dipartimento di fisica

I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di
FISICA
ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE
“ALESSANDRO ROSSI” - VICENZA
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE
DI DIPARTIMENTO
ANNO SCOLASTICO 2014 - 2015
DIPARTIMENTO DI FISICA
Classi Seconde
VICENZA 8 ottobre 2014
INSEGNANTI
FIRMA
Brigas Stefania
______________________
Caveggion Silvano
______________________
Nicotra Luigi
______________________
Pettenon Stefano
______________________
Picheo Francesco
______________________
Pirocca Giuseppe
______________________
Scarmato Fortunato
______________________
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Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico
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FISICA
DIPARTIMENTO DI FISICA
ANNO SCOLASTICO 2014 - 2015
MATERIA FISICA
CLASSI SECONDE
INDIRIZZI: MECCANICO, INFORMATICO , CHIMICO ED ELETTRONICO
PROGETTO DIDATTICO DELLA DISCIPLINA
In relazione a quanto richiesto dal Piano dell’Offerta Formativa si definiscono i seguenti obiettivi
minimi in termini di:
CONOSCENZE
- Integrazione di Cinematica: moti nel piano. Moto parabolico e moto circolare. Concetti di periodo e
frequenza. Accelerazione centripeta
- Dinamica del punto materiale. Conoscenza dei tre principi della dinamica. Concetto di forza
apparente. Forza centripeta.
- Concetti di lavoro, potenza ed energia. Distinguere fra le forze conservative e quelle non
conservative. Enunciati dei principi di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale.
- Concetti di quantità di moto e impulso. Concetto di sistema isolato. Cenni sugli urti.
- Termologia e Termodinamica. Dilatazione termica dei corpi. Calore specifico e Capacità termica.
Scambi di calore e cenni sulle modalità di propagazione del calore. Il calore come energia e
l’equivalente meccanico della caloria. Il primo principio della termodinamica. Cenni sul secondo
principio della termodinamica. Motori e frigoriferi cenni: il bilancio energetico, le trasformazioni e i cicli.
- Interazioni fra i due tipi di carica elettrica. Principio di conservazione della carica elettrica. Proprietà
di conduttori e isolanti. Proprietà della forza elettrica e confronto fra questa e la forza di gravità.
Concetto di campo elettrico. Caratteristiche del campo elettrico di una carica puntiforme e dei campi
generati da conduttori carichi. Relazione fra il lavoro della forza elettrica e differenza di potenziale.
Concetto di corrente elettrica. Definizione e proprietà della resistenza elettrica di un conduttore.
Funzione di un generatore elettrico, definizioni di forza elettromotrice e di resistenza interna. Effetto
Joule. Sorgenti del campo magnetico, geometrie particolari di correnti elettriche: rettilinea, spira,
solenoide. Forza di Lorentz. Interazione magnetica fra correnti elettriche rettilinee. Materiali magnetici.
Origine della forza elettromotrice indotta.
-Promozione della cultura della sicurezza nell’attività di laboratorio..
COMPETENZE
Sapere applicare le conoscenze sopra descritte a semplici casi concreti. In particolare:
- Applicare i principi della dinamica per risolvere problemi di moto rettilineo e circolare uniforme.
Risolvere problemi sul moto lungo un piano inclinato.
- Applicare a casi particolari il teorema dell’energia cinetica e il principio di conservazione dell’energia
meccanica. Determinare la quantità di moto di un punto materiale e la quantità di moto totale di un
sistema. Applicare la relazione fra quantità di moto di un corpo e impulso della forza agente sul corpo.
Applicare il principio di conservazione della quantità di moto.
- Saper calcolare la dilatazione termica di un oggetto e il suo calore specifico. Saper impostare bilanci
energetici termodinamici di carattere generale. Saper distinguere un motore termico da un frigorifero.
