LICEO SCIENTIFICO “VITO VOLTERRA”
ANNO SCOLASTICO 2011-2012
FISICA TRIENNIO
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Prof. Rita Sebastio
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Indice
Finalità, Obiettivi generali, Livello di partenza, Livelli di competenza, Metodi, Mezzi, Valutazione,
Criteri di valutazione globale, Tipologia e numero delle prove, Attività integrativa di sostegno,
Griglia di controllo…...................................................................................…………….........pag. 3
Cronogramma..................................................................................................................pag. 8
Classi Terze: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma dettagliato,
...........................................................................................................
.pag. 9
Classi Quarte: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma dettagliato,
..............................................................................................................
pag.12
Classi Quinte: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma dettagliato,
......................................................................................................….......
pag.15
Elenco degli esperimenti realizzabili in
laboratorio……………………………..........……………………………………………………………..………......pag.18
Elenco degli esperimenti previsti per il corrente anno
scolastico……………….…..………………………………………………………………………………………..…....pag.19
Griglie di correzione:
a) Griglia per una verifica con esercizi o
problemi..................................……………………………………………………………………………..…,..…pag.21
b) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta ( tipologia
A)................……………………………………………………………………………………………………………,…..pag.22
c) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B)
(punteggio espresso in decimi)
……………………………………………………………………………………………………………………………….……….pag.24
d) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B) .
(punteggio espresso in quindicesimi)…
……….…………………………....…………………………………………………………………....……………………..pag.25
e) Corrispondenza tra voti in decimi e in
quindicesimi....................................…………………………………………………….……………….........pag.25
f) Griglia per la relazione di laboratorio.....................................
……………..………………………………………………………………………………………………………..……..…...pag.25
g) Griglia per il compito di laboratorio.....................…….…………………………..………………..… pag.26
Appendice: Istruzioni per una relazione di
laboratorio…………………………………..…………………………………………………………..…………….…. pag.27
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FINALITÀ
La Fisica partecipa alla formazione culturale completa degli studenti, alla maturazione di soggetti
capaci di una lettura consapevole della realtà.
Nel triennio, quindi, l’insegnamento dovrà spostare l’attenzione dagli aspetti puramente empirici a
quelli concettuali, mettendo in evidenza i collegamenti culturali, i riferimenti storici, bibliografici ed
epistemologici.
I concetti affrontati saranno formalizzati in relazione allo sviluppo intellettivo raggiunto dagli allievi e
alle conoscenze matematiche acquisite, gli argomenti trattati nel biennio non saranno ripresi.
Il laboratorio permetterà di fornire una conoscenza più significativa di fenomeni, nonché di
sottolineare la problematicità delle elaborazioni dei dati e della loro interpretazione.
OBIETTIVI GENERALI
Gli obiettivi generali, intesi come competenze e capacità da acquisire nel corso del triennio, sono i
seguenti:
•
l’acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad un’adeguata
interpretazione della natura;
•
la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti anche al
di fuori dello stretto ambito disciplinare;
•
l’acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo;
•
la capacità di “leggere” la realtà tecnologica;
•
la comprensione del rapporto esistente fra lo sviluppo della fisica e quello delle idee, della
tecnologia, del sociale.
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LIVELLO DI PARTENZA
Gli allievi hanno già affrontato lo studio della Fisica nel biennio e quindi dovrebbero essere in
condizioni di saper interpretare in modo corretto la realtà sperimentale e di comprendere i
procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica
LIVELLI DI COMPETENZA
Essenziale ( 6,0 – 6,9 ): espone in modo chiaro le conoscenze acquisite, si orienta nella risoluzione di
semplici problemi, utilizza consapevolmente alcuni metodi di calcolo
Intermedio ( 7,0 - 8,4 ): usa un linguaggio appropriato per esporre la conoscenze acquisite, riesce ad
analizzare e rielaborare i dati di un problema per arrivare a soluzione, usa correttamente le strategie
matematiche in suo possesso, riesce a collegare autonomamente i concetti studiati.
Avanzato ( 8,5 – 10 ): con terminologia appropriata riesce ad esporre in modo personale, mettendo
in rapporto le conoscenze acquisite con il proprio contesto, facendo paragoni e simmetrie in modo
interdisciplinare. Riesce ad intravedere aspetti non esplicitati, oltre ad una conoscenza approfondita
della materia. Risolve velocemente i problemi proposti.
METODI
L’organizzazione del corso si articolerà sulla necessità metodologica e didattica di insistere:
•
•
•
sulla natura sperimentale delle leggi fisiche, ritenendo che lo studio della fisica integrato con
esercitazioni pratiche è senz'altro più interessante e proficuo, come già fatto nel corso del
biennio;
sulla necessità di fare uso del linguaggio logico-matematico per la deduzione delle relazioni fra
grandezze fisiche e per poter fare previsioni quantitative con tali grandezze;
sulla generalizzazione in chiave teorica di alcune idee, che hanno permesso lo sviluppo di nuovi
campi della fisica nel corso del tempo.
