PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE
ANNO SCOLASTICO 2016/2017
DOCENTE PROF. VITO GROTTA
MATERIA DI INSEGNAMENTO: FISICA E LABORATORIO
CLASSE: 1D
Risultati di apprendimento in termini di Competenze (*)
L’insegnamento di “Fisica e Laboratorio” è previsto come materia curriculare nel biennale degli
Istituti Tecnici con le finalità descritte nei programmi ministeriali.
In particolare, alla fine del primo anno di corso, gli allievi dovranno aver raggiunto i seguenti
obbiettivi generali:
Eseguire semplici richieste di calcolo posti in contesto realistici.
Affrontare situazioni poste in modo problematico sul genere dei Problem solving.
Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni sociali e interpretare dati
sperimentali.
Realizzare ed interpretare tabelle e grafici, sviluppando uno spirito critico.
Sperimentare e interpretare leggi fisiche, analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche,
riuscendo a individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra
esse.
Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema
Internazionale delle unità di misura.
Padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici e di laboratorio in condizioni di sicurezza nei
luoghi di lavoro e di tutela del territorio e dell’ambiente.
Utilizzare procedure e tecniche per trovare soluzioni a problemi specifici nello studio della
fisica.
Acquisire un linguaggio scientifico adeguato per esprimere le conoscenze apprese.
Riconoscere nei diversi campi disciplinari studiati i criteri scientifici di affidabilità delle
conoscenze e delle conclusioni che vi afferiscono.
Utilizzare gli strumenti culturali e metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale,
critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni e ai suoi problemi, anche ai fini
dell’apprendimento permanente.
Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento
disciplinare.
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Abilità(*)
Conoscenze/Contenuti del Programma
Scansione temporale dei moduli di apprendimento
Argomenti che saranno trattati nel corso dell’anno
CONOSCENZE
ABILITÀ
1) Obiettivi della fisica –
grandezze fisiche e misura
- Metodo sperimentale.
Concetto di misura delle
grandezze fisiche. Il
Sistema Internazionale di
Unità: le grandezze fisiche
fondamentali e loro unità
di misura.
- Intervallo di tempo,
lunghezza, area, volume,
massa, densità.
-Equivalenze di aree, volumi
e densità.
-Le caratteristiche degli
strumenti di misura.
-Le incertezze in una
misura.
- Gli errori nelle misure
dirette e indirette.
- Le cifre significative.
- L’ordine di grandezza di
un numero.
- La notazione scientifica.
- Comprendere il concetto di definizione
operativa di una grandezza fisica.
- Convertire la misura di una grandezza fisica da
un’unità di misura ad un’altra.
- Utilizzare multipli e sottomultipli di una unità.
- Effettuare misure.
-Riconoscere i diversi tipi di errore nella misura
di una grandezza fisica.
- Calcolare gli errori sulle misure effettuate.
- Esprimere il risultato di una misura con il
corretto uso di cifre significative.
- Valutare l’ordine di grandezza di una misura.
- Valutare l’attendibilità dei risultati.
2) Strumenti matematici
- I grafici.
- La proporzionalità diretta e
inversa.
- La proporzionalità
quadratica diretta e inversa.
- Lettura e interpretazione di
formule e grafici.
- Le potenze di 10.
- Le equazioni e i principi di
equivalenza.
- Formule inverse.
- Vettori e scalari.
- Operazioni vettoriali:
somma (metodo grafico,
regola del parallelogramma,
metodo punta-coda),
sottrazione, scomposizione
lungo direzioni assegnate,
moltiplicazione per uno
scalare.
- Rappresentare graficamente le relazioni tra
grandezze fisiche.
- Leggere e interpretare formule e grafici.
-Conoscere e applicare le proprietà delle
potenze.
- Operare con grandezze fisiche scalari e
vettoriali.
SACNSIONE
TEMPORALE
Ottobre
Novembre Dicembre
2
3) Le forze
- Concetto e definizione di
forza.
- Forze di contatto e azione
a distanza.
- Definizione statica del
newton come unità di
misura della forza.
- Il dinamometro e la legge
di Hooke.
- Forza elastica.
- Forza di attrito radente
(statico e dinamico).
