PROGRAMMAZIONE ANNUALE
Materia: FISICA
SEZIONE CLASSICA
Classe III liceo classico
PROF. MONI SANDRA
OBIETTIVI GENERALI
Gli obiettivi da raggiungere sono di due tipi: acquisizione di competenze (capacità di
elaborazione dati, analisi di dimostrazioni teoriche) e conoscenza di argomenti
(contenuti).
L’allievo acquisisce queste competenze fondamentali:
1.
Fare misure e rielaborare i dati ponendoli in relazione fra loro, mettendo in luce i
limiti delle conclusioni cui si giunge
2.
Comprendere il significato dell’uso di modelli nell’interpretazione della realtà
3.
Saper condurre ragionamenti teorici formali
4.
Saper applicare in situazione diversa le conoscenze acquisite in un dato ambito
CAPACITA'/ABILITA'
Saper risolvere semplici circuiti elettrici. • Conoscere il campo magnetico e le
relazioni tra campo magnetico e correnti. • Saper risolvere semplici problemi inerenti
le tematiche affrontate.
COMPETENZE
•
Saper individuare i concetti fondamentali e i principi di base che
sottostanno un fenomeno fisico.
•
Riconoscere, in situazioni diverse, analogie e differenze inquadrando in
uno stesso schema logico problematiche differenti.
•
Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina. Scegliere e gestire
strumenti matematici adeguati.
•
Risolvere problemi inerenti le tematiche affrontate.
Dal libro di testo:
Capitolo
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
1.
Le cariche
elettriche
• Osservare e identificare
fenomeni.
Traguardi
formativi
• Collegare
fenomeni
macroscopici a
caratteristiche
microscopiche.
Indicatori
• Collegare fenomeni di elettrizzazione
alla presenza
di cariche elettriche.
• Distinguere cariche elettriche positive e
negative.
• Individuare
• Riconoscere e descrivere fenomeni
l’interazione
elettrici.
elettrica in
• Descrivere fenomeni di elettrizzazione
diversi contesti
per strofinio, contatto e
della vita reale. induzione.
• Distinguere corpi conduttori e isolanti.
• Avere consapevolezza dei • Mettere in
vari aspetti del metodo
relazione
sperimentale, dove
fenomeni e
l’esperimento è inteso
leggi fisiche.
come interrogazione
ragionata dei fenomeni
naturali, analisi critica dei
dati e dell’affidabilità di
un processo di misura,
costruzione e validazione
di modelli.
Capitolo
2.
Il campo
elettrico
Capitolo
• Riconoscere le difficoltà nello studio
dei fenomeni elettrici.
• Riconoscere l’analogia tra la legge di
Coulomb e la legge
di gravitazione universale.
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
Traguardi
formativi
Indicatori
• Avere consapevolezza
dei vari aspetti del
metodo sperimentale,
dove l’esperimento è
inteso come
interrogazione ragionata
dei fenomeni naturali,
analisi critica dei dati e
dell’affidabilità di un
processo di misura,
costruzione e
validazione di modelli.
• Avere
consapevolezz
a dell’uso di
diverse
rappresentazio
ni per lo
studio degli
stessi
fenomeni.
• Collegare il concetto di forza al
concetto di campo.
• Rappresentare un campo di forze
attraverso le linee forza.
• Collegare il concetto di energia
potenziale al concetto di potenziale.
• Avere
consapevolezz
a dell’uso
della stessa
rappresentazio
ne in diversi
contesti della
vita reale.
• Descrivere fenomeni della vita reale
usando consapevolmente la
rappresentazione del campo.
• Descrivere il moto di una carica in
termini di campo e di potenziale
usando l’analogia con il caso
gravitazionale.
• Utilizzare l’analogia per riconoscere il
significato del flusso di un campo
vettoriale attraverso una superficie in
diversi contesti della vita reale.
• Affrontare e risolvere
semplici problemi di
fisica usando gli
strumenti matematici
adeguati al percorso
didattico.
• Definire e
calcolare
grandezze
fisiche
adeguate alla
rappresentazio
ne del campo
vettoriale.
• Risolvere semplici problemi usando i
concetti di campo e di potenziale.
• Definire e calcolare il flusso del
campo elettrico attraverso una
superficie.
• Definire e calcolare la circuitazione
del campo elettrico lungo una linea
chiusa.
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
Traguardi
formativi
Indicatori
3.
L’elettrostatica
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Descrivere e
interpretare
l’equilibrio
elettrostatico.
• Individuare le condizioni di equilibrio
elettrostatico nei conduttori.
