Programmazione di Fisica 4B LS

MOD01P-ERGrev5
PROGRAMMAZIONE
DISCIPLINARE
Docente
Classe
Sezione
Indirizzo
Disciplina
A.S.
2013/'14
Pag 1 di 6
FRACCOLA DOMENICO
IV
B
SCIENTIFICO
FISICA
Analisi della situazione di partenza
Composizione della classe
Alunni ripetenti
Relazione tra/con i compagni
Relazione con la figura docente
Motivazione all’apprendimento
N. alunni 21
Maschi n. 7
Femmine n. 14
n. 3
Alunni bene integrati nel gruppo classe con rapporti positivi e
collaborativi.
Dopo un inizio con atteggiamento non molto partecipativo al
dialogo educativo, con l’intervento assiduo dei docenti si sono
maturati rapporti positivi e collaborativi.
Quasi tutti gli alunni sono ora scolarizzati ed aperti a tutte le
iniziative.
Creare la motivazione all’apprendimento con l'ausilio di strumenti
visivi e vicini agli alunni.
Situazione complessiva della classe
Gli alunni si mostrano disponibili a seguire le attività proposte dai
rispetto alla disciplina
d'insegnamento
(prerequisiti- docenti, ma non tutti dimostrano in modo costante lo stesso
impegno nel lavoro di rielaborazione personale dei contenuti. Ciò
lacune-necessita')
dimostra un livello di preparazione disomogeneo sì che all’interno
della classe possono distinguersi 3 gruppi: il primo è dotato di una
buona preparazione pregressa e si avvale di un metodo di studio
ben organizzato. Un secondo gruppo conduce uno studio costante,
ma poco approfondito e non ha ancora un metodo di studio
efficace; il terzo gruppo fa registrare ancora delle lacune in alcune
discipline.
Alunni diversamente abili
Non vi sono alunni diversamente abili
Per le sole classi del biennio: DEFINIZIONE DELLE COMPETENZE DI BASE/CHIAVE PER
L’APPRENDIMENTO PERMANENTE (Legge 26/12/2006 n. 296):
Traguardi formativi trasversali
Nella stesura della programmazione didattica, degli obiettivi e dei programmi minimi di fisica per le classi quarte e
quinte del liceo scientifico del vecchio ordinamento abbiamo articolato i saperi in conoscenze, abilità/capacità e
competenze con riferimento alla proposta di Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 7
settembre 2006, dove son contenute le seguenti definizioni:
“Conoscenze”: indicano il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso l’apprendimento. Le
conoscenze sono l’insieme di fatti, principi, teorie e pratiche, relative a un settore di studio o di lavoro; le
conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche.
“Abilità”, indicano le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per portare a termine compiti e
risolvere problemi ; le abilità sono descritte come cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e
pratiche (che implicano l’abilità manuale e l’uso di metodi, materiali, strumenti).
“Competenze” indicano la comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o
metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e/o personale; le competenze
sono descritte in termine di responsabilità e autonomia.
Nel DM 139 del 22 agosto 2007 (che fa proprie le Raccomandazioni del Parlamento Europeo) i saperi e le
competenze per l’assolvimento dell’obbligo di istruzione sono riferiti ai quattro assi culturali (dei linguaggi,
matematico, scientifico–tecnologico, storico-sociale). In particolare si legge nel decreto
“L’asse scientifico-tecnologico ha l’obiettivo di facilitare lo studente nell’esplorazione del mondo circostante, per
osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di quello delle attività umane
come parte integrante della sua formazione globale.
Si tratta di un campo ampio e importante per l’acquisizione di metodi, concetti, atteggiamenti indispensabili ad
interrogarsi, osservare e comprendere il mondo e a misurarsi con l’idea di molteplicità, problematicità e
trasformabilità del reale. L’adozione di strategie d’indagine, di procedure sperimentali e di linguaggi specifici
costituisce la base di applicazione del metodo scientifico che - al di là degli ambiti che lo implicano necessariamente
come protocollo operativo - ha il fine anche di valutare l’impatto sulla realtà concreta di applicazioni tecnologiche
specifiche.
L’apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta di dati,
valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad essi, costruzioni di modelli;
favorisce la capacità di analizzare fenomeni complessi nelle loro componenti fisiche, chimiche, biologiche.
Le competenze dell’area scientifico-tecnologica, nel contribuire a fornire la base di lettura della realtà, diventano esse
stesse strumento per l’esercizio effettivo dei diritti di cittadinanza. Esse concorrono a potenziare la capacità dello
studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei molteplici contesti, individuali e collettivi, della vita reale.