- La forza-peso e la massa.
- Usare correttamente gli strumenti e i metodi di
misura delle forze.
- Calcolare il valore della forza-peso,
determinare la forza di attrito al distacco e in
movimento.
- Utilizzare la legge di Hooke per il calcolo delle
forze elastiche.
4) L’equilibrio dei solidi
- I concetti di punto
materiale e corpo rigido.
- L’equilibrio del punto
materiale e l’equilibrio su un
piano inclinato.
- L’effetto di più forze su un
corpo rigido.
- Il momento di una forza e
di una coppia di forze.
- Le leve (primo, secondo,
terzo genere)
- Baricentro di un corpo
rigido.
- Equilibrio stabile,
instabile, indifferente.
- Analizzare situazioni di equilibrio statico,
individuando le forze e i momenti applicati.
- Determinare le condizioni di equilibrio di un
corpo su un piano inclinato.
- Valutare l’effetto di più forze su un corpo.
- Individuare il baricentro di un corpo.
- Analizzare i casi di equilibrio stabile, instabile
e indifferente.
5) L’equilibrio dei fluidi
- Definizione di stato solido,
liquido e gassoso.
- La pressione.
- La legge di Pascal e
principio di funzionamento
del torchio idraulico.
- Legge di Stevino.
- Spinta di Archimede.
- Il galleggiamento dei corpi
immersi in un fluido.
- Pressione atmosferica e
sua misurazione.
- Saper calcolare la pressione determinata
dall’applicazione di una forza e la pressione
esercitata dai liquidi.
- Applicare le leggi di Pascal, di Stevino e di
Archimede nello studio dell’equilibrio
dei fluidi.
- Analizzare le condizioni di galleggiamento dei
corpi.
- Comprendere il ruolo della pressione
atmosferica.
6) Moto rettilineo
uniforme
- Il punto materiale in
movimento e la traiettoria.
- Utilizzare il sistema di riferimento nello studio
di un moto.
- Calcolare la velocità media, lo spazio percorso
e l’intervallo di tempo di un moto.
Dicembre
Gennaio
Febbraio
Febbraio
3
- I sistemi di riferimento.
- Il moto rettilineo.
- La velocità media.
- Il moto rettilineo uniforme:
legge oraria.
- I grafici spazio-tempo.
- Caratteristiche del moto
rettilineo uniforme.
- Analisi di un moto
attraverso grafici spaziotempo e velocità-tempo.
- Il significato della
pendenza nei grafici spaziotempo.
- Interpretare il significato del coefficiente
angolare di un grafico spazio-tempo.
- Conoscere le caratteristiche del moto rettilineo
uniforme.
- Interpretare correttamente i grafici spaziotempo e velocità-tempo relativi a un moto.
7) Moto uniformemente
accelerato
- I concetti di velocità
istantanea, accelerazione
media e accelerazione
istantanea.
- Le caratteristiche del moto
uniformemente accelerato,
con partenza da fermo.
- Il moto uniformemente
accelerato con velocità
iniziale.
- Le leggi dello spazio e
della velocità in funzione
del tempo.
- Costruzione e
interpretazione dei grafici
cartesiani (tempo-posizione,
tempo-velocità, tempoaccelerazione).
- Interpretazione geometrica
della distanza percorsa in un
moto vario.
- Accelerazione di gravità e
moto naturalmente
accelerato.
- Calcolare i valori della velocità istantanea e
dell’accelerazione media di un corpo in moto.
- Interpretare i grafici spazio-tempo e velocitàtempo nel moto uniformemente accelerato.
- Calcolare la distanza percorsa da un corpo
utilizzando il grafico spazio-tempo.
- Calcolare l’accelerazione di un corpo
utilizzando un grafico velocità-tempo.
8)Moti curvilinei e
gravitazione universale
- I vettori posizione,
spostamento e velocità.
- Il moto circolare uniforme.
- Periodo, frequenza e
velocità istantanea nel moto
circolare uniforme.
- L’accelerazione centripeta.
- La forza centripeta.
- Applicare le conoscenze sulle grandezze
vettoriali ai moti nel piano.
- Calcolare le grandezze caratteristiche
del moto circolare uniforme.