Questi ultimi due punti sono specifici del triennio e dovrebbero permettere uno studio più
approfondito della fisica, sfruttando le più ampie competenze matematiche degli allievi e la loro
maggiore capacità di astrazione rispetto al biennio.
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MEZZI
Oltre al libro di testo e a lucidi presentati con lavagna luminosa l’insegnamento farà ricorso – se
necessario - a fotocopie e ad altri libri per letture di approfondimento ed esercitazioni integrative.
E’ prevista anche la visione di filmati per presentare o approfondire alcuni temi.
Il laboratorio permetterà di fornire una conoscenza più significativa di fenomeni, nonché di
sottolineare la problematicità delle elaborazioni dei dati e della loro interpretazione .
TEMPI E SPAZI
L’attività didattica verrà suddivisa in un trimestre, fino al 22 dicembre e un pentamestre, fino al 9
giugno.
I temi da sviluppare sono stati riparti con un cronogramma orientativo.
Le lezioni si terranno nelle aule e nel laboratorio di fisica.
VALUTAZIONE
Le verifiche per stimare il grado di apprendimento raggiunto saranno svolte attraverso:
•
•
•
colloqui sui temi trattati;
test di verifica con problemi, oppure domande a risposta strutturata e non;
svolgimento di prove scritte volte a verificare quanto appreso dagli esperimenti di
laboratorio.
TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE
Si è convenuto sulla seguente densità e tipologia di prove, intese come numero minimo:
nel trimestre - 2 VERIFICHE SCRITTE
- 2 VERIFICHE ORALI
nel pentamestre
- 3 VERIFICHE SCRITTE
- 2 VERIFICHE ORALI
Da sottolineare che le prove ( sia scritte che orali) possono essere articolate con varie modalità quali
compito scritto con esercizi e/o domande aperte, tests, relazioni di laboratorio e interrogazioni.
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Il compito di laboratorio è costituito da una serie di domande che hanno l’obiettivo di verificare la
comprensione dell’alunno dell’esperimento svolto. In esso verranno richiesti:
- Gli obiettivi dell’esperimento
- Il modello teorico
- Il metodo usato per la misurazione delle varie grandezze
- Grafici a partire da dati sperimentali
- Analisi dei dati sperimentali
CRITERI DI VALUTAZIONE GLOBALE
Per la valutazione conclusiva si terrà conto dei seguenti criteri generali:
•
•
•
•
•
La partecipazione all’attività didattica;
l’impegno;
il progresso;
le conoscenze acquisite;
le abilità raggiunte.
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ATTIVITÀ INTEGRATIVE DI SOSTEGNO
A seconda dei casi, l’attività potrà essere rivolta a tutta la classe e svolta durante l’orario scolastico,
oppure potrà essere attivato uno sportello e/o un corso di recupero al di fuori dell’orario scolastico
dedicato a chiarimenti specifici.
GRIGLIA DI CONTROLLO
Viene proposta la seguente griglia per verificare lo svolgimento dei singoli moduli:
METODOLOGIA E VERIFICHE del MODULO
FASE
ARTICOLAZIONE del
Modulo (contenuto)
METODOLOGIE
UTILIZZATE
VERIFICHE SCRITTE
ORE
UTILIZZATE
1
2
3
4
5
6
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CRONOGRAMMA 2011-2012
Classi Terze
Primo periodo
Secondo periodo
Scadenza
09/10
30/10
26/11
22/12
15/1
12/2
19/3
14/5
9/6
Argomenti
Vettori
Moto rettilineo
Dinamica I: Forze ed equilibrio (corpo rigido)
Dinamica II: Principi Dinamica
Composizione moti
Meccanica dei moti circolari
Lavoro ed energia/Conservazione dell’energia
Conservaz. quantità di moto e momento
angolare
Gravitazione universale (Parte 1)
N. ore
12
9
9
9
9
9
15
18
6
Classi Quarte
Primo periodo
Secondo periodo
Scadenza
02/10
16/10
6/11
13/11
22/12
05/2
12/3
7/5
9/6
Argomenti
Gravitazione universale (Parte 2)
Termologia (Esp. laboratorio)
Gas perfetti +Teoria cinetica dei gas
Cambiamenti di stato
Primo principio della Termodinamica e cicli
Secondo principio della Termodinamica+ Entropia
Onde I (Osc.armonico; onde elastiche)
Onde II (Suono; luce; ottica fisica)
Relatività ristretta
N. ore
8
5
9
3
14
10
16
17
10
Classi Quinte
Primo periodo
Scadenza
25/9
20/11
22/12
26/2
19/3
Secondo periodo
09/4
9/6
Argomenti
Legge di Coulomb
Campo elettrico e potenziale
Corrente elettrica e circuiti elettrici
Campo magnetico I (fino al teo. Ampère e appl.)
