PROGRAMMAZIONE
FISICA
PRIMO BIENNIO
Corsi tradizionali
Scienze applicate
Anno scolastico 2016-2017
Programmazione di Fisica
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FISICA - PRIMO BIENNIO
FINALITÀ
Comprendere la specificità del linguaggio scientifico
Utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici
Evidenziare gli aspetti storici e filosofici della fisica
Integrare teorie, modelli e sperimentazione
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
osservare un fenomeno, descriverlo e formulare ipotesi esplicative
individuare variabili, costanti ed elementi trascurabili in un esperimento
ordinare e rappresentare graficamente i dati
leggere ed interpretare un grafico
verificare una legge fisica nei limiti dell'incertezza della misura
individuare relazioni di proporzionalità diretta e di proporzionalità inversa tra le grandezze
servirsi di strumenti matematici per indagare i fenomeni
cogliere l'interazione reciproca tra il progresso scientifico e l'evoluzione della società,
considerata nei suoi aspetti tecnologico ed ambientale
sintetizzare le linee essenziali di una argomentazione annotando correttamente le ipotesi di
partenza, le eventuali formule, i nessi logici e le conclusioni
CONOSCENZE IN USCITA DAL PRIMO BIENNIO
conoscere le varie fasi del metodo scientifico
conoscere la problematica della raccolta delle misure e delle loro incertezze
saper usare gli strumenti di misura di un laboratorio
saper svolgere esperimenti quantitativi in laboratorio, con relativa relazione
saper utilizzare adeguatamente i simboli delle grandezze fisiche e il linguaggio scientifico
saper risolvere semplici problemi nell’ambito della meccanica unidimensionale e della
termologia
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CLASSE PRIMA
IL METODO SCIENTIFICO E LA MISURA
CAPACITA’
CONOSCENZE
Operare con le grandezze fisiche e le loro unità di
Metodo scientifico. Concetto di grandezza fisica.
misura. Eseguire equivalenze fra unità di misura.
Grandezze fondamentali e unità di misure del S.I.
Rappresentare un numero in notazione scientifica.
Grandezze derivate.
Calcolare il valore di espressioni numeriche
Notazione scientifica di un numero.
sfruttando le proprietà delle potenze del dieci.
Ordine di grandezza di un numero.
Valutare l’ordine di grandezza di un numero.
Operazioni fra numeri usando le potenze del dieci.
Ricavare formule inverse.
Formule dirette e formule inverse.
Scrivere una relazione di laboratorio.
Struttura di una relazione di laboratorio.
Valutare le caratteristiche di strumenti di misura.
Caratteristiche di uno strumento di misura.
Eseguire una misura e valutare la sua incertezza.
Concetto di incertezza di una grandezza fisica.
Confrontare la precisione di due misure.
Errori sistematici e casuali.
Valutare la media di una serie di misure, la
Concetto di precisione di una misura.
semidispersione e l'errore statistico.
Misure ripetute di una grandezza fisica:
Rappresentare i dati sperimentali in un grafico,
- media aritmetica delle misure,
tenendo conto degli errori di misura.
- semidispersione,
Scrivere una misura diretta con il numero corretto
- errore statistico.
di cifre significative e arrotondarla.
Cifre significative e arrotondamento di una misura.
Calcolare l'errore della misura indiretta di una
Propagazione degli errori nelle misure indirette di
grandezza fisica. Usare il corretto numero di cifre
grandezze fisiche. Cifre significative nei calcoli di
significative nei calcoli di una misura indiretta.
una misura indiretta.
Riconoscere, rappresentare la relazione tra grandezze Relazioni tra grandezze fisiche e rappresentazione
con tabella, grafico cartesiano e funzione matematica grafica.
I VETTORI
CAPACITA’
CONOSCENZE
Distinguere grandezze scalari e vettoriali.
Grandezze scalari e vettoriali.
Operare con i vettori: sommare, sottrarre,
Somma di due o più vettori.
moltiplicare un vettore per uno scalare, scomporre i Differenza fra due vettori.
vettori graficamente, calcolare le componenti
Prodotto di un vettore per uno scalare.
cartesiane di un vettore.