Marzo
Marzo
4
9) Principi della
dinamica
- Il primo principio della
dinamica.
- I sistemi di riferimento
inerziali.
- Il secondo principio della
dinamica.
- Unità di misura delle forze
nel SI.
- Il concetto di massa
inerziale e di massa
gravitazionale.
- Il terzo principio della
dinamica.
- Analizzare il moto dei corpi quando la forza
risultante applicata è nulla.
- Riconoscere i sistemi di riferimento inerziali.
- Studiare il moto di un corpo sotto l’azione di
una forza costante.
- Applicare il terzo principio della dinamica.
- Proporre esempi di applicazione della legge di
Newton.
10) Le forze e il
movimento –
gravitazione universale
- Il moto di caduta libera dei
corpi.
- La differenza tra i concetti
di peso e di massa.
- Il moto lungo un piano
inclinato.
- Moto parabolico: tempo di
volo e gittata nel caso del
lancio di un proiettile con
velocità iniziale obliqua o
orizzontale.
- La legge di gravitazione
universale.
- Analizzare il moto di caduta dei corpi.
- Distinguere tra peso e massa
di un corpo.
- Studiare il moto dei corpi lungo
un piano inclinato.
- Analizzare il moto dei proiettili con velocità
iniziali diverse.
- Esprimere e comprendere il significato della
legge di gravitazione universale.
11)Energia meccanica e
sua conservazione,
-La definizione di lavoro.
- La potenza.
- Il concetto di energia.
- L’energia cinetica e il
teorema dell’energia
cinetica.
- L’energia potenziale
gravitazionale
e l’energia elastica.
- Il principio di
conservazione dell’energia
meccanica.
- La conservazione
dell’energia totale.
- Calcolare il lavoro compiuto da una forza.
- Calcolare la potenza.
- Ricavare l’energia cinetica di un corpo, anche
in relazione al lavoro svolto.
- Calcolare l’energia potenziale gravitazionale di
un corpo e l’energia potenziale elastica di un
sistema oscillante.
- Applicare il principio di conservazione
dell’energia meccanica.
- Riconoscere e spiegare le leggi di
conservazione dell’energia in varie situazioni
della vita quotidiana.
Aprile
Maggio
Maggio Giugno
5
Metodologia: Strategie educative, strumenti e tecniche di lavoro, attività di laboratorio,
attività di progetto, didattica innovativa attraverso l’uso delle LIM, forme di apprendimento
attraverso la didattica laboratoriale, moduli CLIL (classi V) ….
Il conseguimento degli obiettivi curriculari propone l’adozione di metodologie didattiche motivanti
ed adeguate allo sviluppo cognitivo degli allievi a cui si rivolge.
In particolare la fisica si configura come una materia interdisciplinare legata alla matematica, alla
chimica e alla scienza, quindi, saranno curati i collegamenti con le altre materie, evitando inutili
sovrapposizioni e ripetizioni ed evidenziando gli aspetti interdisciplinari degli argomenti.
L’apprendimento non potrà prescindere dall’esecuzione di esercizi e dalla risoluzione di problemi,
quali mezzi atti a favorire una effettiva padronanza e a stimolare un pensiero critico e l’acquisizione
di strategie di Problem solving.
Domande dal posto sin dalle prime lezioni e discussione guidate in classe serviranno a verificare i
pre-requisiti necessari e la disponibilità allo studio degli argomenti proposti.
Le lezioni saranno frontali, con interventi individualizzati, ascolto e visione di materiale
audiovisivo, assegnazione di compiti a casa e utilizzo di una didattica laboratoriale.
Per gli alunni maggiormente in difficoltà si proporranno, eventualmente, durante il corso dell’anno
scolastico, anche corsi di recupero. Gli strumenti didattici utilizzati saranno: libro di testo, il
quaderno degli appunti ed eventuale materiale integrativo fornito agli alunni.
Posto che la prassi dell’insegnamento della fisica si articolerà secondo tre momenti fondamentali:
elaborazione teorica;
realizzazione di esperimenti in laboratorio;
applicazione dei contenuti a problemi ed esercizi tematici.