- Applicare la legge di Coulomb. Determinare il campo elettrico in un punto in presenza di più cariche
sorgenti. Il campo elettrico uniforme. Schematizzare un circuito elettrico. Applicare le leggi di Ohm e la
relazione fra resistività di un materiale e la temperatura. Calcolare l’intensità di corrente in un circuito e
nei suoi rami. Calcolare la potenza erogata da un generatore e quella assorbita dai diversi elementi
ohmici di un circuito. Costruire semplici circuiti elettrici ed eseguire misure di differenza di potenziale e
di intensità di corrente. Applicare la legge che descrive l’interazione fra fili rettilinei percorsi da
corrente. Determinare il campo magnetico prodotto in un punto dalla corrente che scorre in un filo
rettilineo, in una spira o in un solenoide. Determinare la forza su una corrente o su una carica elettrica
in moto in un campo magnetico uniforme. Calcolare il flusso di un campo magnetico uniforme
attraverso una superficie. Cenni sulle leggi di Faraday-Neumann e di Lenz.
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FISICA
CAPACITÀ
- Generali del biennio:
- Analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli elementi significativi, le relazioni,
i dati superflui, quelli mancanti, e riuscendo a collegare premesse e conseguenze. Eseguire in modo
corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti
utilizzati. Raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le
approssimazioni, mettendo in evidenza l’incertezza associata alla misura. Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da tabelle, grafici ed altra documentazione. Porsi problemi, prospettare
soluzioni e modelli. Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse riconoscendo
analogie o differenze, proprietà varianti ed invarianti. Trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle
con i risultati sperimentali.
- Specifiche del secondo anno:
- Sapere interpretare semplici fenomeni meccanici reali individuando le leggi che regolano il
fenomeno. Sapere calcolare il lavoro e porlo in relazione con le variazioni di energia. Sapere applicare
la conservazione dell’energia per prevedere il comportamento del corpo in osservazione.
- Sapere interpretare fenomeni termici e termodinamici reali con particolare riferimento ai fenomeni di
trasferimento di energia, di dilatazione termica ed equilibrio termico.
- Sapere applicare le leggi di Ohm. Sapere calcolare la resistenza equivalente. Sapere analizzare
semplici circuiti elettrici. Capire l’importanza del condensatore nel circuito elettrico. Sapere calcolare i
campi magnetici di un filo, di un solenoide, di una spira. Sapere utlizzare il principio di
sovrapposizione. Sapere utilizzare il concetto di flusso nel calcolo della tensione indotta.
1. CONTENUTI DISCIPLINARI MINIMI ESPOSTI PER MODULI - UNITÀ DIDATTICHE
PERIODI DI ATTUAZIONE - DURATA
Modulo 0 – RIPASSO O COMPLETAMENTO CINEMATICA
Contenuti
Periodo
Durata (ore)
Moto parabolico e moto circolare
Settembre
(5 ore)
Modulo 1 TITOLO : DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Prerequisiti
Modelli matematici. Algebra vettoriale. Equazioni
algebriche.
Cinematica.
Le forze
Contenuti
Periodo
Durata (ore)
Il primo ed il secondo principio della dinamica. Applicazioni a casi Ottobre –
semplici: il piano inclinato, il moto circolare uniforme.
Novembre
Definizione di quantità di moto e impulso. Variazione della quantità di (10 ore)
moto di un oggetto.
Il terzo principio della dinamica e il principio di conservazione della
quantità di moto. Cenni sugli urti anelastici.
Laboratorio di Fisica: Esperienze con la rotaia a cuscino d’aria:
secondo principio della dinamica.
Modulo 2 – TITOLO: IL LAVORO E L’ENERGIA MECCANICA
Prerequisiti
Algebra
vettoriale. Equazioni
algebriche.
Cinematica
e
Dinamica.
