Anno Scolastico 2016-2017
PROGRAMMAZIONE
adottata dal Dipartimento Disciplinare di matematica, fisica e informatica
sulla base delle Indicazioni Nazionali per i Licei (D.P.R. n. 211 del 7 ottobre 2010)
e con riferimento alle Competenze relative agli Assi Culturali per l’assolvimento
dell’obbligo di istruzione (D.M. n. 139 del 22 Agosto 2007)
FISICA
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO DI CORSO
degli Indirizzi liceali:
- Liceo Classico
- Liceo Linguistico
- Liceo delle Scienze Umane
I docenti della disciplina
1
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO
LINEE GENERALI
Al termine di questi percorsi liceali gli studenti avranno acquisito maggiore consapevolezza dei
concetti fondamentali della fisica e delle leggi e teorie che li esplicano, 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.
Nonostante l’esiguo numero di ore curricolari si cercherà sempre di sottolineare il ruolo centrale del
laboratorio, inteso sia come attività di presentazione da cattedra, sia come esperienza di scoperta e
verifica delle leggi fisiche, che consente allo studente di comprendere il carattere induttivo delle
leggi e di avere una percezione concreta del nesso tra evidenze sperimentali e modelli teorici.
COMPETENZE
1 Osservare ed identificare fenomeni
2 Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie, leggi
3 Formalizzare problemi di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevati per
la loro soluzione
4 Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale
5 Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società
ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI
Terzo anno
MODULO 1.
LE GRANDEZZE E LE MISURE
PRIMO PERIODO: Settembre, metà ottobre
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
L’ambito della fisica
Operare con le grandezze
fisiche [della meccanica] e
La misura delle grandezze
relative unità di misura
Le definizioni operative
Calcolare l’errore di misura
Il sistema internazionale di
Rappresentare leggi fisiche in
unità di misura
quanto relazioni matematiche
L’intervallo di tempo
Risolvere semplici equazioni e
La lunghezza
ricavare formule inverse
L’area e il volume
La massa inerziale
La densità
Le dimensioni delle grandezze
Gli strumenti di misura
Valor medio e incertezza delle
misure
L’incertezza delle misure
indirette
Le cifre significative
La notazione scientifica
Le leggi sperimentali
Competenze
C1: suscitare la curiosità sui fenomeni
della fisica e il rigore sui metodi di
indagine
C4: misure di massa, volume, densità,
lunghezze, aree…
2
MODULO 2. IL
MOTO: LA VELOCITA’ E L’ACCELERAZIONE
PRIMO PERIODO: Ottobre, novembre
Contenuti (Conoscenze)
Moto del punto materiale
Sistemi di riferimento
Moto rettilineo
Velocità media
Il grafico spazio-tempo
Moto rettilineo uniforme
Moto vario su una retta
Velocità istantanea
Accelerazione media
Grafico velocità –tempo
Moto uniformemente
accelerato
MODULO 3. I
Abilità
Sapere calcolare velocità
medie
Sapere interpretare e
rappresentare grafici spazio –
tempo e velocità- tempo
relativi al moto di un corpo
Saper risolvere semplici
problemi relativi al moto
rettilineo uniforme e
uniformemente accelerato
Competenze
C1: osservare le caratteristiche del moto
C2, C4: dedurre le leggi a partire dalle
esperienze di laboratorio
C3: formalizzare semplici problemi di
moto e sapere riflettere sugli strumenti
matematici più adeguati
VETTORI E I MOTI NEL PIANO
PRIMO PERIODO: Dicembre, Gennaio, Febbraio
Contenuti (Contenuti)
Il moto non rettilineo
Significato di spostamento: il
vettore spostamento
La somma di più spostamenti
I vettori e gli scalari
Le operazioni coi vettori
Il prodotto scalare
Il prodotto vettoriale
I vettori: posizione,
spostamento, velocità e
accelerazione
Il moto circolare uniforme
La velocità angolare
L’accelerazione centripeta
Il moto armonico*
Composizione di moti*
MODULO 4. LE
Abilità
Sapere rappresentare ed
interpretare grafici relativi a
moto circolare e moto
armonico
Sapere risolvere semplici
problemi sul moto circolare
uniforme e sul moto armonico
Saper riconoscere le
componenti di un moto
composto
Competenze
C1: osservare le caratteristiche del moto
non rettilineo
C3: sapere risolvere un problema con
grandezze vettoriali
FORZE E L’EQUILIBRIO
SECONDO PERIODO: Febbraio, Marzo
Contenuti (Conoscenze)
Il vettore forza, la misura
delle forze
La forza peso
La forza di attrito
La forza elastica
L’equilibrio di un punto
materiale
L’equilibrio sul piano
inclinato
Il corpo rigido e il suo
equilibrio, il momento della
forza*
Abilità
Sapere impostare e risolvere
analiticamente e graficamente
semplici problemi di
equilibrio di un punto
materiale
Saper calcolare il momento di
una forza
Competenze
C1: osservare e comprendere l’equilibrio e
le condizioni affinché si verifichi
C3: scegliere gli strumenti più opportuni
per risolvere un problema di equilibrio
C4: l’attrito.
