istituto " giordano bruno "
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L I C E O S T A T A L E “FARNESINA” Sezione Scientifica-Sezione Musicale ROMA ANNO SCOLASTICO 2016-2017 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE D'ISTITUTO LINEE GENERALI E COMPETENZE Disciplina: FISICA Indirizzo: Scientifico sezione musicale Risultati di apprendimento comuni a tutti i percorsi liceali A conclusione dei percorsi di ogni liceo gli studenti dovranno: 1. Area metodologica Aver acquisito un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo efficace i successivi studi superiori, naturale prosecuzione dei percorsi liceali, e di potersi aggiornare lungo l’intero arco della propria vita. Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari ambiti disciplinari ed essere in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in essi raggiunti. Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i contenuti delle singole discipline. 2. Area logico-argomentativa Saper sostenere una propria tesi e saper ascoltare e valutare criticamente le argomentazioni altrui. Acquisire l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i problemi e a individuare possibili soluzioni. Essere in grado di leggere e interpretare criticamente i contenuti delle diverse forme di comunicazione. 3. Area linguistica e comunicativa Padroneggiare pienamente la lingua italiana e in particolare: o dominare la scrittura in tutti i suoi aspetti, da quelli elementari (ortografia e morfologia) a quelli più avanzati (sintassi complessa, precisione e ricchezza del lessico, anche letterario e specialistico), modulando tali competenze a seconda dei diversi contesti e scopi comunicativi; o saper leggere e comprendere testi complessi di diversa natura, cogliendo le implicazioni e le sfumature di significato proprie di ciascuno di essi, in rapporto con la tipologia e il relativo contesto storico e culturale; o curare l’esposizione orale e saperla adeguare ai diversi contesti. Aver acquisito, in una lingua straniera moderna, strutture, modalità e competenze comunicative corrispondenti almeno al Livello B2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento. Saper riconoscere i molteplici rapporti e stabilire raffronti tra la lingua italiana e altre lingue moderne e antiche. Saper utilizzare le tecnologie dell’informazione e della comunicazione per studiare, fare ricerca, comunicare. 5. Area scientifica, matematica e tecnologica 1. Comprendere il linguaggio formale specifico della matematica, saper utilizzare le procedure tipiche del pensiero matematico, conoscere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione matematica della realtà. 2. Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia), padroneggiandone le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate. 3. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell’informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell’individuazione di procedimenti risolutivi. Risultati di apprendimento del Liceo scientifico “Il percorso del liceo scientifico è indirizzato allo studio del nesso tra cultura scientifica e tradizione umanistica. Favorisce l’acquisizione delle conoscenze e dei metodi propri della matematica, della fisica e delle scienze naturali. Guida lo studente ad approfondire e a sviluppare le conoscenze e le abilità e a maturare le competenze necessarie per seguire lo sviluppo della ricerca scientifica e tecnologica e per individuare le interazioni tra le diverse forme del sapere, assicurando la padronanza dei linguaggi, delle tecniche e delle metodologie relative, anche attraverso la pratica laboratoriale” (art. 8 comma 1). Gli studenti, a conclusione del percorso di studio, oltre a raggiungere i risultati di apprendimento comuni, dovranno: aver acquisito una formazione culturale equilibrata nei due versanti linguistico-storicofilosofico e scientifico; comprendere i nodi fondamentali dello sviluppo del pensiero, anche in dimensione storica, e i nessi tra i metodi di conoscenza propri della matematica e delle scienze sperimentali e quelli propri dell’indagine di tipo umanistico; saper cogliere i rapporti tra il pensiero scientifico e la riflessione filosofica; comprendere le strutture portanti dei procedimenti argomentativi e dimostrativi della matematica, anche attraverso la padronanza del linguaggio logico-formale; usarle in particolare nell’individuare e risolvere problemi di varia natura; saper utilizzare strumenti di calcolo e di rappresentazione per la modellizzazione e la risoluzione di problemi; aver raggiunto una conoscenza sicura dei contenuti fondamentali delle scienze fisiche e naturali e, anche attraverso l’uso sistematico del laboratorio, una padronanza dei linguaggi specifici e dei metodi di indagine propri delle scienze sperimentali; essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, con attenzione critica alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti; saper cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana. LINEE GENERALI E COMPETENZE PER FISICA Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, le leggi e le teorie che li esplicitano, acquisendo consapevolezza del valore conoscitivo della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è sviluppata. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni; formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. La libertà, la competenza e la sensibilità dell’insegnante − che valuterà di volta in volta il percorso didattico più adeguato alla singola classe − svolgeranno un ruolo fondamentale nel trovare un raccordo con altri insegnamenti (in particolare con quelli di matematica, tecnologie musicali, scienze, storia e filosofia) e nel promuovere collaborazioni, tra la sua Istituzione scolastica e Università, enti di ricerca, musei della scienza e mondo del lavoro, soprattutto a vantaggio degli studenti degli ultimi due anni. Indirizzo: Scientifico sezione musicale Finalità: affrontare lo studio teorico dei fenomeni con gli strumenti matematici utili a formalizzare e risolvere problemi collegati all’attività sperimentale e/o all’esperienza quotidiana Obiettivi: Conoscenze Grandezze e misure Sistemi di misura. Scalari e vettori. Legge oraria di moti :rettilineo uniforme, uniformemente accelerato parabolico; circolare; armonico Leggi della dinamica Lavoro , Energia cinetica, Energia potenziale gravitazionale , Energia potenziale elastica, Forza conservativa Quantità di moto, Momento angolare, Legge della dinamica per sistemi estesi Legge della gravitazione universale Proprietà del gas perfetto : equazione di stato ; teoria cinetica; trasformazioni canoniche; calori specifici; Proprietà del gas perfetto : lavoro compiuto in una trasformazione; calore scambiato in una trasformazione Primo Principio , Secondo Principio , Terzo Principio della Termodinamica Onde meccaniche: modello applicabile. Principio di Huyghens Principio di sovrapposizione degli effetti. Onde elettromagnetiche:ottica fisica Forza di Coulomb Esperimento di Millikan Descrizione vettoriale delle proprietà elettriche dello spazio Teorema di Gauss per il campo elettrico Lavoro sviluppato da interazioni elettriche Descrizione scalare delle proprietà elettriche dello spazio Campo elettrico analizzato nelle componenti in direzioni in cui varia il potenziale elettrico Condensatore : modello applicabile Condensatore come accumulatore di carica/energia elettrica Conduttore: modello applicabile Esperimento di Ampere Forza di Lorentz Descrizione vettoriale delle proprietà magnetiche dello spazio Descrizione vettoriale del campo generato dal moto di cariche in un conduttore Teorema di Gauss per il campo magnetico Teorema di Ampere Induzione elettromagnetica Legge di Faraday Neumann Lenz Competenze Osservare e identificare fenomeni Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui si vive. Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi Riconoscere i limiti di validità delle leggi fisiche studiate. Capacità Comprendere il significato di grandezze e misure Comprendere il significato delle grandezze vettoriali Comprendere e interpretare un grafico spazio-tempo. Individuare le caratteristiche del moto rettilineo uniforme Individuare le caratteristiche del moto uniformemente accelerato Individuare le caratteristiche del moto parabolico ed esaminare la possibilità di scomporre un determinato moto in altri più semplici. Formulare la legge del moto armonico, esprimendo s, v e a in relazione alla pulsazione. Mettere in evidenza la relazione tra moto armonico e moto circolare uniforme. Identificare i sistemi di riferimento inerziali. Analizzare un fenomeno in un sistema di riferimento inerziale oppure non inerziale utilizzando i principi della dinamica Saper valutare un sistema nel bilancio di lavoro compiuto/subito e variazione di energia meccanica totale Saper confrontare forze conservative e non conservative Saper valutare il bilancio energetico di sistemi complessi Saper discutere interazioni di corpi puntiformi in moto applicando i principi della dinamica Saper analizzare il centro di massa nella dinamica di un sistema complesso Saper analizzare la dinamica di un corpo esteso applicando la conservazione del momento angolare Saper enunciare la legge della gravitazione universale Saper applicare la legge al moto di vettori spaziali o di satelliti Saper collegare le leggi di Keplero alla legge di gravitazione universale Saper descrivere in modo qualitativo e quantitativo l’evoluzione di un gas perfetto in una trasformazione reversibile attraverso le variabili di stato e le grandezze fisiche specifiche degli scambi energetici (calore e lavoro ) Saper discutere le proprietà di un sistema termodinamico in un ciclo reversibile o non reversibile Saper analizzare un fenomeno ondulatorio in ogni aspetto utilizzando modelli matematici analitici e grafici per prevederne l’evoluzione Saper analizzare gli effetti dinamici causati da cariche elettriche ferme nello spazio Saper analizzare il bilancio energetico prodotto