Le forze
Contenuti
Periodo
Durata (ore)
Definizione di lavoro, potenza e rendimento. Il lavoro come misura Dicembre –
dell’energia trasformata. Energia cinetica, energia potenziale Gennaio
gravitazionale, energia elastica. Il teorema dell’energia cinetica. (12 ore)
L’energia meccanica e la sua conservazione. Bilanci energetici
anche in presenza di forze non conservative.
Laboratorio di Fisica: Conservazione energia meccanica con rotaia.
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Modulo 3 – TITOLO: TERMOLOGIA E TERMODINAMICA
Prerequisiti
(se richiesti)
Contenuti
Moduli 2
Periodo
Durata (ore)
Scale termometriche e termometri. La dilatazione termica. Legge Gennaiofondamentale della termologia ed equilibrio termico. Modalità di Febbraio
propagazione del calore. Primo principio della termodinamica. (13 ore)
Cenni sul secondo principio, le macchine termiche e le macchine
frigorifere
Laboratorio di Fisica: calore specifico mediante calorimetro delle
mescolanze; dilatazione termica
Modulo 4 – TITOLO: L’ENERGIA ELETTRICA E IL SUO IMPIEGO
Prerequisiti
Modulo
1
Modulo 2
Modulo4
Contenuti
Periodo
Durata (ore)
, Cenni di elettrostatica. Legge di Coulomb e definizione di campo Marzoe elettrico. I condensatori. Capacità del condensatore piano.
Aprile
Il circuito elettrico elementare. Definizione di differenza di potenziale (12 ore)
e di intensità di corrente. Voltmetri ed amperometri. La forza
elettromotrice. Le leggi di Ohm. Collegamento di resistenze in serie e
parallelo. Risoluzione di semplici circuiti elettrici. Effetto termico della
corrente
Laboratorio di Fisica: Superfici equipotenziali.. Prima e seconda
legge di Ohm.
Modulo 5 – TITOLO: IL MAGNETISMO
Prerequisiti
(se richiesti)
Algebra
vettoriale. Equazioni
algebriche.
Cinematica. Le
forze
Modulo 2
Contenuti
Periodo
Durata (ore)
Il campo magnetico ed il vettore induzione magnetica. Effetto Maggiomagnetico della corrente. Forza di Lorentz. Azioni tra fili rettilinei Giugno
paralleli. Definizione di Ampere. Campi prodotti da: filo rettilineo, (8 ore)
spira circolare, solenoide. Cenni sulle leggi di Faraday-Neumann e di
Lenz
Laboratorio
di
Fisica:
bussola
delle
tangenti.
Forza
elettromagnetica (nei limiti del tempo a disposizione).
2. METODOLOGIE






Lezione frontale, lettura e comprensione del testo.
Coinvolgimento degli alunni in esercitazioni guidate e di recupero.
Correzione di esercizi proposti.
Svolgimento in classe e a casa di esercizi graduati in difficoltà.
Ausili multimediali.
Attività di Laboratorio (esperienze di cattedra e individuali o di gruppo).
3. MATERIALI DIDATTICI





Libro di testo. Consigliato
Appunti dalle lezioni.
Strumentazione di Laboratorio
Sussidi audiovisivi
Computer e LIM
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4. TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA


Interrogazioni orali. Minimo una al quadrimestre
Verifiche sommative oralscritte al termine di un modulo o di una o più unità didattiche (minimo 2
nel primo quadrimestre e 2 nel secondo quadrimestre).
 Prove pratiche di laboratorio (minimo 1 nel primo quadrimestre e 1 nel secondo quadrimestre).
Nota:
Le valutazioni potranno essere di tipo oral-scritto, orali e pratiche di laboratorio. In tutti I
casi si manterranno, nell’individuazione del livello di apprendimento raggiunto, i criteri della
GRIGLIA DI VALUTAZIONE sotto riportata.
Sono possibili anche altri tipi di verifiche come verifiche formative, questionari, test con domande a
risposta multipla e-o aperta e qualsiasi altra verifica o prova che permetta una valutazione completa,
adeguata e oggettiva del livello di apprendimento dello studente.