L’attività in laboratorio sarà condotta normalmente da piccoli gruppi di studenti sotto la guida degli
insegnanti teorico e tecnico-pratico mediante l’esecuzione di semplici misure, esperimenti e
attraverso la rappresentazione e l’elaborazione dei dati sperimentali che, in particolare devono
riguardare :
-valore medio, precisione di una misura ed errori
-Sistema Internazionale di misura (S.I.)
-posizione dei corpi nello spazio, sistemi di coordinate
-vettori, loro uso e composizione
-rappresentazione grafica di relazioni che caratterizzano alcuni semplici fenomeni
Con l’attività di laboratorio gli allievi devono :
-sviluppare la capacità di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura
fisica
-imparare a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate e
aver sviluppato abilità operative connesse con l’uso degli strumenti
-acquisire flessibilità nell’affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e/o tecnica
-imparare a osservare spontaneamente le più comuni norme antinfortunistiche.
Principali Esperienze Da Svolgere In Laboratorio
1) Obiettivi della fisica – grandezze fisiche – strumenti matematici
- Misure di lunghezza: portata e sensibilità dell’asta graduata.
- Misure ripetute di intervalli di tempo: valore medio ed errore massimo
- Determinazione del volume di un solido per via diretta e indiretta, con l’uso delle regole per la
propagazione delle incertezze.
2) Le forze
- Esperimento sugli allungamenti elastici: determinazione della costante elastica della molla
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– Grafico sperimentale della relazione di proporzionalità diretta nel caso della legge di Hooke, con
scelta della scala sugli assi cartesiani e determinazione delle barre di errore
– Verifica sperimentale della regola del parallelogramma per la somma vettoriale delle forze
3) La statica
- Esperienze sulle leve
–Equilibrio di un corpo appoggiato su un piano inclinato
– Le macchine semplici: carrucola fissa e mobile
– Determinazione del baricentro di un corpo rigido per via sperimentale, nel caso di figure
irregolari/non omogenee.
4) Equilibrio dei fluidi
- Verifica sperimentale della legge di Archimede sulla spinta idrostatica
– Esperimenti sulla pressione atmosferica: “crepa-vesciche”, dilatazione del palloncino nella
campana sottovuoto
– Baroscopio
– Ebollizione dell’acqua a temperatura ambiente
5) Cinematica e dinamica
- Introduzione all’utilizzo della rotaia a cuscino d’aria
– Determinazione della velocità e della legge oraria nel moto rettilineo uniforme
– Determinazione della velocità istantanea, dell’accelerazione e della legge oraria nel moto
rettilineo uniformemente accelerato con partenza da fermo
– Determinazione sperimentale dell’accelerazione gravitazionale
– Verifica del secondo principio della dinamica: relazione fra forza e accelerazione e relazione fra
massa e accelerazione
– Studio del moto parabolico di una sfera d’acciaio in caduta su una guida di legno.
6) Energia e sua conservazione
- Conservazione dell’energia meccanica, con l’uso della rotaia a cuscino d’aria e/o tramite lo studio
dell’oscillazione di una molla.
- Verifica sperimentale del teorema dell’energia cinetica, con l’uso della rotaia a cuscino d’aria.
Strumenti e metodologie per la valutazione degli apprendimenti
La valutazione ha come scopo finale la determinazione dei voti da riportare in pagella. Prima di
ogni lezione frontale, si può verificare, con brevi e mirati quesiti, se sono stati fissati i concetti delle
lezioni precedenti e se sono presenti i prerequisiti per affrontare l’argomento in programma. Le
verifiche saranno effettuate in itinere in conclusione di una o più unità didattiche e avranno lo scopo
di valutare e accertare le conoscenze acquisite dagli alunni, la continuità del grado di
apprendimento e gli elementi di progresso dialettici e cognitivi. Per quanto riguarda le tipologie,
accanto alle verifiche di tipo orale saranno effettuate anche quesiti a risposta aperta, quesiti a
risposta multipla, colloqui di gruppo, verifiche pratiche di laboratorio e relazioni sulle esperienze di
laboratorio svolte. La valutazione terrà conto della situazione iniziale, dei risultati delle verifiche,
delle attitudini evidenziate, dell'interesse e dell'impegno dimostrati, della partecipazione al dialogo
educativo, della progressione rispetto ai livelli di partenza, delle capacità di rielaborazione dei
contenuti acquisiti e del raggiungimento degli obiettivi.