E’ molto importante fornire strumenti per far acquisire una visione critica sulle proposte che vengono dalla comunità
scientifica e tecnologica, in merito alla soluzione di problemi che riguardano ambiti codificati (fisico, chimico, biologico
e naturale) e aree di conoscenze al confine tra le discipline anche diversi da quelli su cui si è avuto
conoscenza/esperienza diretta nel percorso scolastico e, in particolare, relativi ai problemi della salvaguardia della
biosfera.
Obiettivo determinante è, infine, rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e tecnologie, della loro
correlazione con il contesto culturale e sociale con i modelli di sviluppo e con la salvaguardia dell’ambiente, nonché
della corrispondenza della tecnologia a problemi concreti con soluzioni appropriate.”
OBIETTIVI DIDATTICI
Classe quarta (fisica) – I QUADRIMESTRE
CONOSCENZE / (ore c.a)
ABILITA’ / CAPACITA’
Urti elastici ed anelatici.
Quantità di moto. Legge di conservazione e
Centro di massa.
della quantità di moto. Momento angolare e
legge di conservazione del momento angolare
(ORE 15 )
Statica dei fluidi: leggi di Pascal, Stevino ed
Archimede
COMPETENZE
Risolvere semplici problemi
utilizzando le leggi di
conservazione.
(ORE 4 )
Moto armonico. Legge di Hooke. Molla e
pendolo semplice.
(ORE 5 )
Fenomeni ondulatori, equazione di
un’onda. Onde meccaniche trasversali e
longitudinali.
Caratteristiche di un’onda. Riflessione e
rifrazione di un’onda. Riflessione totale.
Conoscere i fenomeni e la natura
onde meccaniche. Distinguere le
di tipo armonico e le loro modalità di
propagazione. Identificare le
caratteristiche di un’onda dalla
relativa equazione Relazione tra
fronti d’onda e raggi di
propagazione.
(ORE 8 )
Principio di Huygens. Interferenza e diffrazione.
(ORE 5 )
Conoscere la natura ondulatoria del suono.
Effetto Doppler sonoro.
Conoscere l'effetto della
composizione di più onde:
sovrapposizione ed interferenza.
Applicazione della teoria ondulatoria
al suono.
Saper analizzare i diversi
fenomeni legati alla
propagazione di un'onda.
Calcolare i massimi e minimi
di intensità nell'interferenza di
onde provenienti da due
sorgenti .
(ORE 8 )
II QUADRIMESTRE
Modello corpuscolare e modello ondulatorio
della luce: cenni al corpo nero e all'effetto
fotoelettrico.
Richiami all'effetto Doppler per la
luce.
(ORE 5 )
Leggi di dilatazione. Definizione di temperatura.
Principio zero della
Scale termometriche.
termodinamica
(ORE 4 )
Calore, legge della calorimetria. Calore
specifico. Trasferimento del calore.
Calorimetro.
Conoscere l'interpretazione
storica del modello
corpuscolare e del modello
ondulatorio della luce.
Applicazioni in semplici
problemi della legge della
calorimetria e delle leggi di
dilatazione.
(ORE 4 )
Trasformazioni isobare, isocore, isoterme ed
adiabatiche.
Cambiamenti di stato e calore latente. Enunciati
del 1° e del 2° principio della termodinamica
Modello di gas ideale.
Equazione di stato dei gas ideali.
Diagramma delle fasi.
Conservazione dell'energia:
primo principio della
termodinamica. Secondo
principio della termodinamica.
(ORE 16 )
Trasformazioni reversibili ed irreversibili.
Macchine termiche e macchine termiche ideali. Esperimento di Joule. Entropia
(ORE 16 )
TOTALE ORE circa 90
Entropia e probabilità.
CONTENUTI
Modulo
Unita' di apprendimento
• La natura delle onde.
• Velocità di un’onda trasversale su corda.
• Generazione e propagazione delle onde sonore.
• Le caratteristiche del suono: altezza e timbro, ampiezza,
intensità, livello di intensità sonora.
Le onde ed il
suono
• Il principio di sovrapposizione.
• Velocità di un’onda trasversale su corda.
• Generazione e propagazione delle onde sonore.
• Le caratteristiche del suono: altezza e timbro, ampiezza,
intensità, livello di intensità sonora.
• Il principio di sovrapposizione.
• La diffrazione.
• Le onde stazionarie.
• Le onde periodiche: lunghezza d’onda, periodo,
frequenza e velocità di propagazione
• La descrizione matematica di un’onda.
Tempi
• Suoni puri e suoni complessi.
• L’effetto Doppler.
• Le onde periodiche: lunghezza d’onda, periodo,
frequenza e velocità di propagazione
• La descrizione matematica di un’onda.
• Suoni puri e suoni complessi.
• L’effetto Doppler.
• L’interferenza delle onde sonore: interferenza
costruttiva e distruttiva.
• I battimenti.