PRIMO PERIODO
numero minimo
SECONDO PERIODO
numero minimo
Verifiche oral-scritte di 1 ora
2
2
Verifiche orali personali per ogni studente
1
1
Relazioni o verifiche di laboratorio
1
1
TIPO DI VERIFICA
5. GRIGLIE e MODALITA’ DI VALUTAZIONE
La griglia di valutazione adottata dal dipartimento è la griglia approvata dal Collegio dei Docenti in
data 8 ottobre 2014 e di seguito riportata. Tale griglia è applicata a tutte le tipologie di verifica previste
La valutazione del primo quadrimestre ha il valore di valutazione intermedia e non definitiva; l'alunno
potrà essere valutato anche a fine anno sui contenuti del primo quadrimestre, qualora siano
considerati prerequisiti fondamentali.
La valutazioni all’esame di recupero del debito sia del primo periodo che di fine anno, potrà essere
effettuata sull’intero programma svolto e non sui soli moduli insufficienti, in base a motivate decisioni
dei singoli Docenti.
La valutazione finale verrà effettuata tenendo conto del raggiungimento degli obiettivi minimi previsti
per L'INTERO ANNO SCOLASTICO.
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1
Possiede conoscenze nulle degli
argomenti disciplinari.
Disattende le consegne, alle quali non
risponde.
2
Possiede conoscenze nulle degli
argomenti disciplinari.
Disattende le consegne, alle quali
risponde con minimi accenni.
Possiede scarse o nulle conoscenze
di nozioni, concetti, regole
fondamentali della disciplina.
Possiede conoscenze carenti e
frammentarie di nozioni, concetti e
regole fondamentali della disciplina.
Disattende le consegne, alle quali
risponde con assoluta incongruenza di
linguaggio e di argomentazione.
Evidenzia imprecisioni e carenze anche
gravi nell’elaborazione delle consegne,
che svolge con linguaggio disordinato e
scorretto.
Sviluppa le consegne in modo sommario
o incompleto, con scorretta, non
appropriata, confusa soluzione
espressiva.
Comprende le consegne e risponde in
modo semplice ma appropriato, secondo
la diversa terminologia disciplinare
specifica.
3
4
5
6
7
8
9
10
È in possesso di conoscenze
incomplete o superficiali di nozioni,
concetti e regole fondamentali della
disciplina.
Conosce nozioni, concetti e regole
fondamentali della disciplina.
Non sa orientarsi nell’analisi di problemi
semplici e non è in grado di applicare
regole o elementari procedimenti risolutivi.
Non sa orientarsi nell’analisi di problemi
semplici e non è in grado di applicare
regole o elementari procedimenti risolutivi.
Non sa orientarsi nell’analisi di problemi
semplici e non è in grado di applicare
regole o elementari procedimenti risolutivi.
Si orienta a fatica nell’analisi di problemi
semplici, che affronta con confuse e non
fondate procedure di risoluzione.
Sa analizzare problemi semplici in un
numero limitato di contesti. Applica, non
sempre adeguatamente, solo semplici
procedure risolutive.
Sa analizzare problemi semplici e orientarsi
nella scelta e nell’applicazione delle
strategie risolutive.
1
Livello di certificazione delle
competenze di base (DM 9 del 27
gennaio 2010)
Non ha raggiunto il livello base
delle competenze
2
4
6
8
10
Livello base: lo studente svolge
compiti semplici in situazioni note,
mostrando di possedere conoscenze e
abilità essenziali e di saper applicare
regole e procedure fondamentali.
Conosce nozioni, concetti e regole e Comprende e contestualizza le consegne
li colloca correttamente nei diversi
e le sviluppa attraverso percorsi di
ambiti disciplinari.
rielaborazione complessivamente
coerenti.
È in possesso di conoscenza
Comprende e sviluppa le consegne,
completa e approfondita di tutte le
rispondendo in modo appropriato e
nozioni, i concetti e le regole della
sicuro, operando collegamenti.
disciplina.