Campo magnetico II(magn. nei mezzi materiali;
moto cariche in c. elettrico e in c. magnetico)
Induzione elettromagnetica + Equazioni di
Maxwell
Meccanica Quantistica
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N. ore
5
24
12
12
9
10
20
Tale cronogramma sarà una guida per i docenti non un obbligo. Ogni singolo docente potrà, se lo
ritiene opportuno, posporre o anticipare un argomento sempre con l’accortezza di rispettare i tempi
previsti dal calendario del laboratorio.
CLASSI TERZE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
Cinematica
Statica
Dinamica
Principi di conservazione dell’energia, della quantità di moto e del
momento angolare.
Competenze
Saper descrivere un fenomeno identificando le grandezze che in
esso intervengono
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno.
Capacità
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione
interpersonale e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per la classe terza vengono stabiliti i seguenti saperi minimi:
- Cinematica unidimensionale e bidimensionale (moto circolare e moto del proiettile);
-
Dinamica;
-
Conservazione dell’energia meccanica e della quantità di moto.
PROGRAMMA DETTAGLIATO
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Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Vettore spostamento
Composizione e scomposizione di vettori, vettori in comp. cartesiane
Algebra dei vettori: somma, differenza, prodotto di vettori
I vettori
Moto rettilineo
Forze ed equilibrio
Principi della
dinamica
Composizione dei
moti
Meccanica dei moti
circolari
Lavoro ed energia
Moto uniforme
Moto vario e velocità
Moto vario e accelerazione
Moto uniformemente accelerato
Caduta dei gravi e sue leggi
Concetto di forza
Misura statica delle forze
Forze come vettori
Forze fondamentali della natura (gravitazionale, elettrica, nucleare)
Forze non fondamentali (elastica, attrito)
Equilibrio di un punto materiale
Momento di una forza e di un sistema di forze
Equilibrio di un corpo rigido
Baricentro
Stabilità dell’equilibrio
Primo principio della dinamica
Secondo principio della dinamica
Caduta dei gravi
Terzo principio della dinamica
Moto parabolico di un proiettile
Composizione di spostamenti, velocità e accelerazioni
Principio di relatività classico
*Sistemi di riferimento non inerziali e Forze apparenti
Moto circolare uniforme
Forza centripeta e moto circolare
*Moto armonico (si può fare in quarta)
Lavoro di una forza
Potenza
Il concetto di energia
Energia cinetica
Energia potenziale gravitazionale
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Energia potenziale elestica
Conservazione dell’energia meccanica: caso gravitazionale
Conservazione dell’energia meccanica: caso elastico
Forze conservative e forze dissipative
Quantità di moto e
momento angolare
Moto nel campo
gravitazionale
Quantità di moto e sistemi isolati
Impulso di una forza
Principi della dinamica e conservazione della quantità di moto
Urti elastici in una dimensione
Momento angolare e sua conservazione
Importanza dei principi di conservazione
*Il momento torcente e la dinamica di un corpo rigido
Moto dei pianeti e leggi di Keplero
Legge di gravitazione universale
Massa inerziale e massa gravitazionale
Concetto di campo: campo gravitazionale
Conservazione dell’energia nel campo gravitazionale
Moto dei pianeti e moto dei satelliti
CLASSI QUARTE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
• Termodinamica: aspetti microscopici e macroscopici
• Fenomeni ondulatori: onde meccaniche e luminose
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•
•
Competenze
•
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno
Saper giustificare logicamente le varie fasi del processo esaminato
sia sul piano teorico che applicativo.
Capacità
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
• Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione
interpersonale e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per la classe quarta i saperi minimi vengono stabiliti come segue:
- Gas perfetti;
-
Primo e secondo principio della Termodinamica;
-
Oscillatore armonico;
-
Equazione delle onde;
-
Fenomeni ondulatori: (a scelta fra i seguenti argomenti): onde stazionarie; interferenza;
effetto Doppler; prismi e riflessione totale.