• La serie armonica.
dopo un
ripasso iniziale
fino a tutto
dicembre
• Le frequenze della serie armonica per una corda.
La riflessione
della luce: gli
specchi
• Il fronte d’onda e i raggi luminosi.
• La riflessione della luce e le sue leggi.
• Gli specchi piani: immagine reale e virtuale.
• Gli specchi sferici concavi e convessi.
• Asse ottico e raggi parassiali.
• Raggio di curvatura di uno specchio sferico.
• Il fuoco di uno specchio concavo e convesso.
• Il diagramma dei raggi per la costruzione delle
immagini.
• L’ingrandimento.
• L’indice di rifrazione.
• Il fenomeno della riflessione totale e l’angolo limite.
La rifrazione
della luce: le
lenti e gli
strumenti ottici
• La costruzione delle immagini prodotte dalle lenti.
• L’occhio e la visione.
• Il principio di sovrapposizione e l’interferenza della
luce.
• L’ingrandimento lineare.
• Il potere diottrico di una lente.
• Interferenza costruttiva e interferenza distruttiva.
• L’esperimento di Young.
• Le condizioni di interferenza.
• Interferenza su lamine sottili.
• Cambiamento di fase dovuto alla riflessione.
• Cunei d’aria e anelli di Newton.
• La diffrazione della luce e il principio di Huygens.
• La figura di diffrazione.
• Il potere risolvente di un dispositivo ottico.
• Il criterio di Rayleigh.
• Il reticolo di diffrazione.
• Reticoli a riflessione.
• La temperatura e i termometri.
• Le scale di temperatura.
• Le unità di misura del calore.
• L’equivalente meccanico della caloria.
prima meta' di
febbraio
• L’ingrandimento angolare delle lenti e degli
strumenti ottici.
• Sorgenti coerenti.
• La dilatazione termica lineare e volumica dei corpi.
Le leggi dei
gas ideali e la
teoria cinetica
• La dispersione della luce.
• Il diagramma dei raggi per le lenti.
• L’aberrazione sferica e l’aberrazione cromatica nelle lenti.
Temperatura
e calore
• La legge della rifrazione.
· I diversi tipi di lenti: convergenti e divergenti.
• L’equazione delle lenti sottili.
gennaio
punti coniugati e dell’ingrandimento.
• Il prisma e la dispersione della luce.
• Il microscopio e il telescopio.
L’interferenza
e la natura
ondulatoria
della luce
• L’aberrazione sferica.
• L’equazione dei punti coniugati per gli specchi
sferici.
• Le convenzioni dei segni delle variabili nell’equazione dei
seconda
meta' di
febbraio
• Calore ed energia interna.
• Capacità termica e calore specifico di una sostanza.
• Il calorimetro.
• I cambiamenti di stato.
• L’equilibrio tra stati di aggregazione.
• Curva di vaporizzazione e curva di fusione.
• L’umidità.
• La conduzione, la convezione e l’irraggiamento.
• La legge di Stefan-Boltzmann.
• L’unità di massa atomica e la massa molecolare.
• La mole.
• Il numero di moli.
• Il numero di Avogadro.
• La massa per mole e la massa di una particella.
• Il gas perfetto e la temperatura assoluta.
• L’equazione di stato di un gas perfetto.
• La costante di Boltzmann.
• Gas reali e gas perfetti.
• La legge di Boyle.
• Le leggi di Gay-Lussac.
• La distribuzione delle velocità molecolari.
• La teoria cinetica dei gas.
• La velocità quadratica media.
prima meta' di
marzo
seconda meta'
di marzo
• L’energia interna di un gas perfetto monoatomico.
• Il teorema di equipartizione dell’energia.
• Il cammino libero medio.
• La diffusione.
• La legge di Fick.
• Concetto di sistema termodinamico.
· Stato di un sistema
· L’equilibrio termico.
· Il principio zero della termodinamica.
· Il primo principio della termodinamica e il suo
significato.
· L’energia interna.
· Le trasformazioni termodinamiche.
· Il lavoro compiuto nelle trasformazioni isoterme,
adiabatiche, isobare e isocore di un gas perfetto.
· Il lavoro termodinamico.
La
termodina
mica
· I segni convenzionali di Q e L.
· I calori specifici di un gas perfetto.
· Il concetto di macchina termica.
· Il rendimento di una macchina termica.
· Il secondo principio della termodinamica.
· Enunciati di Kelvin e di Clausius del secondo principio.
· Il teorema di Carnot.
· Le trasformazioni reversibili.
aprile e
maggio
· La macchina di Carnot e il suo rendimento.
· Il principio di funzionamento e il coefficiente di
prestazione di frigoriferi, condizionatori e pompe di
calore.
· L’entropia di un sistema termodinamico.
· Il secondo principio della termodinamica in termini di
entropia.
