DISCIPLINA FISICA SECONDO BIENNIO INDIRIZZO LICEO DELLE SCIENZE UMANE, LICEO LINGUISTICO, LICEO ECONOMICO Premessa L’insegnamento della fisica si presta in modo particolare allo sviluppo delle capacità critiche degli alunni, in quanto dall’osservazione della realtà fatta attraverso i sensi si può procedere, tramite l’approccio sperimentale, alla correzione, se non alla radicale modifica, delle ipotesi fatte riguardo ad un determinato fenomeno. Questa è l’esperienza della scoperta. Profilo generale e competenze Al termine del secondo biennio del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali riguardanti la parte specifica di programma da svolgere, acquisendo consapevolezza del valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica ed epistemologica. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni; affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso didattico; 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/o validazione di modelli; comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Si cercherà inoltre di trovare un raccordo con altri insegnamenti, in particolare con quelli di matematica e di scienze. Obiettivi di apprendimento classi terze Osservare e identificare fenomeni. Porsi criticamente di fronte alla realtà e alle sue trasformazioni Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale. Conoscere ed utilizzare il linguaggio disciplinare specifico Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso scolastico. Contenuti classe terza Le grandezze: la fisica, la misura delle grandezze, il Sistema Internazionale, l’intervallo di tempo, la lunghezza, l’area, il volume, la massa, la densità, il metodo scientifico. La misura: gli strumenti, l’incertezza delle misure, il valore medio e l’incertezza, le cifre significative, la notazione scientifica. La velocità: il punto materiale in movimento, i sistemi di riferimento, il moto rettilineo, la velocità media, calcolo della distanza e del tempo, il grafico spazio-tempo, il moto rettilineo uniforme, calcolo della posizione e del tempo del moto uniforme. L’accelerazione: il moto vario su una retta, la velocità istantanea, l’accelerazione media, il grafico velocità-tempo, il moto uniformemente accelerato, il moto uniformemente accelerato con partenza da fermo, il calcolo del tempo, il moto uniformemente accelerato con velocità iniziale. I moti nel piano: lo spostamento e la somma di più spostamenti, i vettori e gli scalari, le operazioni con i vettori, vettore posizione e vettore spostamento, il vettore velocità, il moto circolare uniforme, l’accelerazione nel moto circolare uniforme, il moto armonico, la composizione dei moti. Le forze e l’equilibrio: le forze, la loro misura, la somma delle forze, la forza peso e la massa, le forze di attrito, la forza elastica, il punto materiale e il corpo rigido, l’equilibrio del punto materiale, l’equilibrio su un piano inclinato, l’effetto di più forze su un corpo rigido, il momento delle forze, l’equilibrio di un corpo rigido. I principi della dinamica: la dinamica, il primo principio della dinamica, i sistemi di riferimento inerziali, il principio di relatività galileiana, l’effetto delle forze, il secondo principio della dinamica, la massa, il terzo principio della dinamica. Le forze e il movimento: la caduta libera, la forza peso e la massa, la discesa lungo il piano inclinato, il moto dei proiettili, la forza centripeta, il moto armonico. Obiettivi di apprendimento classi quarte Osservare e identificare fenomeni. Porsi criticamente di fronte alla realtà e alle sue trasformazioni Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale. Conoscere ed utilizzare il linguaggio disciplinare specifico Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso scolastico. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui si vive. Contenuti classe quarta L’equilibrio dei fluidi: solidi, liquidi e gas, la pressione, la pressione nei liquidi, la pressione della forza peso nei liquidi, la spinta di Archimede, la pressione atmosferica, la misura della pressione atmosferica. L’energia e la quantità di moto: il lavoro, la potenza, l’energia, l’energia cinetica, potenziale gravitazionale, potenziale elastica, la conservazione dell’energia. La conservazione dell’energia totale, la quantità di moto, la conservazione della quantità di moto, gli urti, l’impulso. La gravitazione: le leggi di Keplero, la gravitazione universale, il valore della costante G, il moto dei satelliti. La temperatura: il termometro, la dilatazione lineare dei solidi, la dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi, le trasformazioni dei gas, la prima e seconda legge di Gay-Lussac, la legge di Boyle. Il calore: calore e lavoro, energia in transito, la capacità termica e il calore specifico. Il suono: le onde, le onde periodiche, le onde sonore, le caratteristiche del suono, i limiti di udibilità, l’eco. La luce: onde e corpuscoli, i raggi di luce, la riflessione, la rifrazione, la dispersione, la diffrazione, l’interferenza. Metodo Le metodologie adottate dai docenti avranno lo scopo di coinvolgere gli studenti nel processo di insegnamento/apprendimento, suscitando e stimolando l’osservazione, la riflessione e la formalizzazione delle ipotesi, la documentazione delle affermazioni, dei procedimenti. Nelle lezioni di fisica si cercherà di stimolare il ricordo delle conoscenze già acquisite necessarie al nuovo percorso guidare la riflessione attraverso suggerimenti, esempi, osservazioni, confronti sollecitare la manifestazione delle conoscenze abilita acquisite; mettere gli allievi in condizioni di verificare/valutare le prestazioni; promuovere il trasferimento delle conoscenze abilita acquisite assicurarsi della ritenzione dei nuovi contenuti abilita mediante esercizi che favoriscano la generalizzazione dell’apprendimento. Le modalità di lavoro utilizzate saranno caratterizzate dall’alternanza di lezione frontale e lezione interattiva e, quando possibile, discussione guidata e lavoro in/di gruppo. I vari argomenti verranno trattati fissando l’attenzione sui concetti essenziali, limitando il formalismo matematico e verranno introdotti secondo diversi tagli espositivi (approccio storico e/o per problemi); verrà quindi sollecitata la discussione critica, tramite interventi e suggerimenti di quesiti da approfondire. Si cercherà di dare il giusto ruolo alla didattica laboratoriale scegliendo le esperienze più significative e, qualora esse richiedano apparecchiature sofisticate o siano improponibili da realizzare in classe o in laboratorio, saranno proposte tramite l’osservazione di video-laboratori e commentate. Le nuove tecnologie verranno utilizzate quando costituiranno un contributo efficace alla didattica, come strumenti di calcolo, di rappresentazione, di comunicazione e di ricerca. Verifica La valutazione terrà conto innanzi tutto degli obiettivi prefissati, e avrà lo scopo di verificare l’acquisizione delle conoscenze, delle abilità e delle competenze di ciascun argomento affrontato. Per verificare in itinere il processo di apprendimento verrà utilizzata la correzione collettiva degli esercizi, accompagnata da una riflessione sulle strategie utilizzate. Ai fini della valutazione verranno somministrate verifiche che saranno articolate in questionari, test, problemi aperti e/o chiusi, con vari gradi di complessità. Verranno anche, eventualmente, svolte interrogazioni orali. Nella valutazione si terrà conto del grado di comprensione e di assimilazione delle conoscenze acquisite, della correttezza e della coerenza elaborativa, dell’efficacia espositiva nella descrizione qualitativa e/o quantitativa di un fenomeno, della capacità di applicazione delle leggi fisiche e della correttezza risolutiva di metodo e di calcolo dei problemi di fisica. Le verifiche per l’orale potranno essere svolte sotto forma scritta. La valutazione sarà effettuata sulla base dei criteri esplicitati nel POF dell’Istituto, sintetizzati nelle griglie di valutazione e chiariti agli studenti. Ai fini della valutazione complessiva e conclusiva si terrà conto del percorso di crescita personale e cognitiva dell’alunno rispetto ai livelli di partenza.