ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE “N. TARTAGLIA-M. OLIVIERI” CODICE MINISTERIALE: BSIS036008 – CODICE FISCALE 98169720178 Sede, Presidenza e Amministrazione: Via G. Oberdan, 12/e – 25128 BRESCIA Tel. 030/305892 – 030/305893 – 030/3384911 – Fax: 030/381697 E-mail: [email protected] - PEC: [email protected] MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Anno Scolastico 2016/17 MATERIA: FISICA Classi: Terze Liceo Artistico - TRIENNIO PER TUTTI GLI INDIRIZZI Facendo riferimento alle Linee guida per gli istituti tecnici e alle Indicazioni nazionali per i licei, descrivere le competenze disciplinari da raggiungere e le relative conoscenze ed abilità FISICA CON OBIETTIVI MINIMI PER TUTTI I MACRO ARGOMENTI PREVISTI DAL PIANO DI STUDIO (SECONDO LE INDICAZIONI NAZIONALI) OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO Il Dipartimento ha deciso di mettere in evidenza di ogni macro argomento i contenuti e nel definire gli obiettivi in termini di conoscenze e di abilità di mettere in evidenza gli obiettivi minimi sottolineandoli. Si ritengono obiettivi minimi quelli irrinunciabili nella formazione culturale di una persona e quelli che servono per la prosecuzione del corso di studi. Grandezze fisiche e misure Concetto di grandezza fisica. Le unità di misura. Multipli delle unità di misura. Misure di lunghezze. Grandezze derivate. Misure di aree e volumi. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Teoria degli errori. Vettori Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni con i vettori. Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Dare la definizione di grandezza fisica. Definire le grandezze fisiche fondamentali. Sapere quali sono le grandezze fisiche derivate. Illustrare il concetto di unità di misura. Conoscere il Sistema internazionale S.I. Definire gli errori sistematici e gli errori accidentali. Definire gli errori assoluti, gli errori relativi egli errori percentuali. Illustrare le caratteristiche principali degli strumenti di misura. Definire una grandezza scalare e una grandezza vettoriale. Obiettivi in termini di abilità Saper scrivere in modo corretto e interpretare il risultato di una misura. Saper utilizzare in modo corretto le unità di misura del sistema S.I. Saper riconoscere l’ordine di grandezza di una misura. Saper riconoscere le cifre significative. Saper utilizzare la notazione scientifica e le cifre significative. Saper valutare gli errori assoluti di misure dirette ed indirette. Saper valutare gli errori relativi di misure dirette. Saper scrivere correttamente il risultato di una misura con l’indicazione dell’errore o con l’esatto numero di cifre significative. Saper rappresentare graficamente un vettore. Saper comporre e scomporre i vettori a mezzo di una rappresentazione grafica. Pagina 1 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. ISTITUTO TECNICO STATALE PER GEOMETRI “NICOLÒ TARTAGLIA” LICEO ARTISTICO STATALE “MAFFEO OLIVIERI” MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Illustrare la regola del parallelogramma e la regola del poligono per sommare due o più vettori. Definire il prodotto e il quoziente di un vettore con uno scalare. Le forze e l’equilibrio Concetto di forza. Le forze come vettori. Forza peso: differenza tra peso e massa. I corpi elastici: la legge di Hooke; la costante elastica di una molla. Somma e sottrazione di forze parallele. Somma e sottrazione di forze non parallele. Gli attriti. Corpi rigidi e punti materiali: i modelli in Fisica. I vincoli. Equilibrio di un punto materiale. Il piano inclinato. Scomposizione delle forze. Il momento di una forza. Coppie di forze e loro momenti. L’equilibrio di un corpo rigido. Macchine semplici: le leve. Il baricentro. Il moto rettilineo Lo studio del moto. La velocità. Il moto rettilineo uniforme. L’accelerazione. Il moto rettilineo uniformemente accelerato. Il moto dei gravi. Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Dare la definizione di forza. Definire il Newton. Illustrare le regole per comporre e scomporre le forze. Conoscere le altre unità di misura delle forze. Riconoscere la differenza tra peso e massa. Enunciare la legge di Hooke. Classificare gli attriti. Introdurre i concetti di punto materiale e di corpo rigido. Dare la definizione di un sistema di forze equilibrato. Dare la definizione di momento di una forza e di momento risultante di un sistema di forze. Dare la definizione di coppia di forze. Conoscere le condizioni di equilibrio di un sistema rigido. Dare la definizione di baricentro di un corpo. Dare la definizione di macchina semplice e di vantaggio. Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Illustrare il concetto di traiettoria. Dare la definizione di sistema di riferimento. Dare la definizione di legge Obiettivi in termini di abilità Saper comporre e scomporre le forze utilizzando le opportune componenti. Saper applicare la legge di Hooke. Saper applicare la legge dell’attrito. Saper individuare la posizione del baricentro di un corpo. Saper distinguere i diversi tipi di equilibrio. Saper calcolare il vantaggio di una macchina semplice. Saper distinguere i vari tipi di leve. Obiettivi in termini di abilità . Ricavare dai dati di una tabella il grafico posizione – tempo o velocità – tempo. Sapere che tipo di grafico si ottiene riportando lo spazio percorso in funzione del tempo. Sapere che tipo di grafico Pagina 2 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE oraria. Dare la definizione di velocità. Conoscere l’unità di misura della velocità. Dare la definizione di moto rettilineo uniforme. Conoscere le caratteristiche del moto rettilineo uniforme. Conoscere l’equazione oraria del moto rettilineo uniforme. Conoscere la differenza tra velocità media e velocità istantanea. Dare la definizione di accelerazione. Conoscere l’unità di misura dell’accelerazione. Dare la definizione di moto rettilineo uniformemente accelerato. Conoscere le caratteristiche del moto rettilineo uniformemente accelerato. Conoscere l’equazione oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato. Conoscere le leggi che regolano il moto dei gravi Il moto curvilineo Il moto circolare uniforme. La velocità angolare e la velocità tangenziale. I principi della dinamica Il primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Sistema di riferimento Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Dare la definizione di moto circolare uniforme. Conoscere le caratteristiche del moto circolare uniforme. Riconoscere la differenza tra velocità tangenziale e velocità angolare. Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Enunciare e spiegare i tre principi della dinamica. Dare la definizione di massa REV. 04 del 01/09/16 rappresenta la velocità in funzione del tempo. Saper interpretare il grafico spazio-tempo. Saper determinare la pendenza della retta nel grafico spazio-tempo. Saper determinare e utilizzare l’equazione oraria dei diversi moti rettilinei. Saper determinare e utilizzare le leggi dei moti rettilinei. Saper eseguire la trasformazione in Km/h della velocità espressa in m/s e viceversa. Distinguere le caratteristiche principali dei vari tipi di moto. Obiettivi in termini di abilità Saper distinguere le caratteristiche principali del moto circolare Saper risolvere semplici esercizi applicazione delle leggi fisiche riguardanti i moti. Obiettivi in termini di abilità Saper distinguere un sistema di riferimento inerziale da uno non inerziale. Saper applicare i principi della dinamica, in particolare il secondo, per Pagina 3 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE MOD. 02.16 inerziale. Massa e peso. Inerzia di un corpo. La caduta libera dei gravi. Il moto lungo un piano inclinato. inerziale di un corpo. Illustrare la correlazione tra il peso e la massa di un corpo. Dare la definizione di sistema di riferimento inerziale. Illustrare il moto di un grave lungo un piano inclinato. La gravitazione universale Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Enunciare la legge di gravitazione universale. Conoscere il valore della costante G. Conoscere