3
MODULO 5. I
PRINCIPI DELLA DINAMICA, LE FORZE E IL MOVIMENTO
SECONDO PERIODO: Marzo, Aprile
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
La dinamica, il primo
Applicare i principi della
principio
dinamica all’analisi e alla
risoluzione o spiegazione di
Sistemi di riferimento
situazioni reali
inerziali
Utilizzare la legge
L’effetto delle forze, il
fondamentale della dinamica
secondo principio
per calcolare il valore di
Il terzo principio
forze, masse, accelerazioni.
La caduta libera, la forza peso
Determinare le caratteristiche
e la massa
del moto di un corpo
La discesa lungo il piano
conoscendo le condizioni
inclinato
iniziali e le forze a esso
Il moto dei proiettili*
applicate
Moto armonico e pendolare*
MODULO 6. ENERGIA
Competenze
C1: osservare la relazione tra le forze ed il
moto.
C2, C4: dedurre la prima e la seconda
legge della dinamica a partire dalle
esperienze di laboratorio
C3: osservare, confrontare e risolvere
problemi di equilibrio e/o di movimento
MECCANICA E QUANTITA’DI MOTO
SECONDO PERIODO: Aprile, Maggio
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
Lavoro, Potenza ed Energia
Utilizzare i concetti e le
cinetica
definizioni di Lavoro, Energia
cinetica, Energia Potenziale e
Forze conservative e non
Potenza nella risoluzione di
conservative
quesiti e problemi.
Energia potenziale
Applicare i principi di
gravitazionale ed elastica
conservazione alla risoluzione
La conservazione dell’energia
di problemi di meccanica
meccanica
La quantità di moto e la sua
conservazione*
I principi della dinamica e la
legge di conservazione della
quantità di moto*
MODULO 7. LA
Competenze
C1: identificare i diversi modi in cui
l’energia si manifesta, ad esempio nella
caduta di un corpo
C2: comprendere come l’energia cinetica
diventa lavoro
C3: saper applicare i metodi di risoluzione
a seconda che l’energia si conservi o si
trasformi.
C4: urti e principi di conservazione.
GRAVITAZIONE
SECONDO PERIODO: Maggio, giugno
Contenuti (Conoscenze)
Le leggi di Keplero
Il campo gravitazionale, il
concetto di campo
La gravitazione universale, la
costante G
Massa inerziale e massa
gravitazionale
La forza di gravità e la
conservazione dell’energia
meccanica
Abilità
Calcolare il valore
dell’accelerazione di gravità a
diverse quote e su differenti
pianeti
Competenze
C1: osservare fenomeni e comportamenti
dei corpi in relazione alla massa
C2: verificare la legge di gravitazione
universale; acquisire il significato di
campo
4
Quarto anno
MODULO 1. LA
GRAVITAZIONE (se non completata al terzo anno)
PRIMO PERIODO: Settembre, metà Ottobre
Contenuti (Conoscenze)
Le leggi di Keplero
Il campo gravitazionale, il
concetto di campo
La gravitazione universale, la
costante G
Massa inerziale e massa
gravitazionale
La forza di gravità e la
conservazione dell’energia
meccanica
MODULO 2.
Abilità
Calcolare il valore
dell’accelerazione di gravità
a diverse quote e su
differenti pianeti
Competenze
C1: osservare fenomeni e comportamenti
dei corpi in relazione alla massa
C2: verificare la legge di gravitazione
universale; acquisire il significato di
campo
I FLUIDI E LA TERMOLOGIA
PRIMO PERIODO: Ottobre, novembre
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
Solidi, liquidi, gas
Applicare le leggi dei gas
ideali e l’equazione di stato
La pressione e la sua misura, la
per risolvere semplici
pressione nei liquidi e la
problemi sui gas
pressione atmosferica
Saper rappresentare
La temperatura e la sua misura
graficamente e risolvere
La dilatazione lineare, la
trasformazioni, in
dilatazione nei solidi, nei liquidi
particolare sul piano p-V
e nei gas
Saper
applicare l’equazione
Le trasformazioni nei gas
di
equilibrio
termico in
Le leggi dei gas , il gas perfetto
semplici
esempi
Calore e lavoro
Capacità termica e calore
specifico
La trasmissione del calore*
MODULO 3.