PROGRAMMA DETTAGLIATO
Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Termologia
Definizione operativa di temperatura
Dilatazione termica
Temperatura assoluta e scala Kelvin
Calore e sua misura
Calore specifico
Propagazione del calore
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Gas perfetti
Teoria cinetica dei
gas
La mole e il numero di Avogadro
Leggi dei gas
Il gas perfetto e la sua equazione caratteristica
Modello molecolare del gas perfetto
Urti molecolari e pressione
Energia cinetica e temperatura
*Equipartizione dell’energia
Cambiamenti di
stato
Premesse sulla struttura della materia
Stati di aggregazione della materia
Materia allo stati solido: cristalli
Forze intermolecolari
Fusione e solidificazione
Evaporazione. Tensione del vapor saturo
Ebollizione
*Gas reali
Primo principio
della
Termodinamica
Principio di equivalenza: calore ed energia
Trasformazioni reversibili e irreversibili
Lavoro termodinamico
Primo principio della Termodinamica
Energia interna di un gas perfetto
Relazioni tra i calori specifici dei gas perfetti
*Trasformazioni adiabatiche
Secondo principio
della
Termodinamica
Entropia
Onde elastiche
Considerazioni generali
Lavoro prodotto in un ciclo
Impossibilità del moto perpetuo di seconda specie
Enunciato di Kelvin
Teorema e ciclo di Carnot
Evoluzione spontanea dei fenomeni naturali
Enunciato di Clausius
Entropia nei processi reversibili
Aumento di entropia nei processi naturali. Interpretazione statistica
dell’entropia
Ordine, disordine ed entropia
Moto oscillatorio armonico
Onde e loro proprietà
Grandezze caratteristiche delle onde
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Equazione di un’onda
Propagazione delle
onde
Riflessione delle onde
Rifrazione delle onde
Diffrazione delle onde
Principio di Huygens
Principio di sovrapposizione
Interferenza
Onde stazionarie
Produzione e propagazione dei suoni
Caratteristiche dei suoni
*Ultrasuoni, onde supersoniche, rimbombo ed eco
Interferenza e diffrazione del suono
*Battimenti
Onde stazionarie nei tubi
Suono
Propagazione e
rifrazione della luce
Sorgenti di luce. Corpi opachi e trasparenti.
Propagazione rettilinea della luce
Velocità della luce
Riflessione della luce
La luce: onda o corpuscolo?
Rifrazione della luce e sue leggi
Rifrazione della luce Rifrazione attraverso mezzi particolari trasparenti
*Dispersione della luce
Ottica fisica
Relatività
Modello ondulatorio della luce
Diffrazione della luce; interferenza
Polarizzazione della luce
Richiami di relatività galileiana
Il problema dell’etere
Esperimento di Michelson e Morley
Trasformazioni di Lorentz
Postulati fondamentali della relatività ristretta
Concetto di simultaneità
Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: conseguenze
*Addizione delle velocità
* Relazione tra massa ed energia
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CLASSI QUINTE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
•
•
Fenomeni elettromagnetici
Fisica Moderna
•
•
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato;
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno;
Saper giustificare logicamente le varie fasi del processo esaminato
sia sul piano teorico che applicativo.
Competenze
•
Capacità
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
• Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione
interpersonale e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per le classi quinte vengono stabiliti i seguenti saperi essenziali:
-
Forza elettrostatica;
-
Campo elettrostatico;
-
Circuiti elettrici:
-
Campo magnetico;
-
Induzione elettromagnetica;
-
Equazioni di Maxwell e Onde elettromagnetiche.
PROGRAMMA DETTAGLIATO
Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Legge di Coulomb
Corpi elettrizzati e loro interazione: isolanti e conduttori
Induzione elettrostatica
Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione
Legge di Coulomb
Distribuzione della carica sulla superficie dei conduttori
Campo elettrico: concetto e definizione
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Campo elettrico
Corrente elettrica e
circuiti elettrici
Campo magnetico
Moto delle cariche
nei campi elettrici e
magnetici
Induzione
elettromagnetica
Campo elettrico di una carica puntiforme
Campo elettrico di alcune particolari distribuzioni di carica
Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss
Applicazioni del teorema di Gauss
Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico
Campo e potenziale di un conduttore in equilibrio
Capacità di un conduttore
Condensatori
Corrente elettrica nei conduttori metallici
Resistenza elettrica e leggi di Ohm
Forza elettromotrice
Circuiti elettrici
*Strumenti di misura
Lavoro e potenza della corrente, effetto Joule
*Circuiti RC
Effetto termoionico e applicazioni, *Effetto Volta, *effetto Seebeck
Magneti e loro interazioni, campo magnetico
Campo magnetico di una corrente, interazione corrente-magnete
Interazione corrente-corrente
Campo magnetico di alcuni particolari circuiti: filo rettilineo
Teorema di Ampère
Interazione magnete-corrente
Permeabilità relativa delle correnti
Momenti magnetici atomici e molecolari
Effetti di un campo magnetico sulla materia
Ferromagnetismo e ciclo d’isteresi
Moto di cariche in un campo elettrico uniforme
Esperienza di Millikan
Moto di cariche nel campo di una carica puntiforme
Forza di Lorentz
Moto di cariche in un campo magnetico
*Applicazioni
Correnti indotte
Analisi quantitativa: Legge di Faraday-Neumann e legge di Lenz
Induttanza di un circuito
Correnti di Foucault
Autoinduzione elettromagnetica
*Circuiti RL
*Correnti alternate
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Equazioni di
Maxwell
Legge di Faraday-Neumann e campo elettrico indotto
Corrente di spostamento e campo magnetico
Equazioni di Maxwell
Onde elettromagnetiche
*Lo spettro dell’atomo di idrogeno
*Modello atomico di Rutherford
*Quantizzazione dell’atomo nucleare: modello di Bohr e suoi limiti
Struttura dell’atomo *Numeri quantici
e Meccanica
*Principio di Pauli
Quantistica
*Sistema periodico
Crisi della fisica classica: spettro del corpo nero ed effetto fotoelettrico
Effetto Compton
Dualità onda-corpuscolo
Equazione d’onda di Schroedinger
Principio di indeterminazione
Elettronica dello
stato solido (*)
Struttura cristallina dei solidi e bande di energia
Semiconduttori drogati
Diodo a semiconduttore; transistor e circuiti integrati
*Cenni di superconduttività
La radioattività naturale
Elementi di fisica del Il decadimento alfa e l’effetto tunnel
nucleo (*)
Le forze nucleari
La fissione nucleare
La fusione nucleare
N.B.: Si consiglia vivamente di introdurre nelle prove scritte, oltre ai tradizionali problemi,
domande a risposta aperta (secondo la tipologia A o B della Terza Prova) in modo da abituare
gli alunni a questa modalità di verifica, in vista degli esami di stato.