l’interpretazione dell’accelerazione di gravità e della forza-peso. Conoscere il concetto di massa gravitazionale. distinguendola da quello di massa inerziale. Illustrare le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Il valore della costante G. Massa inerziale e massa gravitazionale. Il campo gravitazionale. Equilibrio dei fluidi La pressione. La densità e il peso specifico. Compressibilità ed elasticità dei fluidi. Superficie libera di un liquido. Legge di Pascal. I vasi comunicanti. La legge di Stevino La spinta di Archimede. La pressione atmosferica. Classi terze Obiettivi in termini di conoscenze Dare la definizione di pressione e le sue unità di misura. Illustrare il principio di Pascal Illustrare la legge di Stevino. Illustrare il principio di Archimede. Conoscere il valore della pressione atmosferica. REV. 04 del 01/09/16 risolvere semplici problemi sul moto. Obiettivi in termini di abilità Saper dedurre le leggi di Keplero tramite i principi della dinamica. Saper risolvere semplici problemi di applicazione della legge gravitazionale e in particolare sul moto dei satelliti intorno alla Terra. Obiettivi in termini di abilità Saper calcolare la pressione esercitata da una forza su una superficie e in particolare la pressione idrostatica. Saper trasformare le unità di misura della pressione le une dalle altre. Saper risolvere semplici problemi sulla statica dei fluidi. APPROFONDIMENTI POSSIBILI La fisica dei quanti La scoperta dell’elettrone e l’inizio della fisica moderna. Il continuo classico ed il discreto quantistico. L’atomo nucleare e la sua quantizzazione. Il fotone e il ritorno all’ipotesi corpuscolare per la luce. Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Illustrare l’esperienza di Thomson sulla scoperta dell’elettrone e le sue conseguenze sulla nascita della “fisica moderna”. Introdurre il concetto di quanto partendo dal problema irrisolto della descrizione dello spettro d’irragiamento del corpo nero. Descrivere i vari modelli dell’atomo partendo dal “modello a Pagina 4 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 L’effetto Compton. Le onde di de Broglie e l’ipotesi ondulatoria per la materia. La doppia natura della luce e della materia : il principio di complementarità. L’equazione d’onda di Schrodinger e la densità di probabilità. Dal gatto di Schrodinger al principio d’indeterminazione di Heisemberg . panettone”di Thomson per arrivare all’atomo di Bohr, passando per quello diRutherford. Enunciare i postulati di Bohr per la quantizzazione delle orbite e dell’energia. Introdurre il concetto di fotone partendo dal Problema irrisolto dell’interpretazione dell’ effetto fotoelettrico. Illustrare l’ipotesi di Einstein sull’aspetto corpuscolare della luce. Descrivere l’esperienza di Compton sulla diffusione della luce tramite una lastra di grafite e la sua conseguenza (conferma della teoria corpuscolare).Illustrare l’ipotesi di de Broglie sulla natura ondulatoria delle particelle. Descrivere l’esperimento di Davisson e Germer (conferma dell’ipotesi di de Broglie). Illustrare il principio di complementarità , partendo dall’esperimento di Young . Descrivere l’equazione di Schrodinger ed il concetto di densità di probabilità. Illustrare il paradosso del gatto di Schrodinger. Illustrare il principio di indeterminazione di Heisemberg e le sue conseguenze sull’impossibilità di non perturbare un sistema nel momento della sua osservazione e misurazione. La relatività Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Descrivere l’esperimento di Michelson e Morley sull’invarianza della velocità della luce. Illustrare gli assiomi della relatività ristretta. Confrontare i concetti di tempo assoluto della fisica classica con l’idea di simultaneità di Einstein. Illustrare la legge della dilatazione dei tempi. Illustrare la legge della contrazione delle lunghezze. Illustrare l’equivalenza tra massa ed energia. Definire il concetto di massa relativistica. Introdurre il problema della gravitazione tramite alcuni esperimenti ideali. Illustrare il principio di