Competenze
C1: osservare i fenomeni relativi ai fluidi e
al calore e comprendere come misurarli
C2: dedurre le leggi sui gas dalle
esperienze di laboratorio
C3: saper calcolare il lavoro di un ciclo e
la quantità di calore che interviene
LA TERMODINAMICA
PRIMO PERIODO: Dicembre, Gennaio, Febbraio
Contenuti (Conoscenze)
La pressione del gas perfetto,
significato microscopico della
temperatura
L’energia interna
Gli stati di aggregazione della
materia e i passaggi di stato
(ripasso)*
Il sistema fisico: stati di
equilibrio e trasformazioni
Il principio zero della
termodinamica
Trasformazioni reali e
trasformazioni quasi statiche
Il lavoro termodinamico
Primo principio della
termodinamica
Le macchine termiche ed il
secondo principio
Il rendimento
Il ciclo di Carnot*
Il motore dell’automobile*
Il frigorifero*
L’entropia
Il terzo principio della
termodinamica*
Abilità
Sapere rappresentare ed
interpretare grafici relativi
alle trasformazioni
termodinamiche e cicli
termodinamici
Applicare i principi della
termodinamica per
calcolare, in semplici casi,
lavoro, energia interna,
calore ceduto o assorbito
Calcolare il rendimento di
una macchina termica
Acquisire il significato di
Entropia
Competenze
C1: esaminare gli scambi di energia tra i
sistemi termodinamici e l’ambiente.
C2, C4: analizzare come sfruttare
l’espansione di un gas per produrre lavoro.
C5: comprendere il principio di
funzionamento di motore a scoppio e
frigorifero.
5
MODULO 4. ONDE:
IL SUONO
SECONDO PERIODO: Febbraio, marzo
Competenze
Moto circolare e moto
armonico
Le onde: trasversali e
longitudinali
Le onde sonore
Le caratteristiche del suono
I limiti di udibilità
L’eco, le onde stazionarie
L’effetto Doppler
MODULO 5. ONDE:
Abilità
Saper risolvere semplici
problemi sulle onde sonore,
eco, effetto Doppler sonoro
Conoscenze
C1, C3: analizzare le relazioni tra moto
circolare uniforme e moto armonico.
C3, C4: comprendere il fenomeno
dell’interferenza attraverso gli strumenti di
calcolo adeguati
C5: analizzare il principio di
funzionamento degli strumenti musicali
LA LUCE
SECONDO PERIODO: Marzo, aprile, maggio
Contenuti (Conoscenze)
La luce
Grandezze radiometriche e
fotometriche
La riflessione e lo specchio
piano
Gli specchi curvi
Costruzione dell’immagine
per gli specchi sferici
La legge dei punti coniugati e
l’ingrandimento
La rifrazione
La riflessione totale
Strumenti ottici
Onde e corpuscoli
L’interferenza della luce
L’esperimento di Young
La diffrazione
I colori e la lunghezza d’onda
L’emissione e l’assorbimento
della luce
Abilità
Risolvere semplici problemi
su riflessione e rifrazione
(ottica geometrica)
Comprendere e risolvere
semplici problemi di
interferenza
Saper applicare in semplici
casi l’equazione delle onde e
dell’energia associata.
Competenze
C1,C2,C3,C4: osservare, interpretare,
comprendere e risolvere semplici
problemi di ottica geometrica
e sull’interferometro di Young
6
Quinto anno
MODULO 1.
L’ELETTROSTATICA
PRIMO PERIODO: Settembre, ottobre, novembre
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
La carica elettrica
Interpretare le interazioni
elettriche sulla base delle
L'elettrizzazione per strofinio,
conoscenze acquisite, senza
contatto e induzione
ricorrere ad un modello di
Induzione elettrostatica e
struttura della materia
polarizzazione
Interpretare
il
La legge di Coulomb
comportamento
di
Il campo elettrico; significato e
conduttori
e
isolanti
proprietà delle linee di campo
utilizzando un semplice
Il flusso del campo elettrico e il
modello della materia
teorema di Gauss
Saper usare, in casi
Conservazione dell’energia di un
semplici, la legge di
sistema di cariche in un campo
Coulomb
elettrico*.