• Descrivere il campo e il potenziale
elettrico in situazioni di equilibrio
elettrostatico.
• Descrivere fenomeni in termini di
equilibrio elettrostatico.
• Affrontare e risolvere
semplici problemi di
fisica usando gli
strumenti matematici
adeguati al percorso
didattico.
• Calcolare le
grandezze
elettriche in
condizioni di
equilibrio
elettrostatico.
• Definire e utilizzare la densità
superficiale di carica.
• Calcolare campo elettrico e
potenziale nei conduttori in equilibrio
elettrostatico.
• Definire e utilizzare la capacità
elettrica dei conduttori.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
• Riconoscere
il ruolo della
capacità
elettrica dei
corpi nei
fenomeni
elettrici.
• Conoscere la funzione dei
condensatori elettrici.
• Capire il significato di «mettere a
terra».
Capitolo
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
4.
La corrente
elettrica
Traguardi
formativi
Indicatori
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Identificare il
ruolo della
corrente
elettrica nella
vita reale.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
• Avere
• Individuare le trasformazioni di
consapevolezz
energia nei generatori di corrente.
a del ruolo dei • Conoscere alcune tappe storiche dello
generatori di
sviluppo tecnologico per la produzione
tensione per lo
di correnti.
studio delle
correnti
elettriche.
• Conoscere e
spiegare
alcune
applicazioni
tecnologiche
della corrente
elettrica.
• Descrivere la corrente elettrica in
termini di particelle cariche in
movimento.
• Valutare l’energia nei
fenomeni elettrici.
• Distinguere una scarica da una corrente
elettrica.
• Distinguere i meccanismi di
conduzione nella materia e nel vuoto in
diversi contesti della vita reale.
• Riconoscere il passaggio di corrente
elettrica in diversi contesti della vita
reale.
Capitolo
5.
I circuiti elettrici
Competenze
Dalle indicazioni
nazionali
Traguardi
formativi
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Analizzare
situazioni
reali in
termini di
grandezze
elettriche
(∆V, i, R, fem)
• Riconoscere le relazioni fra
grandezze elettriche in contesti
reali.
• Conoscere le procedure di
misurazione delle grandezze
elettriche.
• Valutare l’energia nei fenomeni
elettrici.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
• Conoscere
l’utilizzo dei
circuiti
elettrici nella
vita reale.
• Mettere in relazione circuiti elettrici e
schemi elettrici.
• Individuare la funzione dei circuiti
elettrici nei dispositivi d’uso comune.
• Analizzare quantitativamente circuiti
resistivi.
Capitolo
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
6.
Il campo magnetico
Indicatori
Traguardi
formativi
Indicatori
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Individuare e
descrivere
l’interazione
magnetica in
situazioni
reali.
• Riconoscere gli effetti magnetici
dell’elettricità.
• Rappresentare campi magnetici
attraverso le linee forza.
• Riconoscere l’interazione magnetica tra
magneti e tra cariche in movimento.
• Affrontare e risolvere
semplici problemi di
fisica usando gli
strumenti matematici
adeguati al percorso
didattico.
• Studiare
• Studiare l’interazione magnetica tra
l’interazione
correnti elettriche.
magnetica tra • Studiare il moto di cariche in
magneti e
movimento in un campo magnetico.
cariche in
movimento.
• Definire e
• Studiare il campo magnetico generato
calcolare
da correnti elettriche.
grandezze
• Definire e calcolare il flusso del campo
fisiche
magnetico attraverso una superficie.
adeguate alla • Definire e calcolare la circuitazione del
rappresentazio
campo magnetico lungo una linea
ne del campo
chiusa.
vettoriale.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
• Conoscere
l’utilizzo del
magnetismo
nella vita
reale.
• Descrivere il campo magnetico nella
materia.
• Individuare applicazioni tecnologiche
del magnetismo.
Capitolo
7.
L’induzione
elettromagnetica
Competenze
Dalle indicazioni
nazionali
Traguardi
formativi
Indicatori
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Riconoscere
l’interazione
elettromagnet
ica in
situazioni
reali.
• Individuare gli effetti delle
variazioni del campo magnetico sui
conduttori.
• Descrivere il fenomeno
dell’induzione e dell’autoinduzione
elettromagnetica.
• Affrontare e risolvere
semplici problemi di
fisica usando gli
strumenti matematici
adeguati al percorso
didattico.
• Utilizzare
leggi fisiche
per risolvere
problemi.
• Studiare i fenomeni elettromagnetici
mediante operatori del campo
vettoriale.
