ISTITUTO MAGISTRALE STATALE “M. IMMACOLATA” SAN GIOVANNI ROTONDO-FOGGIA RELAZIONE FINALE di FISICA CLASSE: IV Scientifico A.S.: PREMESSA L'analisi della situazione della classe effettuata all'inizio dell'anno scolastico grazie a prove d'ingresso atte a verificare il possesso delle nozioni basilari dello scorso anno e proseguita poi per tutto l’anno attraverso le tradizionali prove di verifica proposte, sia scritte sia orali, porta a stilare la presente relazione finale che vuole dare un quadro generale della classe a conclusione delle attività scolastiche. Dal punto di vista didattico gli alunni hanno affrontato l'anno scolastico con un’adeguata preparazione di base e non hanno incontrato significative difficoltà ad adeguarsi al ritmo di studio di questo nuovo anno scolastico. L'impegno adeguato, a parte alcuni casi, e un soddisfacente metodo di studio, hanno permesso un regolare svolgimento delle previste attività didattiche, consentendo il raggiungimento di un buon livello di preparazione complessiva. Riguardo allo svolgimento dei programmi, si è ritenuto di soffermarsi maggiormente sui contenuti di prioritaria importanza cioè quelli atti a fornire una solida preparazione di base con la quale affrontare con una certa tranquillità gli studi successivi. La frequenza alle lezioni da parte degli alunni è stata regolare, non dovendo rilevare situazioni anomale; così pure l’andamento disciplinare; a parte una certa vivacità, il loro comportamento è sempre stato rispettoso delle regole e del lavoro scolastico. FINALITA’ E OBIETTIVI L’insegnamento della fisica ha promosso e sviluppato: La comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra la costruzione teorica e attività sperimentale; L’acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti, finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura; La capacità di reperire informazioni, di utilizzarle in modo autonomo e finalizzato e di comunicarle con un linguaggio scientifico; La capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti, anche al di fuori dello stretto ambito disciplinare; L’abitudine all’approfondimento, alla riflessione individuale e all’organizzazione del lavoro personale; La capacità a cogliere ed apprezzare l’utilità del confronto di idee e dell’organizzazione del lavoro di gruppo; La capacità di riconoscere i fondamenti scientifici presenti nelle attività tecniche; La consapevolezza delle potenzialità, dello sviluppo e dei limiti delle conoscenze scientifiche; La capacità di cogliere le relazioni tra lo sviluppo delle conoscenze fisiche e quello del contesto umano storico e tecnologico; La capacità di cogliere l’importanza del linguaggio matematico come potente strumento nella descrizione del mondo e di utilizzarlo adeguatamente. Le finalità sopra indicate hanno concorso alla formazione umana e culturale degli alunni; in una scuola ad indirizzo liceale bisogna potenziare le loro attitudini e fornire le conoscenze per proseguire gli studi a livello superiore. Nel corso di questo anno, l’insegnamento della fisica ha ampliato il processo di preparazione scientifica e culturale già avviato negli anni precedenti. Obiettivi di apprendimento: Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprietà varianti e invarianti; Affrontare con flessibilità situazioni impreviste di natura scientifica e tecnica; Applicare in contesti diversi le conoscenze acquisite; Collegare le conoscenze acquisite con le implicazioni della realtà quotidiana; Riconoscere i fondamenti scientifici delle attività tecniche; Riconoscere l’ambito di validità delle leggi scientifiche; Formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni osservati, dedurre conseguenze e proporre verifiche; Analizzare fenomeni individuando le variabili che li caratterizzano; Stimare ordini di grandezza prima di usare strumenti o effettuare calcoli; Fare approssimazioni compatibili con l’accuratezza richiesta e valutare i limiti di tali semplificazioni; Valutare l’attendibilità dei risultati sperimentali ottenuti; Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina; Comunicare in modo chiaro e sintetico le procedure seguite nelle proprie indagini, i risultati raggiunti e il loro significato. Per l’acquisizione dei suddetti obiettivi è stato importante partire da situazioni concrete che convincessero gli alunni che la fisica offre gli opportuni strumenti risolutivi. CONTENUTI LE PROPRIETA’ DEI MOTI ONDULATORI La variazione di un’onda nello spazio e nel tempo; Il principio di sovrapposizione; interferenza e battimenti; La diffrazione delle onde e il principio di Huygens; La riflessione e la rifrazione; IL SUONO Produzione, propagazione e ricezione del suono; Le caratteristiche del suono; L’effetto Doppler; Le onde stazionarie e la risonanza; PROPRIETA’ ONDULATORIE DELLA LUCE Energia trasportata dalla luce; La misura della velocità della luce; I corpuscoli di Newton, le onde di Huygens, i fotoni di Einstein; LA CARICA E IL CAMPO ELETTRICO La carica elettrica e le interazioni tra corpi elettrizzati; Conduttori e isolanti; La legge di Coulomb; Il campo elettrico; le linee di campo; I campi elettrici dei conduttori in equilibrio; Campi elettrici uniformi; Il teorema di Gauss; IL POTENZIALE E LA CAPACITA’ L’energia potenziale elettrica; La conservazione dell’energia meccanica in un campo elettrico; Il potenziale elettrico e la differenza di potenziale; L’equilibrio elettrostatico di due conduttori collegati tra loro; I condensatori e la capacità; sistemi di condensatori; LA CORRENTE ELETTRICA La corrente elettrica e la forza elettromotrice; La resistenza elettrica; Circuiti elettrici a corrente continua; Gli strumenti di misura delle grandezze elettriche; La potenza elettrica; L’estrazione di elettroni da un metallo; LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI FLUIDI E ATTRAVERSO IL VUOTO Pile ed accumulatori; Le soluzioni elettrolitiche e l’elettrolisi; IL MAGNETISMO Campi generati da magneti e da correnti; Interazioni magnetiche tra correnti elettriche; L’induzione magnetica; Forze magnetiche sulle correnti e sulle cariche elettriche; L’azione di un campo magnetico su una spira percorsa da corrente elettrica; Il motore elettrico; METODO DI LAVORO Lezione frontale basata su un continuo scambio di informazioni e considerazioni; metodo sperimentale che ha indotto gli alunni alla scoperta di leggi fisiche a partire dall’osservazione di fenomeni naturali. STRUMENTI DI LAVORO Libro di testo per reperire esercizi, come guida allo studio sistematico e per ricercare regole e formule. Calcolatrice: di essa se ne è fatto un uso ragionato nel senso che si è fatto capire ai ragazzi che essa è stata utile solo per la rapidità dei calcoli, ma non ha sostituito i nostri ragionamenti nella soluzione dei problemi. Laboratorio: si sono utilizzati tutti gli strumenti disponibili utili all’esecuzione dei vari esprimenti presenti nei moduli trattati. VERIFICHE E VALUTAZIONI La verifica dell’apprendimento è stata strettamente correlata con l’insieme di tutte le attività svolte durante il processo di insegnamento-apprendimento e ha tenuto conto di tutti gli obiettivi dichiarati nella programmazione. A tal fine sono state utilizzate verifiche orali per verificare la capacità di ragionamento e la chiarezza nell’esposizione. TEMPI I tempi programmati per il raggiungimento degli obiettivi prefissati sono stati rispettati; nell’intento di assicurare l’acquisizione dei contenuti di prioritaria importanza, si è stabilita una distribuzione dei tempi funzionale a questo scopo, trascurando di conseguenza contenuti ritenuti non strettamente necessari. San Giovanni Rotondo, L’insegnante