Sa impostare problemi di media
complessità e formularne in modo
12
appropriato le relative ipotesi di
Livello intermedio: lo studente
risoluzione.
svolge compiti e risolve problemi
complessi in situazioni note, compie
Sa
impostare
in
modo appropriato
scelte consapevoli, mostrando di
problemi, operando scelte coerenti ed
saper utilizzare le conoscenze e le
13
efficaci.
È in possesso di conoscenza
completa, approfondita e precisa di
tutte le nozioni, i concetti e le regole
della disciplina.
Mostra piena padronanza degli
ambiti disciplinari.
Comprende e sviluppa le consegne con
rigore logico, operando collegamenti con
appropriata scelta di argomentazioni.
Sa impostare in modo appropriato problemi
anche complessi, operando scelte coerenti
14
ed efficaci.
È in grado di sviluppare analisi autonome
a partire dalle consegne e di esporre i
risultati con pertinenza ed efficacia.
Effettua collegamenti e confronti tra i
diversi ambiti di studio.
Sa impostare percorsi di studio autonomi,
fare analisi complete e approfondite; sa
risolvere
problemi
anche
complessi, 15
mostrando sicura capacità di orientarsi; sa
sostenere criticamente le proprie tesi.
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E
Q
F
abilità acquisite.
Livello avanzato: lo studente svolge
compiti e problemi complessi in
situazioni anche poco note,
mostrando padronanza nell’uso delle
conoscenze e delle abilità. Sa
proporre e sostenere le proprie
opinioni e assumere autonomamente
decisioni consapevoli.
BASILARE
Indicatori di
competenze
ADEGUATO
Indicatori di
abilità
ECCELLENTE
Indicatori di
conoscenze
FISICA
quindic
esimi
Voto
I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di
I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di
FISICA
ALLEGATO A
CALCOLO TEMPI PER VERIFICHE E RECUPERO CURRICOLARE e SICUREZZA
PRIMO
PERIODO N°
SECONDO
PERIODO N°
ORE TOTALI
Verifiche oral-scritte di 1 ora
2
2
4x1 =4
Relazioni di laboratorio di 2 ore
1
1
2x2=4
TIPO DI VERIFICA
ORE TOTALI PER VERIFICHE oral-scritte e di laboratorio ( minimo )
SICUREZZA E RECUPERO
PRIMO
PERIODO
SECONDO
PERIODO
ORE TOTALI
1
1
2x1=2
5
5
10
C
20
Sicurezza 1 ora
RECUPERO CURRICOLARE (minimo)
8
ORE
ORE TOTALI PER VERIFICHE, SICUREZZA E RECUPERO
TEMPO DISPONIBILE PER LA DIDATTICA
Il tempo netto disponibile per la didattica risulta statisticamente uguale a circa l’ 80 % del monte ore annuo complessivo.
Per ottenere Il tempo disponibile per lo svolgimento del programma minimo indicato nei Moduli ( tempo di lezione) si dovrà detrarre dal tempo netto quello
relativo alle verifiche ed al recupero curricolare sopra determinato.
NUMERO DI ORE SETTIMANALI DELLA MATERIA
3
MONTE ORE ANNUO COMPLESSIVO (su 200 gg.)
A = 200 / 6 x 3 = 100
ORE NETTE DISPONIBILI PER LA DIDATTICA
B = 80% di A = 80
ORE PER VERIFICHE SICUREZZA E RECUPERO
CURRICOLARE
C = 20
TEMPO DI LEZIONE (aula + laboratorio) = B – C = 80 – 20 = 60
( per programma minimo )
Se il programma minimo non richiede tutto il “ tempo di lezione “ disponibile, le ore non impegnate possono ovviamente essere usate dal singolo docente per
ampliamenti – approfondimenti - altre verifiche Pagina 7 di 7
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