Saper applicare il calcolo
Il potenziale elettrico e la sua
di campo elettrico e
relazione col campo elettrico
potenziale al caso delle
Il potenziale di una carica
lastre piane
puntiforme e suo andamento in
Saper
applicare la
relazione al segno della carica.
conservazione
dell'energia
Superfici equipotenziali e loro
in
semplici
casi
(strutture
proprietà.
piane)
Proprietà dei condensatori, capacità
Saper calcolare la capacità
di un condensatore a facce piane
di un condensatore
parallele con o senza dielettrico tra
le armature.
Energia immagazzinata in un
condensatore.
MODULO 2.
Competenze
C1, C2, C4: osservare i fenomeni di
elettrizzazione e ricavare leggi e
conclusioni
C4: verificare l’andamento delle linee
del campo elettrico e i diversi
andamenti
C2: comprendere il significato del
potenziale elettrico mediante l’analogia
col caso gravitazionale
C3: calcolare, anche vettorialmente,
semplici situazioni di cariche
elettrostatiche.
C2,C3: comprendere le caratteristiche
del condensatore.
LA CORRENTE ELETTRICA
PRIMO PERIODO: Novembre, Dicembre
Contenuti (Conoscenze)
Abilità
La corrente elettrica, dal punto di
Saper applicare la prima
vista macroscopico e microscopico
legge di Ohm per calcolare
resistenze, tensioni e
Le leggi di Ohm
correnti in semplici
Comportamento di resistenze
circuiti.
collegate in serie o in parallelo.
Determinare resistenze
equivalenti di resistenze in
serie o in parallelo.
MODULO 3. IL
Competenze
C1: osservare e identificare le
caratteristiche di un circuito in corrente
continua
C2, C4: dedurre e verificare le leggi
[di Ohm] a partire dalla verifica dei dati
sperimentali
C1, C3: osservare gli effetti delle
composizioni in serie e parallelo
MAGNETISMO
PRIMO PERIODO: Gennaio, Febbraio
Contenuti (Contenuti)
Abilità
Il campo magnetico; significato e
Determinare la forza
proprietà delle linee di campo
magnetica su una carica in
moto
Il flusso del campo magnetico e il
teorema di Gauss per il campo
Determinare intensità,
magnetico
direzione e verso dei campi
magnetici generati da fili e
Forza magnetica su una carica in
solenoidi percorsi da
moto
corrente
Forza magnetica su un filo percorso
Determinare la forza
da corrente
magnetica tra due fili
Campo magnetico generato da un
percorsi da corrente
filo percorso da corrente e da un
Sapere come distinguere
solenoide
operativamente i materiali
Legge di Ampère
in: diamagnetici,
Comportamento dei materiali in
paramagnetici,
presenza di un campo magnetico
ferromagnetici.
esterno.
Competenze
C1,C4: osservare e comprendere le
proprietà del campo magnetico anche
attraverso l’esperienza in laboratorio
C3, C2: la forza di Lorentz e il
prodotto vettoriale
C3: risolvere problemi sulla forza di
Lorentz
C5: comprendere il principio di
funzionamento del motore elettrico
7
MODULO 4. L’INDUZIONE
ELETTROMAGNETICA E LE ONDE
ELETTROMAGNETICHE
SECONDO PERIODO: Febbraio, marzo
Conoscenze (Contenuti)
Abilità
Competenze
Saper
calcolare
il
flusso
del
C2: comprendere la legge di Faraday
L'induzione elettromagnetica
vettore induzione magnetica e attraverso modelli
e la legge di Faradayla forza elettromotrice indotta C4: verificare l’induzione con l’esperienza
Neumann-Lenz
in semplici casi.
di laboratorio
Propagazione
di
campi
elettrici e magnetici variabili:
le onde elettromagnetiche.
