- principio di Huygens; .- riflessione e rifrazione delle onde; .- interferenza: doppia fenditura di Young; .- diffrazione da singola fenditura; Ottica .- luce : onda-corpuscolo; .- riflessione, rifrazione; .- specchi piani, specchi sferici; .- riflessione totale; .- lenti sottili; .- conoscere il modello cinetico molecolare dei gas; .- conoscere e saper descrivere le trasformazioni di un gas ideale calcolandone i parametri temperatura, volume, pressione; .- saper descrivere le principali trasformazioni dei gas dal punto di vista energetico utilizzando il I° principio; .- saper descrivere l’equivalenza degli enunciati del II° principio; .- calcolare il rendimento di una macchina termica e porlo a confronto col rendimento di una macchina di Carnot; .- conoscere il concetto di entropia; .- saper utilizzare i parametri caratteristici : v, λ, ν ; .- saper utilizzare la legge di riflessione; .- saper utilizzare la legge di rifrazione; .- saper calcolare i massimi e i minimi di interferenza nel caso delle due fenditure; .- saper descrivere le condizioni di stazionarietà; .- saper determinare le frequenze dell’effetto Doppler; .- conoscere e saper descrivere i fenomeni di : riflessione, rifrazione, diffrazione e interferenza della luce; .- conoscere e saper .- dispersione della luce; .- polarizzazione; Elettricità e Magnetismo applicare le regole di formazione delle immagini negli specchi piani e sferici e nelle lenti sottili; .- fenomeni elettrici ; .- conoscere e saper .- carica elettrica descrivere fondamentale; semplici fenomeni della .- legge di Coulomb ; elettrostatica ; .- dipolo elettrico ; .- saper descrivere alcuni .- induzione elettrica ; esempi di elettrizzazione .- polarizzazione per per induzione ; deformazione e per .- saper descrivere alcuni orientamento ; esempi di elettrizzazione .- campo elettrico ; per polarizzazione ; .- teorema di Gauss per il .- saper determinare alcuni campo elettrico statico ; campi elettrici utilizzando .- energia potenziale elettrica il e potenziale elettrico ; teorema di Gauss ; .- legge di Ohm e semplici .- saper calcolare la circuiti elettrici ; differenza di potenziale tra .- campo magnetico e forza di punti di un campo Lorentz ; elettrico; .- teorema di Gauss per il .- condurre semplici campo magnetico ; esperimenti per verificare .- teorema della circuitazione le leggi di Ohm ; di Ampere ; .- saper descrivere semplici fenomeni magnetici ; .- saper descrivere e operare con la forza di Lorentz ; A riguardo della scansione temporale con la quale far susseguire gli argomenti v’è da osservare che le due discipline hanno carattere di propedeuticità degli argomenti e, quindi la scansione temporale si atterrà a tale principio. Vero è che possiamo distinguere per ciascuna disciplina due grossi nuclei tematici separati tra loro e la scelta di quest’anno è: primo quadrimestre (matematica: esponenziali e logaritmi, numeri complessi, goniometria e trigonometria; fisica: onde, ottica geometrica, termodinamica); secondo quadrimestre (matematica: geometria dello spazio, statistica; fisica: elettrostatica e magnetismo). Dolo, 28 ottobre 2014 L’insegnante Mario Frison