ELENCO DEGLI ESPERIMENTI REALIZZABILI IN LABORATORIO
CLASSE TERZA
Titolo dell’esperimento
Inerzia della massa
Misure effettuate e/o osservazioni
Caduta dei gravi
Massa, spazio, tempo e
accelerazione
Misura di g, grafico velocità-tempo
Balistica
Quota e gittata
Lezioni in
laboratorio
1
2-3
2
Tipologia
1 solo
apparato
1 solo
apparato
A gruppi
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Balistica al computer
Leggi del pendolo
Dal moto circolare uniforme
al moto armonico semplice
Oscillazione massa-molla,
costante elastica di una molla
Simulazione al computer
Dipendenza da l
Teoria
Conservazione dell’energia
meccanica
Massa, spazio, tempo e
accelerazione
Misura del coefficiente di
attrito fra due superfici
Forza e massa
Periodo, massa, costante elastica di
una molla
1-2
1-2
1
Individuale
A gruppi
Dimostrativo
2
A gruppi
1
1 solo
apparato
1
A gruppi
CLASSE QUARTA
Titolo dell’esperimento
Calorimetria
Raffreddamento di un corpo
Primo principio della
Termodinamica
Temperatura critica
Macchine termiche
Oscillazioni e acustica
Ottica fisica
Ottica fisica
Misure effettuate e/o osservazioni
Equivalente in acqua del
calorimetro, calore specifico del
rame
Variazione esponenziale della
temperatura col tempo
Equivalente meccanico della caloria
Gas reale
Velocità e lunghezza d’onda del
suono
Spetttroscopia
Interferenza e diffrazione
Lezioni in
laboratorio
Tipologia
2
A gruppi
2
A gruppi
1
1
1
varie
1 solo
apparato
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
1 volta o più
1 volta o più
Dimostrativo
Dimostrativo
Lezioni in
laboratorio
Quante si
vuole
1 minimo
1 minimo
Tipologia
Dimostrativo
Dimostrativo
1
1
A gruppi
A gruppi
CLASSE QUINTA
Titolo dell’esperimento
Dimostrazioni
sull’elettrostatica
Scariche elettriche nell’aria
Scariche elettriche nei gas
rarefatti
Strumenti di misura
Circuiti elementari
Misure effettuate e/o osservazioni
Elettroscopio, isolanti e conduttori,
fenomeni di elettrizzazione
Solo se si è fatto in teoria
Solo se si è fatto in teoria
Amperometri e voltmetri
d.d.p., corrente, resistenza interna
di un generatore
Dimostrativo
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Leggi di Ohm
Effetto Joule
Magnetismo
Elettromagnetismo
Corrente alternata
Induzione elettromagnetica
Raggi catodici
Caratt. di una lampadina e/o
resistenze in serie e in parallelo
d.d.p., corrente, tempo/
equivalente meccanico della caloria
Linee di forza
Spettri, interazioni
Generatori, oscilloscopio
1 minimo
A gruppi
1
A gruppi
1
1
1
1
1
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
Forza di Lorentz
ELENCO DEGLI ESPERIMENTI DI LABORATORIO PREVISTI PER IL CORRENTE ANNO SCOLASTICO
Classe terza
Caduta dei gravi
Moto in due dimensioni : lancio di un proiettile
Misura del coefficiente di attrito fra due superfici
Classe quarta
Termometro a gas
Velocità del suono
Interferenza e diffrazione
Classe quinta
Dimostrazioni sull’elettrostatica
Leggi di Ohm
Elettromagnetismo
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Ogni docente potrà aggiungere altre esperienze, previo accordo con il tecnico di laboratorio, nel caso
in cui non si interferisca con le esperienze previste per il biennio.