dalla distribuzione di cariche nello spazio Saper valutare quale profilo assume lo spazio conseguente alla distribuzione di cariche nello spazio Saper spiegare l’elettrostatica collegando le grandezze fondamentali Saper dimostrare che il campo elettrico è conservativo Saper analizzare un sistema fisico in grado di accumulare carica/energia elettrica Saper analizzare un sistema fisico in grado di condurre intensità di corrente applicando le leggi di Ohm e di Kirchoff Saper analizzare gli effetti dinamici causati da sorgenti di campo magnetico naturali/artificiali Saper discutere le applicazioni della forza di Lorentz Saper valutare quali cause microscopiche determinano il comportamento magnetico di un materiale Saper valutare l’intensità del campo magnetico generato da un circuito Saper spiegare il magnetismo come caso relativistico dell’ elettrostatica Saper confrontare il campo elettrico e magnetico nella circuitazione e nel flusso Comprendere il significato dell’induzione eleettromagnetica Contenuti: ARTICOLAZIONE TEMPORALE DI MASSIMA DEI CONTENUTI PER LA CLASSE TERZA DEL LICEO SCIENTIFICO SEZIONE MUSICALE Periodo Trimestre 1. 2. 3. 4. Grandezze e misure Grandezze scalari e vettoriali Moto rettilineo uniforme Moto uniformemente accelerato Pentamestre 5. 6. 7. 8. 9. Moto parabolico Moto circolare uniforme Moto armonico Relatività galileiana Principi della dinamica ARTICOLAZIONE TEMPORALE DI MASSIMA DEI CONTENUTI PER LA CLASSE QUARTA DEL LICEO SCIENTIFICO SEZIONE MUSICALE Periodo Trimestre 1 .Lavoro ed energia 2. Quantità di moto 3. Termologia 4.Principi della termodinamica 5 Generalità sulle onde 6 Il suono 7 La luce Pentamestre ARTICOLAZIONE TEMPORALE DI MASSIMA DEI CONTENUTI PER LA CLASSE QUINTA DEL LICEO SCIENTIFICO SEZIONE MUSICALE Periodo Trimestre 1. ELETTROSTATICA: LEGGE DI COULOMB e CAMPO ELETTRICO 2. ELETTROSTATICA: ENERGIA Pentamestre 3. 4. 5. 6. ELETTRICA e POTENZIALE ELETTRICO (parte 1 ) ELETTROSTATICA: ENERGIA ELETTRICA e POTENZIALE ELETTRICO (parte 2 ) CORRENTE ELETTRICA CONTINUA NEI MATERIALI MAGNETISMO e PROPRIETA’ del CAMPO MAGNETICO Induzione elettromagnetica VALUTAZIONE DEL COLLOQUIO DESCRITTORI Possesso dei nuclei concettuali fondamentali dell’argomento 10 / 9 Esauriente, rigoroso e argomentato 8/7 Corretto e completo DESCRITTORI DI LIVELLO 6 5 Limitato ai contenuti essenziali Lacunoso e solo parzialmente corretto 4/3 Gravemente lacunoso e/o errato La comprensione è puntuale, Individua i concetti chiave Coglie correttamente i concetti Coglie in modo parziale con note personali di analisi e le informazioni chiave, ma possiede in modo e/o non del tutto corretto Strutturazione ed e sintesi; costruisce necessarie per operare superficiale ed incerto le categorie le informazioni chiave. elaborazione delle collegamenti corretti ed analisi esaurienti. di analisi. Non sempre è in grado Stabilisce, solo se conoscenze efficaci anche tra ambiti Costruisce collegamenti e di compiere sintesi guidato, connessioni culturali diversi nessi corretti ma semplici autonomamente. elementari Articola la comunicazione in Articola la comunicazione Articola la comunicazione in Adotta un linguaggio Padronanza delle modo efficace ed adeguato in modo semplice; adotta modo poco coerente. Si esprime impreciso; riconosce i strutture con un lessico elementare, non registri specifici, ma non linguistiche ed uso allo scopo, alla situazione ed un linguaggio corretto e all’interlocutore; usa con preciso, ma non sempre sempre preciso; comprende i è in grado di usarli. del registro evidenziando un possesso registri specifici, ma non è sempre Possiede strutture specifico adeguato proprietà il registro pertinente sicuro dei registri specifici in grado di usarli linguistiche elementari alla trattazione PER OGNI DESCRITTORE VIENE ATTRIBUITO UN VOTO DA 1 A 10; IL VOTO FINALE E' LA MEDIA DEI VOTI ATTRIBUITI. Non riconosce le informazioni chiave; non è in grado di stabilire nessi e collegamenti logici Articola il discorso in modo incoerente e inefficace; usa strutture linguisticocomunicative improprie e/o scorrette; non riconosce né usa registri specifici MAPPA DI LIVELLI DI VALUTAZIONE LIVELLI CONOSCENZA COMPRENSIONE APPLICAZIONE USO EGISTRO SPECIFICO PARTECIPAZIONE METODO DI STUDIO IMPEGNO Insuff. Grave (voto: fino a 4) Insuff. lieve Nessuna o lacunosa Parziale Nessuna o scarsa Non corretta Di disturbo o passiva Disorganizzato Scarso Passiva Ripetitivo Discontinuo Complessiva, ma imprecisa Completa Non sempre corretta Corretta ma meccanica Corretta Confuso, frammentario Non sempre corretto Sufficientemente corretto Corretto Confusa Completa, ma non approfondita Completa Sollecitata Accettabile Diligente Sollecitata Produttivo Costante Completa e organica Articolata e approfondita Completa Corretta Corretto e preciso Attiva Organico Costante Completa e approfondita Personale Appropriato ed efficace Propositiva Elaborativo ed autonomo Costante ed autonomo (voto: 5) Sufficiente (voto:6) Discreto (voto:7) Buono (voto: 8) Ottimo (voto: 9/10)