· L’energia non utilizzabile.
· Entropia e disordine.
· Il terzo principio della termodinamica.
STANDARD MINIMI DI APPRENDIMENTO IN TERMINI DI SAPERE E DI SAPER FARE
Sapere
Saper fare
· acquisizione del metodo di studio;
· conoscenza di definizioni, leggi e principi;
· uso e conoscenza dei termini specifici della
disciplina;
· capacità di organizzazione delle conoscenze
scientifiche;
· comprensione di un testo;
· capacità di risoluzione di semplici problemi;
· capacità di utilizzare la rappresentazione
grafica e di leggere i grafici di
riferimento.
• Distinguere, determinare, utilizzare tra onde longitudinali e trasversali.
• Applicare le condizioni di interferenza costruttiva e distruttiva.
• Applicare e distinguere le leggi della riflessione nella formazione delle immagini.
• Determinare graficamente l’immagine prodotta da uno specchio.
• Distinguere i vari tipi di lente e le loro proprietà.
• Comprendere le caratteristiche di uno strumento ottico.
• Utilizzare le condizioni di interferenza per calcolare la lunghezza d’onda della luce.
• Applicare le condizioni di interferenza a onde luminose riflesse da lamine sottili.
• Riconoscere e utilizzare le diverse scale di temperatura.
• Distinguere tra capacità termica di un corpo e calore specifico di una sostanza.
• Applicare l’equazione fondamentale della calorimetria.
• Mettere in relazione alcuni fenomeni naturali con le conoscenze relative ai cambiamenti di stato.
• Calcolare i valori di mole, massa molecolare di una sostanza e massa di una particella.
• Saper utilizzare l’equazione di stato dei gas.
• Mettere in relazione la temperatura assoluta e l’energia cinetica media delle molecole di un gas.
• Interpretare il fenomeno della diffusione.
• Applicare il primo principio della termodinamica alle trasformazioni quasi-statiche
• Distinguere tra i calori specifici, a pressione e a volume costante, di un gas e saperli calcolare.
• Calcolare il rendimento di una macchina termica.
Lezione
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□
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Strumenti
libro di testo
testi scientifici
testi letterari
schede didattiche
dispense
software
internet
audiovisivi
altro
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□
□
□
METODOLOGIA
computer
lavagna luminosa
registratori
altro
Spazi
 □
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□
 □
□
□
□
□
Laboratorio
Fisica
Scienze
Informatica
Audiovisiva
Disegno
Musica
Multimediale
Palestra
Biblioteca
STRUMENTI DI OSSERVAZIONE, DI VERIFICA E DI VALUTAZIONE1
Numero di verifiche sommative previste per ogni periodo: almeno 2 scritte e 2 orali
Prove orali
Strutturate
□ interrogazione
□ scelta multipla
□ colloqui brevi e continui □ test v/f
□ discussione individuale □ domande a
e/o collettiva
completamento
□ altro
□ altro
Prove scritte
Semistrutturate
□ trattazione
sintetica
□ risposta singola
□ test, domande,
esercizi
□ risoluzione
esercizi
□ altro:
Produzione
□ analisi testuale
□ articolo
□ saggio breve
□ tema
□ domande aperte
□ relazione
□ mappe
concettuali
□ risoluzione
esercizi
□ altro:
Prove pratiche
□
□
□
□
□
Esercizi ginnici
Attivita' pittoriche
Esperienze di laboratorio
Elaborazioni informatiche
altro:
ATTIVITA' DI RECUPERO, DI SOSTEGNO, DI APPROFONDIMENTO: MODALITA' DI
EFFETTUAZIONE
2
Recupero
□
□
□
□
□
□
Recupero in itinere:
Corsi disciplinari
Tutor d'aula
Sportelli didattici
Pausa didattica
Altro _______________________________
Approfondimento
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□
□
Lavori multidisciplinari
Tematica: Interpretare la natura tramite simboli
Area di progetto
Tematica
Approfondimento dei singoli docenti
Altro _______________________________
EVENTUALI PERCORSI PLURIDISCIPLINARI
MACROTEMATICA
DISCIPLINE
COINVOLTE
“Quando affrontiamo il mondo - Matematica
- Fisica
come uomini liberi,
osservandolo con
ammirazione, curiosità e
attenzione, entriamo nel
regno dell’arte e della
scienza.” (da “Il lato umano” di
PONTECORVO, 3/12/'13
2
Tenere presenti le disposizioni prese in sede collegiale
ARGOMENTO
TRATTATO
Decodifica della realta' in
Riconoscere gli elementi
TEMPI
Tutto l'anno
scolastico
A fine anno
presentazione del
Ogni disciplina, dal suo
lavoro con
punto di vista, interpreta la strumentazione
frase di Einstein.
IL DOCENTE