GRIGLIE DI CORREZIONE
Si suggerisce l’uso di griglie di valutazione per le prove scritte sui modelli di seguito presentati.
a) Griglia per una verifica con esercizi o problemi
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
Eserci
zio
Punt.
pieno
Punt.
assegnato
Non
esegui
to
Incompl
eto
Er
rat
a
strategia
Non
Motivata in
moti
modo
vata
incompleto
o errato
Con
cet
tuali
Tota
le
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errori
Calc
o
lo
For
mali/
unità
di
misu
ra
b) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia A)
Aderenza alla
traccia
Conoscenze
dell'argo
mento
Capacità
argomentativa
e
comprensione
Correttezza e
proprietà
linguistiche
•
Gravemente
insufficiente
Insufficiente
Mediocre
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
2-4
5-7
8-9
10-11
12
13 - 14
15
Interpreta la
traccia in
modo
incompleto e
scorretto
Interpreta la
traccia in
modo
incompleto e
solo
parzialmen
te corretto
Interpreta la
traccia in
modo
completo, ma
con qualche
imprecisione o
in modo
parziale ma
corretto
Interpreta la
traccia in
modo corretto
e completo
Interpreta la
traccia in
modo
completo,
corretto e
approfondi
to
Interpreta la
traccia in
modo
completo,
corretto,
approfondi
to e personale
Presenza
corretta degli
elementi
fondamentali
Conoscenza
corretta e
ampiamen
te
soddisfacente
dell'argo
mento
Conoscenza
corretta e
approfondi
ta
Argomenta
zione efficace
Argomenta
e coerente e
zione semplice
comprensione
e coerente e
soddisfacente
comprensione
/ argomenta
solo degli
zione semplice
elementi
e coerente e
essenziali
comprensione
piena
Argomenta
zione efficace,
coerente e
articolata e
comprensione
piena
Argomenta
zione
puntuale,
articolata e
coerente e
comprensione
piena
Semplici, ma
nel complesso
corrette,
anche nell'uso
del linguaggio
specifico
Varie, corrette
e precise,
anche nel
linguaggio
specifico
Varie, rigorose
e ricche
Interpretazion
e nulla o non
interpreta
correttamente
la traccia
Errate o
presenza di
Individuazione
Presenza
Presenza di
pochi
di alcuni
superficiale
elementi, solo pochi elementi
elementi
degli elementi
parzialmen
e solo
fondamentali, fondamentali
te corretti e/o
accennati
ma solo
e/o presenza
non
quelli
parzialmen
corretta solo di
fondamentali
fondamentali
te corretti
alcuni di essi
Argomenta
zione assente
o illogica e
incoerente
Gravemen
te inesatte e
prive del
linguaggio
specifico
Argomenta
zione carente
e
comprensione
mnemonica e
parziale
Argomenta
zione semplice
e non sempre
coerente e
comprensione
solo
mnemonica
Inesatte e con
uso improprio
del linguaggio
specifico
Generiche e
con uso
incerto del
linguaggio
specifico
Corrette e
appropriate,
anche nell'uso
del linguaggio
specifico
RISPOSTA ASSENTE O NON PERTINENTE: 1
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Considerate le finalità specifiche delle domande di tipologia A (trattazione sintetica di argomenti, da
15 a 25 righe) e coerentemente ad esse, il punteggio verrà attribuito a ciascuna risposta sulla base
della presente griglia con la procedura di seguito specificata. Si attribuirà il punteggio relativo
all’aderenza alla traccia secondo i descrittori della prima riga. Se il punteggio attribuito è inferiore a
8, allora non si considereranno gli altri tre indicatori relativi alle conoscenze dell'argomento, alla
capacità argomentativa e comprensione e alla correttezza e proprietà linguistiche e si attribuirà alla
risposta il punteggio dell’aderenza alla traccia. Se quest’ultimo sarà invece uguale o superiore a 8,
allora si attribuiranno anche i punteggi relativi agli altri tre descrittori e il punteggio attribuito alla
risposta sarà uguale alla media aritmetica dei quattro punteggi relativi ai descrittori.
GRIGLIA TIPOLOGIA A (riassunta)
Descrittori
ADERENZA ALLA TRACCIA
CONOSCENZE DELL'ARGOMENTO
CAPACITÀ ARGOMENTATIVA E
COMPRENSIONE
CORRETTEZZA
E
PROPRIETÀ
LINGUISTICHE
•
Grav.
Insuff.
