PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE ANNO SCOLASTICO 2016/2017 DOCENTE PROF. MATERIA DI INSEGNAMENTO CLASSE GIANLUCA CASALBONI SISTEMI E AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 3B ITT Risultati di apprendimento in termini di Competenze (1) Obiettivi fondamentali saranno l’abitudine ad un metodo di studio più rigoroso, l’uso di tecniche di studio efficaci, il raggiungimento di una certa conoscenza degli argomenti, comprensione dei contenuti, uso lessicale appropriato, competenze di laboratorio e rielaborazione logica e critica, tutto questo attraverso una relazione educativa con la classe che sarà caratterizzata da una partecipazione attiva degli alunni, un dialogo e una certa autonomia dello studio. Obiettivi minimi. Saperi essenziali In particolare gli alunni dovranno: • conoscere: correnti elettriche: principi fisici, il campo elettrico, definizioni, unità di misura, legge di Joule, legge di Ohm, primo e secondo principio di Kirchhoff, rappresentazioni convenzionali, potenza nei circuiti a corrente continua e alternata sinusoidale, concetto di rifasamento; elettromagnetismo: azioni magnetiche della corrente, regola di Maxwell, il solenoide, legge Neumann, legge di Lenz, l’induttanza, correnti di Foucault, isteresi magnetica, riluttanza e legge di Hopkinson, unità di misura; sistemi trifase: definizione e generazione, collegamento a stella e a triangolo, potenza prelevata; sistemi a microprocessore: architettura di un computer con la conoscenza dei principali elementi, principali periferiche ed interfacce, concetto di multimedialità e di internet; porte logiche: definizioni, porte YES, NOT, AND, OR, NAND, NOR, principi di algebra Booleana; software di base e sistemi operativi: generalità sui sistemi, word processor, data-base; • saper fare: saper interpretare documentazione tecnica e disegni schematici nel settore elettrico; risoluzione di circuiti elettrici elementari sia in corrente continua che alternata; uso di base di multimetro e wattmetro; saper valutare le condizioni d’impiego dei vari componenti sotto l’aspetto della funzionalità e della sicurezza; utilizzo dei principali comandi per il sistema operativo Windows, per i programmi di word processor e di data-base; rappresentazione di porte logiche in simbologia di comando cablato. Abilità (2) e Conoscenze (3) I contenuti del programma sono stati concordati inizialmente con il gruppo di materia, anche se poi il piano di lavoro ha avuto uno sviluppo personale rivolto alla classe e come tale non potrà avere una struttura statica, ma dinamica, legata alla risposta degli alunni. Al momento si ipotizzano le seguenti parti principali: CORRENTI ELETTRICHE: principi fisici; concetto di campo elettrico, definizioni; unità di misura; legge di Joule; legge di Ohm e resistenza elettrica; resistenze in serie e in parallelo. RETI ELETTRICHE: primo e secondo principio di Kirchhoff; misure elettriche ed errori; utilizzo e posizionamento dell’amperometro e del voltmetro. CONDENSATORI: generalità e funzionamento; unità di misura; condensatori in parallelo ed in serie; carica, scarica ed energia immagazzinata. ELETTROMAGNETISMO: generalità; azioni magnetiche della corrente e regola di Maxwell; il solenoide; forze elettromotrici indotte e flusso di induzione magnetica (legge di Neumann, legge di Lenz); coefficiente di autoinduzione (induttanza); correnti di Foucault; isteresi magnetica; riluttanza e legge di Hopkinson; unità di misura. CORRENTI ALTERNATE: generalità; rappresentazioni convenzionali; generazione di grandezze alternate sinusoidali; sfasamenti; valori istantanei, vettoriali, medi, massimi. CIRCUITI A CORRENTE ALTERNATA SINUSOIDALE: generalità; circuiti puramente resistivi, induttivi e capacitivi; circuiti resistivi-capacitivi in serie; circuiti resistivi-induttivi in serie; circuiti resistivi-capacitiviinduttivi in serie ed in parallelo. POTENZA NEI CIRCUITI A CORRENTE ALTERNATA SINUSOIDALE: potenza nei circuiti puramente resistivi, induttivi o capacitivi, definizione di potenza attiva, reattiva e apparente; potenza in circuiti qualsiasi; concetto di rifasamento. SISTEMI TRIFASE: definizione e generazione; collegamento a stella e a triangolo; potenza prelevata; tensione di linea, di fase