Scomposizione di un vettore lungo due direzioni
Rappresentare i vettori in un sistema cartesiano.
date. Componenti cartesiane di un vettore.
Funzioni goniometriche di un angolo.
LE FORZE E L’EQUILIBRIO
CAPACITA’
CONOSCENZE
Misurare una forza con un dinamometro.
Concetto di forza.
Applicare la legge di Hooke.
Forza elastica e legge di Hooke.
Distinguere tra massa e peso.
Massa e forza peso.
Comporre e scomporre le forze.
Forza normale a un piano.
Analizzare l'effetto di più forze su un corpo rigido. Tensione di una fune.
Forza di attrito statico.
Analizzare e risolvere situazioni concrete di
Equilibrio dei solidi. Equilibrio lungo il piano
equilibrio dei solidi.
inclinato e di un corpo appeso.
Calcolare momenti di forze e di coppie di forze.
Momento di una forza e di coppia di forze.
Attività laboratoriali
Utilizzo di strumenti di misura: calibro, metro, cronometro, bilancia, dinamometro.
Misure dirette e ripetute di una grandezza, analisi degli errori casuali.
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Elaborazione dati con un foglio elettronico.
Misure indirette: area, volume, densità.
Scomposizione di un vettore, somma e differenza di vettori con riga, goniometro e carta millimetrata.
Determinazione di relazioni tra grandezze fisiche: per esempio verifica della legge di Hooke e della
relazione fra sezione e altezza di recipienti cilindrici di pari volume.
Equilibrio di un oggetto sul piano inclinato.
Misura del coefficiente di attrito statico.
Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del primo anno
conoscere le grandezze fisiche e le loro unità di misura
eseguire equivalenze fra unità di misura
utilizzare la notazione scientifica
valutare l’ordine di grandezza di un numero
eseguire una misura e valutare la sua incertezza
usare strumenti di misura: bilancia, calibro, metro, cronometro, dinamometro
confrontare la precisione di due misure
calcolare la media e la semidispersione su una serie di misure ripetute
calcolare l’errore su somma, differenza, prodotto e rapporto di misure
rappresentare in grafico i dati sperimentali
individuare la proporzionalità diretta e inversa fra grandezze
conoscere le caratteristiche di un vettore
sommare, sottrarre, scomporre graficamente vettori
rappresentare i vettori in un sistema di riferimento cartesiano
conoscere il concetto di forza e la sua unità di misura
distinguere tra massa e peso
conoscere ed applicare la legge di Hooke
conoscere le condizioni di equilibrio di un corpo
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CLASSE SECONDA
I FLUIDI E LA FLUIDOSTATICA
CAPACITA’
CONOSCENZE
Definire la pressione.
Concetto di pressione.
Applicare il principio di Pascal.
Equilibrio nei fluidi. Principio di Pascal.
Applicare la legge di Stevin.
Legge di Stevin.
Calcolare la spinta di Archimede
Spinta di Archimede.
Applicare le condizioni di galleggiamento.
Galleggiamento dei corpi.
Conoscere la pressione atmosferica.
Pressione atmosferica.
CINEMATICA UNIDIMENSIONALE
CAPACITA’
CONOSCENZE
Definire e calcolare lo spostamento fra due
posizioni.
Definire e calcolare la velocità media e
l’accelerazione media.
Applicare le leggi del moto rettilineo uniforme e
uniformemente accelerato in situazioni concrete.
Traiettoria del moto e sistema di riferimento.
Spostamento fra due posizioni di una traiettoria.
Velocità media e velocità istantanea.
Accelerazione media e istantanea.
Moto rettilineo vario.
Moto rettilineo uniforme.
Moto rettilineo uniformemente accelerato.
Costruire i diagrammi s-t e v-t del moto di un corpo Diagramma spazio-tempo, diagramma velocitàe ricavare da essi le caratteristiche del moto.
tempo. Caratteristiche del moto dai diagrammi
spazio-tempo e velocità-tempo
Risolvere problemi sulla caduta libera.