Le interrogazioni orali saranno volte a valutare la capacità di ragionamento e i progressi raggiunti
nella chiarezza e nella proprietà di linguaggio.
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La soglia di sufficienza sarà stabilità in base agli obiettivi minimi prefissati. Contribuiranno alla
valutazione finale anche la valutazione delle esercitazioni ed i progetti di laboratorio svolte durante
il corso dell’anno, il rispetto dei tempi delle consegne assegnate.
Le valutazioni saranno attribuite su scala decimale completa e formulate utilizzando la griglia di
valutazione presente nel POF dell’Istituto.
Attività di supporto ed integrazione. Iniziative di recupero.
Per quanto riguarda le attività di recupero si fa esplicitamente riferimento a quanto previsto nel
Piano di Offerta Formativa dell’Istituto. Attività e iniziative di recupero verranno svolte in itinere
durante l’intero anno scolastico, ogni qualvolta si renderà necessario, a seguito di esiti negativi
durante verifiche o interrogazioni, riprendere e rispiegare concetti e temi fisici.
Il docente è disponibile a rispondere via email e/o in orario extracurriculare alle eventuali richieste
di chiarimento avanzate da parte degli studenti.
Le iniziative di recupero sono dunque programmate in modo armonico e costante durante tutto
l’arco dell’anno scolastico, attraverso interventi continui da parte dell’insegnante, allo scopo di
coinvolgere, sia in fase di esposizione didattica, sia in fase di verifica, gli allievi carenti, al fine di
chiarire in modo sistematico e costante, le problematiche incontrate.
Eventuali altre attività (progetti specifici, forme di apprendimento di eccellenza per gruppi di
allievi, sperimentazione di didattiche alternative, moduli specifici per allievi DSA/BES ed H,
sviluppo di contenuti funzionali ai progetti e alle iniziative di alternanza scuola-lavoro ecc.)
L’alunno deve avere possesso delle conoscenze essenziali nella maggior parte dei contenuti
espresse in modo semplice, ma formalmente corretto.
Gli studenti con diagnosi di DSA fruiranno di appositi provvedimenti dispensativi e compensativi e
di flessibilità` didattica nel corso dell’anno scolastico. Il docente di teoria fornirà le mappe
concettuali delle prime unità didattiche e darà loro gli strumenti per stilare le proprie mappe che
verranno visionate prima di ogni verifica orale e scritta. Gli alunni H seguiranno una
programmazione differenziata o per obiettivi minimi previo accordo col docente di sostegno.
Gestione della quota di potenziamento (se prevista): elementi e suggerimenti emersi nelle
riunioni di dipartimento, accordi con vari docenti, attività progettuali e iniziative funzionali
alle esigenze dell’Istituto
Nel corso del primo consiglio di classe, è stata avanzata la proposta di qualche ora di potenziamento
per rafforzare i concetti di matematica di base (equivalenze, proporzionalità diretta e inversa,
notazione scientifica) utili nell’affrontare le scienze sperimentali.
Nota: il piano di lavoro previsto può subire variazioni per poter essere adattato, nel modo migliore,
alle esigenze della classe.
Savignano sul Rubicone (FC), 29/10/2016
Vito Grotta
(*) «Conoscenze»: risultato dell'assimilazione di informazioni attraverso l'apprendimento. Le conoscenze
sono un insieme di fatti, principi, teorie e pratiche relative ad un settore di lavoro o di studio. Nel contesto
del Quadro europeo delle qualifiche le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche.
(*) «Abilità»: indicano le capacità di applicare conoscenze e di utilizzare know-how per portare a termine
compiti e risolvere problemi. Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le abilità sono descritte come
cognitive (comprendenti l'uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) o pratiche (comprendenti l'abilità
manuale e l'uso di metodi, materiali, strumenti).
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(*) «Competenze»: comprovata capacità di utilizzare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o
metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e personale. Nel contesto del
Quadro europeo delle qualifiche le competenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia.
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