e concatenata; corrente di linea e di fase. SISTEMI A MICROPROCESSORE: architettura di un computer; principali elementi di un computer; periferiche e interfacce; aspetti multimediali e internet. SOFTWARE DI BASE E SISTEMI OPERATIVI: generalità sui sistemi operativi; Windows (utilizzo e principali funzioni); word processor (utilizzo e principali funzioni); data-base (utilizzo e principali funzioni). SISTEMI DI NUMERAZIONE E CODIFICA: generalità sui sistemi di codifica; codice binario e numerazione binaria; conversione binario in decimale e decimale in binario; operazioni tra numeri binari; codice ascii. PORTE LOGICHE: concetto di funzione logica; definizione di porta logica; porte YES, NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR, con rappresentazione di tabella verità, simbologia; fondamenti di algebra Booleana applicata alle porte logiche; comandi logici e comandi sequenziali; memorie elettriche con circuito di autoritenuta (a disattivazione dominante ed ad attivazione dominante); memorie elettroniche (selettore, flipflop, ecc.). SOLARE TERMICO: introduzione alle fonti rinnovabili e descrizione di un impianto solare termico. ELETTROPOMPE di circolazione: introduzione e cenni sul funzionamento. LABORATORIO: esperienze da concordare con ITP e comunque relative a spiegazioni dal vero di componenti di impianti elettrici ed elettronici; realizzazioni di misure su circuiti a corrente continua e alternata con l’ausilio di multimetri, wattmetri, oscilloscopi; esercitazioni al videoterminale per l’utilizzo di sistemi operativi e programmi. Analisi dal vero dell’impianto solare termico di laboratorio. Scansione temporale Si svolgerà un modulo al mese circa con ordine da definire in itinere con la risposta della classe e tenendo conto del lavoro da svolgere in laboratorio e la scrittura delle relazioni che nella prima parte sarà necessariamente più lunga per l’insegnamento iniziale dei software. Metodologia: Strategie educative, strumenti e tecniche di lavoro, attività di laboratorio, attività di progetto. Si prevede principalmente una tipologia di lezione frontale, ma con l’utilizzo sia della lavagna tradizionale che di quella luminosa e la proiezione di video tecnici dedicati, con una parte operativa in cui vi è la messa in pratica delle relazioni studiate, la visione di componenti dal vero, l’uso dell’elaboratore elettronico per la scrittura delle relazioni di laboratorio e la realizzazione di circuiti. Strumenti e metodologie per la valutazione delle conoscenze e delle abilità e per il giudizio di competenza. La valutazione delle conoscenze e competenze acquisite dagli allievi avverrà attraverso strumenti di verifica dell’apprendimento ipotizzati in almeno due test a risposta multipla (per ogni suddivisione temporale dell’anno scolastico), per rendere le prove più oggettive, con la conferma del voto attraverso delle domande orali di approfondimento. Non si prevedono giustificazioni per le verifiche in quanto si preferisce usare interrogazioni programmate o l’autonomia di gestione da parte degli alunni con interventi volontari. Per il laboratorio sono previste almeno due prove con relazioni scritte e/o realizzazioni dal vero. Le valutazioni delle prove saranno comunicate al termine delle verifiche con livelli di voto da 1 a 10 e corrispondenza con i giudizi deliberati dal Collegio dei Docenti in sede di programmazione annuale. La valutazione delle singole prove scritte, orali e pratiche, di fine periodo e di fine anno scolastico consisteranno in: risultati delle prove sommative (possesso delle conoscenze, applicazione delle abilità, capacità di risolvere problemi); impegno; partecipazione e interesse; progressione nell’apprendimento rispetto al livello di partenza. Attività di supporto ed integrazione. Iniziative di recupero. Si intende attuare una continua azione di supporto durante le ore curricolari e durante quelle di laboratorio dove gli allievi non interessati dal recupero andranno a realizzare un approfondimento, ma non si esclude la necessità di un corso di recupero pomeridiano. (3) «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. (2) «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). (1) «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.