2-4
2-4
Insuffi
ciente
5-7
5-7
Mediocr
e
8-9
8-9
Suffi
ciente
10 - 11
10 - 11
Discre
to
12
12
Buono
Ottimo
13 - 14
13 - 14
15
15
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
RISPOSTA ASSENTE O NON PERTINENTE: 1
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
c) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B) (punteggio espresso in
decimi)
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
Graveme
nte
insufficie
nte
0-3
INDICATORI
Cono
scenza
contenuti e
compe
tenze
specifi
che
Chiarezza e
coerenza
espositiva
Uso del
linguaggio
specifico
Cono
scenze
specifi
che grave
mente
lacuno
se
Insufficie
nte
Sufficient
e
4-5
6
Cono
scenze
specifi
che
superfi
ciali e/o
mnemoni
che
sintesi
sufficient
e
Esposizion Esposizion Esposi
e incoe
e
zione
rente e
superficial templi
fram
ee
ce con
menta
disorga
lievi
ria
nica
impreci
sioni
Inesatto
e/o impro
prio
Cono
scenze
specifi
che incom
plete e/o
appros
simate
sintesi
inadeguat
a
Generi
co, con
errori non
gravi
Templi
ce con
lievi
impreci
sioni
Discreto
7
Buono
8
Ottimo/
eccellente
9-10
Cono
scenze
specifi
che e
sintesi
adeguate,
ma non
appro
fondite
Cono
scenze
specifi
che
puntuali,
sintesi
completa
Cono
scenze
molteplici
ed
esaustive,
sintesi
adegua
ta e
completa
Esposi
zione
corretta
ma non
rigorosa o
non del
tutto
esauri
ente
Corretto
Esposi
zione
chiara,
corretta e
appropriata
Esposizio
ne chiara,
coerente,
ampia e
rigorosa
Appropriat
o
Puntuale,
ricco e
rigoroso
Quesito non svolto: 0
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Totale
(media
dei tre
descrit
tori)
......./10
d) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B) (punteggio espresso in
quindicesimi)
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
INDICATORI
Conoscenze
specifiche,
individuazione
degli elementi
fondamentali
Capacità di
sintesi
Gravemente
insufficiente
4-5
Insufficiente
Conoscenze
gravemente
lacunose ed
errate
Esposizione
incoerente e
frammentaria
Mediocre
6-7
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
8-9
10-11
12
13-14
15
Conoscenze
lacunose
Conoscenze
incomplete o
approssimate
Conoscenze
superficiali
e/o
mnemoniche
Conoscenze
adeguate, ma
non
approfondite
Conoscenze
puntuali e
specifiche
Conoscenze
molteplici ed
esaustive
Esposizione
incoerente e
incomprensioni
concettuali
Esposizione
superficiale e
disorganica
Esposizione
semplice con
lievi
imprecisioni
Esposizione
corretta, ma
non rigorosa
Esposizione
chiara e
appropriata
Esposizione
coerente e
ampia
Totale
(media dei
tre
descrittori)
........./15
Inesatto e/o
improprio sia
quello
comune che
quello
specifico
Quesito non svolto: 0
Correttezza e
proprietà
linguistiche
Inesatto e/o
improprio quello
specifico
Generico con
errori non
gravi
Semplice
Corretto
Appropriato
Puntuale e
ricco
Risposta non pertinente: 2-3
e) Corrispondenza tra voti in decimi e in quindicesimi
Voto in
1
quindicesimi
Voto in
1
decimi
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
8
9
10
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
f) Griglia per la relazione di laboratorio
1)
2)
3)
4)
Completezza (Tabelle, grafici, etc.)
Ordine e correttezza formale
Comprensione (adeguatezza dei commenti, etc.)
Puntualità della consegna
g) Griglia per il compito di laboratorio (esempio)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Obiettivo dell’esperimento
Teoria dell’esperimento
Metodo usato per realizzare l’esperienza
Difficoltà incontrate nella realizzazione dell’esperienza
Risultati sperimentali: Grafici
Aspettative del modello usato
Calcolo delle grandezze richieste partendo dai risultati
Conclusioni
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Appendice: ISTRUZIONI PER UNA RELAZIONE DI LABORATORIO
CONTENUTI
Una buona relazione di laboratorio deve, a mio vedere, contenere le seguenti parti:
• Titolo;
• Obiettivo dell’esperimento;
• Metodo usato (es.: tipo di misure effettuate; strumenti usati (descrizione sintetica);
accorgimenti sperimentali adottati);
• Risultati sperimentali (tabelle; grafici);
• Analisi dei dati sperimentali:
- Modello teorico dell’esperimento, in cui siano ben chiare le ipotesi di lavoro (ad
esempio, conservazione dell’energia meccanica), con la deduzione dell’equazione (o
delle equazioni) che legano fra loro le grandezze misurate;
- Confronto fra i dati sperimentali e la teoria;
- Commento riguardo all’accordo tra le aspettative del modello teorico e i risultati
sperimentali;
- Commento riguardo alle possibili ragioni di accordo o disaccordo.
• Conclusioni:
- Sintesi del lavoro effettuato, con particolare riguardo all’ultimo punto dell’analisi dei
dati sperimentali;
- Evidenziazione di ciò che comunque è stato possibile sapere tramite l’analisi sopra
effettuata (ad esempio, è già un risultato interessante se si può rispondere alla
seguente richiesta: se, con l’apparato sperimentale usato in laboratorio, voglio far
arrivare la pallina in un dato punto del pavimento, da che altezza la devo lanciare?);
- Suggerimenti per migliorare il lavoro fatto, attraverso un raffinamento del modello
teorico (più adeguato alle condizioni sperimentali) e/o una ricerca di condizioni
sperimentali più vicine a quelle ideali ipotizzate nel modello.