Caduta libera dei gravi. Accelerazione di gravità.
DINAMICA UNIDIMENSIONALE
CAPACITA’
CONOSCENZE
Applicare i principi della dinamica per risolvere
I tre principi della dinamica.
problemi sul moto.
Concetto di massa inerziale.
Eseguire l’analisi delle forze agenti su un corpo per Sistemi di riferimento inerziali.
determinare le caratteristiche del moto del corpo.
Forza di attrito dinamico.
Calcolare il lavoro compiuto da una forza.
Lavoro e potenza.
Modellizzare semplici situazioni fisiche grazie al
Energia cinetica.
concetto di energia.
Energia potenziale.
Applicare il principio di conservazione dell’energia
Energia meccanica e suo principio di conservazione.
meccanica in situazioni semplici.
TERMOMETRIA E CALORIMETRIA
CAPACITA’
CONOSCENZE
Passare dalla scala Celsius alla scala Kelvin e
Concetto di temperatura. Scala Celsius e Kelvin.
viceversa.
Dilatazione termica.
Utilizzare le leggi della dilatazione termica.
Concetto di calore e di calore specifico.
Applicare la legge fondamentale della calorimetria.
Legge fondamentale della calorimetria.
Stati di aggregazione della materia e
trasformazioni di stato.
Attività laboratoriali
Verifica del Principio di Pascal e della legge di Stevin.
Verifica del Principio di Archimede.
Utilizzo della rotaia per l’analisi dei moti rettilinei ed elaborazione dei dati relativi con foglio elettronico.
Utilizzo della rotaia per la verifica del secondo principio della dinamica.
Utilizzo di termometri con diverse sensibilità.
Utilizzo del calorimetro delle mescolanze.
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Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del secondo anno
conoscere il concetto di pressione
conoscere il principio di Pascal
conoscere ed applicare la legge di Stevin e il principio di Archimede
conoscere le caratteristiche della pressione atmosferica
conoscere la velocità e l’accelerazione media di un corpo
conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniforme
conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato
ricavare dal grafico le caratteristiche di un moto
conoscere i tre principi della dinamica
eseguire l’analisi delle forze agenti su un corpo
conoscere il lavoro, la potenza, l’energia cinetica
conoscere l’energia potenziale della forza peso
conoscere il principio di conservazione dell’energia meccanica
conoscere le caratteristiche della dilatazione termica
distinguere fra temperatura e calore
conoscere la scala Kelvin e la scala Celsius
conoscere ed applicare la legge fondamentale della calorimetria
conoscere le caratteristiche dei cambiamenti di stato
VALUTAZIONI E VERIFICHE - FISICA BIENNIO
Per entrambi i periodi è previsto un voto unico, anche in conformità con la C.M. n° 89 del
18/10/2012. Per elaborare il giudizio finale e quello intermedio si terrà conto dei risultati
conseguiti nelle prove di verifica sia orali che scritte.
Il Dipartimento disciplinare delibera che il numero minimo di verifiche necessarie per elaborare
la valutazione è di :
due prove per ciascun periodo di cui almeno una per lo scritto.
Le verifiche sono articolate in prove scritte con esercizi applicativi e prove per l’orale che
possono essere interrogazioni orali integrate o sostituite da verifiche scritte come test
eventualmente anche all'elaboratore, questionari, da esercitazioni da posto o alla lavagna, da
brevi interventi individuali, relazioni anche su esperienze di laboratorio.
In particolare, per il numero esiguo di ore settimanali, le verifiche potranno essere proposte in
sola forma scritta con la eventuale riserva di sottoporre a ulteriore verifica orale gli alunni che
mostreranno evidenti difficoltà.
Per la valutazione si tiene conto :
delle conoscenze possedute;
delle abilità acquisite nelle applicazioni, anche in situazioni nuove;
della qualità dell'esposizione;
dell’impegno e della partecipazione al dialogo educativo
del progresso rispetto alla situazione di partenza.
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