equivalenza. Illustrare l’dea di curvatura dello spazio di Einstein e le sue conseguenze sul concetto di campo gravitazionale. Definire le curve geodetiche. Illustrare le conseguenze della variazione della geometria dello spazio tramite le masse. Definire un’onda gravitazionale. Il valore numerico della velocità della luce: l’esperimento di Michelson e Morley. Gli assiomi della teoria della relatività. Dal concetto di tempo assoluto della fisica classica all’idea di simultaneità di Einstein. La dilatazione dei tempi. La contrazione delle lunghezze. L’equivalenza tra massa ed energia. La massa relativistica. Il problema della gravitazione. Il principio di equivalenza. Gravità e curvatura dello spazio. Onde gravitazionali. Il sole , le stelle e le galassie Il Sole: la stella a cui l’uomo deve tutto. Le stelle e le galassie. La magnitudine: caratteristico splendore delle stelle. Nascita, vita e morte delle stelle . I misteriosi oggetti extragalattici: i quasar ed i pulsar. Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Saper presentare le caratteristiche del Sole. Saper classificare le stelle in classi spettrali. Saper riconoscere una galassia da un ammasso. Saper classificare secondo le grandezze fisiche magnitudine apparente e magnitudine assoluta. Saper descrivere l’evoluzione stellare. Saper riconoscere un buco nero. Saper riconoscere un quasar. Saper riconoscere un pulsar. Pagina 5 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 L’universo L’universo in espansione. Dall’ipotesi del Big Bang al primo miliardo di anni della vita dell’universo. Il futuro dell’universo. PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Classi triennio Obiettivi in termini di conoscenze e in termini di abilità Saper enunciare il principio cosmologico. Saper descrivere il red shift (spostamento verso il rosso). Saper enunciare e spiegare la legge di Hubble. Saper descrivere l’ipotesi del big bang. Saper presentare la storia dell’universo secondo il modello cosmologico. Saper presentare le diverse ipotesi sul futuro dell’universo. Saper spiegare il concetto di massa mancante. Strumenti di Verifica Indicare tipologia, numero di prove e loro scansione nel periodo didattico (ad es. interrogazione lunga, interrogazione breve, prova di laboratorio, prova pratica, quesiti scritti a risposta aperta, test a scelta multipla. TIPOLOGIA NUMERO TEMPI (scansione nel periodo didattico) Scritte / orali Almeno due per quadrimestre Si cercherà di distribuire uniformemente le verifiche nell’arco di ciascun quadrimestre Metodologia Indicare le metodologie utilizzate per il conseguimento degli obiettivi X lezione frontale X lezione dialogata e partecipata X utilizzo di appunti X utilizzo di mappe concettuali X discussione guidata X lavori individuali e/o di gruppo X controllo e revisione del lavoro domestico X utilizzo dei laboratori X proiezione video X problem solving X analisi di testi/documenti Pagina 6 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta. MOD. 02.16 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE REV. 04 del 01/09/16 Valutazione Sulla base dei criteri generali di valutazione indicati nel POF, esplicitare i livelli essenziali di competenze, conoscenze ed abilità da raggiungere per un giudizio di sufficienza nella disciplina. VOTO 6 CONOSCENZE regole, teoremi, esercizi relativi al corso di studi attuale e precedenti ABILITÀ di applicare quanto appreso a situazioni già note o nuove COMPETENZE essere in grado di decodificare il linguaggio matematico e formalizzare il linguaggio Conoscenza essenziale, ma pressoché completa degli argomenti fondamentali Capacità di applicare procedure e conoscenze in modo autonomo in compiti semplici Competenze acquisite in modo essenziale Si allegano griglie comuni di correzione degli elaborati e delle interrogazioni orali. Brescia,18/10/2016 Il Coordinatore di dipartimento Maddalena De Carlo Pagina 7 di 7 Documento di proprietà dell’I.I.S. “Tartaglia-Olivieri”. È vietata la riproduzione e la diffusione senza specifica autorizzazione scritta.