Ottica fisica*
La rifrazione*
La riflessione totale*
Onde e corpuscoli*
L’interferenza della luce*
L’esperimento di Young*
La diffrazione*
I colori e la lunghezza
d’onda*
L’emissione e l’assorbimento
della luce*
* i seguenti argomenti verranno svolti solo se non completati durante il quarto anno
MODULO 5.LA
RELATIVITA’ RISTRETTA
SECONDO PERIODO: aprile, (maggio)
Contenuti (Conoscenze)
I principi della relatività
ristretta
Nuovi concetti di spazio e
tempo
Gli intervalli di tempo si
dilatano e le lunghezze si
accorciano
Lo spaziotempo
Massa ed energia
Abilità
Comprendere semplicissimi
problemi su dilatazione dei
tempi e contrazione delle
lunghezze e il significato di
tempo proprio, lunghezza
propria.
Competenze
C2: comprendere l’importanza della teoria.
MODALITA’ DI VERIFICA E VALUTAZIONE
Per quanto riguarda la verifica della preparazione si ritiene che questa debba avvenire sia tramite le
brevi e frequenti interrogazioni mediante le quali sarà saggiato anche il grado di apprendimento
dell'intera classe, sia con esercitazioni scritte (di diverse tipologie) che permettano agli allievi una
più approfondita rielaborazione e un ulteriore ripensamento degli argomenti trattati.
La valutazione avverrà con riferimento alle griglie sotto riportate.
8
GRIGLIA DI VALUTAZIONE DELLA PROVA SCRITTA
Indicatori
CONOSCENZE
COMPETENZE
ABILITA’
Descrittori
Dimostrare di conoscere le leggi e le
regole necessarie per la soluzione degli
esercizi proposti e il linguaggio formale.
Saper interpretare correttamente il testo
degli esercizi proposti.
Saper fornire una stesura del
procedimento risolutivo in forma chiara,
rigorosa e completa
Saper utilizzare le procedure con
correttezza
Saper organizzare e utilizzare le
conoscenze per analizzare, scomporre e
elaborare
Livelli di valutazione
Punti
Ottime/Buone
Sufficienti/Discrete
Insufficienti
Grav. Insufficienti
Ottime/Buone
Sufficienti/Discrete
Insufficienti
4
3
2
1
3
2
1
Ottime/Buone
Discrete/Sufficienti
Insufficienti
3
2
1
Voto assegnato
9
GRIGLIA PER LA VALUTAZIONE DELLA PROVA ORALE
OBIETTIVI
DESCRITTORI
Conoscenza lacunosa e
frammentaria
CONOSCENZE
DISCIPLINARI
Conoscenza essenziale, un po’
frammentaria
Conoscenza completa degli
argomenti trattati
Conoscenza completa,
approfondita e coordinata
COMPETENZE
ABILITA’
Livelli di valutazione
PUNTI
Insufficienti
1
Sufficiente
2
Discrete–Buone
3
Ottime
4
Linguaggio non appropriato,
scarsa capacità argomentativa
Insufficienti
1
Linguaggio semplice ma
abbastanza corretto
Sufficienti –
Discrete
2
Linguaggio appropriato con
capacità argomentative
Analisi parziali, sintesi e
collegamenti parziali, limitati e
imprecisi
Buone - Ottime
3
Insufficienti
1
Sufficienti –
Discrete
2
Buone - Ottime
3
Analisi guidata sostanzialmente
corretta, sintesi e collegamenti
corretti se guidati
Analisi, sintesi e collegamenti
completi, corretti e autonomi
Voto assegnato
/10
10
GRIGLIA DI VALUTAZIONE PER LA PROVA PRATICA
Indicatori
Descrittori
CONOSCENZE Dimostrare di conoscere le regole necessarie
per effettuare un’esperienza assegnata
Dimostrare di conoscere le leggi e i principi
fondamentali implicati nell’esperienza
COMPETENZE Saper interpretare correttamente lo scopo di
ABILITA’
un’esperienza di laboratorio
Saper fornire una stesura del procedimento di
un esperimento in forma chiara e
appropriatamente rappresentata
Saper utilizzare il lessico specifico, la
simbologia appropriata con correttezza di
calcolo
Saper applicare consapevolmente le
conoscenze sull’uso della strumentazione di
laboratorio
Mostrare di possedere capacità di
osservazione, logiche ed espressive, di
elaborazione personale e originale nell’ambito
di procedimenti sperimentali
Mostrare di saper collaborare in un gruppo di
lavoro
Livelli di valutazione
Punti
Insufficienti
1
Sufficienti/Discrete
2
Buone/Ottime
3
Grav. Insufficienti
1
Insufficienti
2
Sufficienti/Discrete
3
Buone/Ottime
4
Insufficienti
1
Sufficienti/Discrete
2
Buone/Ottime
3
Voto assegnato
/10
11