Lo scopo di tutto questo è la possibilità di comprendere meglio il fenomeno studiato e di migliorare la
capacità predittiva dell’esperimento stesso.
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
TABELLE E GRAFICI
La tabella dei risultati ottenuti sintetizza i risultati dell’esperimento. In essa compariranno varie
colonne, contenenti:
• la variabile indipendente (con i valori disposti in ordine crescente), cioè la grandezza che si
decide di variare (ad esempio, il dislivello h tra il punto di lancio della pallina e il punto di
uscita);
• l’errore sulla variabile indipendente;
• la variabile dipendente (ad esempio, la gittata s ottenuta in corrispondenza a ciascun dislivello
h);
• l’errore sulla variabile dipendente (semidispersione dei valori ottenuti nelle varie prove, o
sensibilità dello strumento);
• la funzione della variabile dipendente che permette di linearizzare il grafico (ad esempio, se
dal modello teorico mi aspetto che vi sia una relazione lineare fra s2 e h, la colonna conterrà i
valori sperimentali di s2);
• l’errore su tale misura indiretta (ad esempio l’errore su s2, calcolato come errore sulle misure
indirette).
Il grafico che verrà effettuato sarà tale da rappresentare (almeno in linea di principio) punti che ci si
aspetta siano allineati (quindi nel nostro esempio, verrà effettuato un grafico di s2 in funzione di h).
Infatti è abbastanza facile riconoscere se i punti stanno o meno su una retta, mentre non lo è se si
tratta di riconoscere una parabola, una curva esponenziale etc.. Il grafico dovrà contenere:
• Titolo;
• Assi cartesiani, su cui viene riportata la grandezza misurata, con la rispettiva unità di misura.
Sugli assi vanno riportati numeri ugualmente distanziati (“fettuccia metrica”), non i valori
trovati nella tabella! Ad esempio, sugli assi scriveremo: 0,5,10,15,20....oppure 0, 100, 200,
300... non 28,5; 39,6...
• La scala scelta deve:
- utilizzare al massimo lo spazio del foglio a disposizione;
- fare in modo da lasciare tra due numeri successivi un opportuno numero di quadretti,
che faciliti l’operazione di trasferimento dei dati dalla tabella al grafico; (ad esempio
lasciare 1 cm, 2 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm... non 3 cm!).
• Il grafico deve:
- contenere i punti corrispondenti ai dati sperimentali con l’errore sulle ascisse e sulle
ordinate (si otterranno così delle crocette). Se l’errore è conosciuto solo per una delle
due grandezze, si riporterà solo quello relativo a tale grandezza; se non si conosce
l’errore per nessuna delle due, si faranno solo dei punti (abbastanza visibili). Teniamo
presente che qualsiasi valore all’interno del rettangolo della crocetta è ugualmente
accettabile.
- Al grafico dovrà essere sempre annesso il foglio contenente la tabella, altrimenti non si
può controllare se i punti sono stati graficati in modo corretto o no.
La retta dei minimi quadrati è quella che meglio si adatta ai dati sperimentali, ovvero la retta i cui
parametri sono tali da minimizzare la somma dei quadrati delle distanze fra i punti sperimentali e
quelli della retta stessa. Essa potrebbe essere calcolata anche “a mano”, usando opportune formule.
In pratica, se si ha a disposizione il computer, si usa EXCEL, che fa questo processo automaticamente.
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Si può anche procedere “ad occhio”, tracciando la retta che lascia un ugual numero di punti
sperimentali al di sopra e al di sotto, in modo che la somma delle distanze dai punti “sopra” alla retta
sia, all’incirca, uguale alla somma delle distanze dai punti “sotto” alla retta. Il coefficiente angolare
della retta così ottenuta sarà il “coefficiente angolare sperimentale” (da confrontarsi eventualmente
con quello che ci si aspetta dalla teoria). Un altro metodo empirico è quello di tracciare le rette di
massima e minima pendenza, quindi quella di pendenza media, il cui coefficiente angolare sarà il
coefficiente angolare sperimentale. Notare che il coefficiente angolare generalmente è
rappresentato da un numero con unità di misura.
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Elenco docenti del dipartimento di Fisica triennio
ALTOBELLI
-----------------------------------------------
BERTELLI
------------------------------------------------
BOSSO
------------------------------------------------
BUCCETTI
------------------------------------------------
CALABRIA
-------------------------------------------------
DE GIORGIO
-------------------------------------------------
GIACHE’
-------------------------------------------------
MALIZIA
-------------------------------------------------
MASTROIANNI
--------------------------------------------------
MATTIACCI
--------------------------------------------------
PAPARINI
---------------------------------------------------
PESCE
--------------------------------------------------
SEBASTIO
---------------------------------------------------
SILVESTRI
----------------------------------------------------
SOPRANZI
----------------------------------------------------
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