• Studiare circuiti in corrente alternata
utilizzando il valore efficace delle
grandezze elettriche.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
• Conoscere le
applicazioni
dell’elettromagnetismo
nella vita
reale.
• Individuare applicazioni
tecnologiche
dell’elettromagnetismo.
• Descrivere il funzionamento di
dispositivi tecnologici basati su
fenomeni elettromagnetici.
Capitolo
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
8.
Le onde elettromagnetiche
Traguardi
formativi
• Avere consapevolezza dei • Avere
vari aspetti del metodo
consapevolezza
sperimentale, dove
del rapporto fra
l’esperimento è inteso
teoria ed
come interrogazione
esperimenti
ragionata dei fenomeni
nella conoscenza
naturali, analisi critica dei
scientifica della
dati e dell’affidabilità di
realtà.
un processo di misura,
costruzione e validazione • Descrivere un
di modelli.
fenomeno
utilizzando
strumenti
teorici.
Indicatori
• Rappresentare il campo
elettromagnetico per mezzo di
equazioni.
• Riconoscere il ruolo della teoria per
la descrizione della realtà.
• Riconoscere il ruolo
dell’esperimento per la validazione
della teoria.
• Individuare e spiegare le analogie
nelle leggi dell’elettromagnetismo.
• Utilizzare le leggi di Maxwell per
descrivere la generazione di onde
elettromagnetiche.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
Capitolo
Dalle indicazioni nazionali
9.
La relatività
ristretta
• Avere consapevolezza dei
vari aspetti del metodo
sperimentale, dove
l’esperimento è inteso
come interrogazione
ragionata dei fenomeni
naturali, analisi critica dei
dati e dell’affidabilità di
un processo di misura,
costruzione e validazione
di modelli.
Capitolo
10.
La fisica
quantistica
• Riconoscere la
funzione delle
onde
elettromagnetic
he nella vita
reale, nello
sviluppo della
scienza e della
tecnologia.
• Descrivere le onde
elettromagnetiche in diversi
contesti della vita reale.
• Analizzare lo spettro
elettromagnetico in relazione alle
applicazioni scientifiche e
tecnologiche.
Competenze
Traguardi
formativi
Indicatori
• Creare una
rappresentazio
ne astratta
dello
spaziotempo.
• Riconoscere lo spazio euclideo
tridimensionale come
approssimazione dello
spaziotempo non euclideo
quadridimensionale.
• Definire il concetto di
simultaneità.
• Descrivere lo spaziotempo.
• Effettuare
esperimenti
concettuali.
• Riconoscere i limiti di validità
delle leggi fisiche studiate.
• Ragionare in astratto su fenomeni
ipotizzati utilizzando strumenti
teorici.
• Avere
consapevolezz
a del rapporto
tra teoria ed
esperimenti
nella
conoscenza
scientifica
della realtà.
• Riconoscere il ruolo della teoria
per la descrizione della realtà.
• Riconoscere il ruolo
dell’esperimento per la
validazione della teoria.
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
Traguardi
formativi
Indicatori
• Avere consapevolezza dei
vari aspetti del metodo
sperimentale, dove
l’esperimento è inteso
come interrogazione
ragionata dei fenomeni
naturali, analisi critica dei
dati e dell’affidabilità di
un processo di misura,
costruzione e validazione
• Avere
consapevolezza
delle difficoltà
della fisica
classica
nell’interpretazio
ne di alcuni
fenomeni.
• Individuare fenomeni non
spiegabili in termini classici.
• Effettuare le opportune
approssimazioni e
semplificazioni per costruire
modelli della realtà.
• Descrivere la rappresentazione
quantistica di alcuni fenomeni.
di modelli.
Capitolo
• Conoscere il ruolo della
probabilità nelle diverse
rappresentazioni della natura.
• Definire una «particella»
quantistica.
• Definire lo «stato quantistico»
di una particella.
• Spiegare una relazione di
indeterminazione.
• Avere
consapevolezza
del rapporto tra
teoria ed
esperimenti nella
conoscenza
scientifica della
realtà.
• Riconoscere il ruolo della
teoria per la descrizione della
realtà.
• Riconoscere il ruolo
dell’esperimento per la
validazione della teoria.
• Riconoscere il valore culturale
della fisica quantistica.
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
11.
La materia
• Distinguere leggi
fisiche
deterministiche e
non
deterministiche.
• Avere consapevolezza dei
vari aspetti del metodo
sperimentale, dove
l’esperimento è inteso
come interrogazione
ragionata dei fenomeni
naturali, analisi critica dei
dati e dell’affidabilità di
un processo di misura,
costruzione e validazione
di modelli.
• Comprendere e valutare
le scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società.
Traguardi
formativi
Indicatori
• Descrivere la
struttura della
materia in
termini di
particelle.
• Comprendere il significato di
«particella elementare».
• Conoscere le interazioni tra
particelle.
• Avere
consapevolezza
del rapporto tra
teoria ed
esperimenti
nella
conoscenza
scientifica della
realtà.
• Definire il modello standard
come teoria della materia e
delle interazioni.
• Collegare l’interazione forte e
l’interazione debole a fenomeni
macroscopici.
• Conoscere i limiti del Modello
Standard.
• Riconoscere
l’utilizzo della
fisica della
materia nella
vita reale.
• Valutare l’energia coinvolta nei
fenomeni atomici.
• Valutare l’energia coinvolta nei
fenomeni nucleari.
• Individuare applicazioni
scientifiche e tecnologiche
della fisica della materia.
CONTENUTI
Cap.1 Le cariche elettriche Fenomeni elettrici e cariche microscopiche,
l'elettrizzazione per strofinio, l'elettrizzazione per contatto, l'elettrizzazione per
induzione elettrostatica, la legge di Coulomb.
Cap.2 Il campo elettrico Il vettore campo elettrico, campo elettrico generato da
cariche puntiformi, il potenziale elettrico, il flusso del campo elettrico.
Cap.3 L'elettrostatica L'equilibrio elettrostatico conduttori in equilibrio elettrostatico,
la capacità elettrica, i condensatori
Cap.4 La corrente elettrica La pila di Volta, la cella voltaica, la corrente elettrica,
conduzione elettrica nei solidi, conduzione elettrica nei liquidi.
Cap.5 I circuiti elettricità La forza elettromotrice, la resistenza elettrica, la prima
legge di Ohm, la seconda legge di Ohm, i circuiti elettrici, resistenze in serie e in
parallelo, la potenza elettrica.
Cap. 6 Il campo magnetico Il magnetismo (primi fenomeni), effetti magnetici
dell'elettricità (legge di Biot-Savart), cariche elettriche in movimento (la forza di
Lorentz),il campo magnetico nella materia.
Cap.7 L'induzione elettromagnetica Effetti elettrici del magnetismo, campi magnetici
variabili e correnti elettriche, magneti in movimento e correnti elettriche, la legge di
Lenz, la forza elettromotrice indotta, la legge di Faraday -Neumann, la corrente
alternata, il campo magnetico terrestre, la bussola, il paleomagnetismo.
Cap.8 Le onde elettromagnetiche Le equazioni di Maxwell.
Esperimenti:
• esperimenti di elettrostatica sui fenomeni fondamentali di elettrizzazione:
scarica dalle punte ed elettrizzazione di vari corpi
• costruzione di semplici circuiti elettrici: la legge di Ohm, circuiti in serie e
parallelo
• elettrolisi: pila di Volta e voltametro di Hoffman
• esperimenti sui fenomeni fondamentali del magnetismo e visualizzazione linee
di forza di un campo magnetico
• campo magnetico terrestre
• esperimenti sull'induzione elettromagnetica: effetto magnetico della corrente
elettrica, correnti indotte.
STRUMENTI E METODI
Indubbiamente nella trattazione di una lezione di fisica, esperienza e teoria devono
essere intrecciate e una buona parte del lavoro va svolta in laboratorio. Il momento
applicativo di indagine e il momento cognitivo sono due aspetti complementari che
caratterizzano la conoscenza scientifica.
Libro di testo:
U.Amaldi
Le traiettorie della fisica.azzurro
Da Galileo ad Heisenberg con Physics in English
Elettromagnetismo
Relatività e quanti
vol.2
ZANICHELLI EDITORE
VALUTAZIONE
La valutazione tiene conto della memorizzazione, rielaborazione e sintetizzazione
degli argomenti. Sono previste due verifiche orali per quadrimestre. Verranno
utilizzati come prove di valutazione questionari e relazioni di laboratorio. Nello
svolgimento di esperimenti in laboratorio verrà valutata la capacità di svolgere
un’esperienza in modo autonomo.
L'allievo dovrà conoscere gli elementi di base della teoria ed inoltre saper risolvere
qualche semplice problema di applicazione dei dati. Si terrà conto anche delle
personali conclusioni che ognuno sarà in grado di trarre dalla visione di esperimenti
in laboratorio.
Come approfondimento del laboratorio sono utilizzati sussidi audiovisivi e
simulazioni al computer.
Per quanto riguarda le griglie di valutazione ci si attiene a quelle concordate nelle
riunioni per materia e approvate nel Collegio Docenti.
