ITI e Licei - Istituto di Istruzione Superiore Evangelista Torricelli

ISTITUTO d’ISTRUZIONE SUPERIORE“E.TORRICELLI”
MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Anno scolastico 2016-2017
Materia 1) Scienze integrate :FISICA (ITI)
2) FISICA (LSA e LSAM e LSS)
Coordinatore Prof.ssa Silvia Croci
A. MEMBRI DEL COORDINAMENTO DI MATERIA
NOMINATIVO DEI DOCENTI
CLASSE/I
1. Prof.ssa Silvia Croci
IA LSA- IIA LSA- IIIA LSA- IVA LSA- VA LSA -I C LSAM- IV C LSAM
2. Prof.ssa Francesca De Filippo
IA LSS –II A LSS – III A LSS-– VC LSAM - III D LSAM - IVD LSAM - VD LSAM
3. Prof. Egidio Mazzei
IB LSA- IIB LSA- IIIB LSA- IVB LSA- VB LSA- IIC LSAM-III C LSAM
4. Prof. Massimo Nicoletti
IB ITI- IIB ITI- IC ITI- IIC ITI- ID ITI- IID ITI
5. Prof. Giuseppe Trifilio (ITP)
IA ITI- IIA ITI- IB ITI- IIB ITI-IC ITI- IIC ITI- I D ITI - IID ITI
6. Prof.
IA ITI- II A ITI - ID LSAM-II D LSAM
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
B. PERCORSO DI APPRENDIMENTO COMUNE PER CLASSI OMOGENEE
Classe I Istituto Tecnico Industriale (ITI)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. La misura delle grandezze fisiche
30
I
2
1
2. Le forze e l’equilibrio
23
I-II
1
1
3. Cinematica
20
II
1
1
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
6
I-II
2
-
-
-
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Modulo/Unità didattica/Argomento 1 La misura delle grandezze fisiche
CONTENUTI
OBIETTIVI
Conoscenze
1. Il metodo sperimentale
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 campo di indagine della fisica
 applicare durante l’anno tale metodo alle differenti
esperienze prima in maniera guidata, poi
 le principali fasi del metodo sperimentale, come questo sia nato e
autonomamente (in semplici esperienze)
come questo differisca dai metodi precedenti
2. La sicurezza in laboratorio di fisica
Conosce:
È in grado di:
 i principali pericoli e le norme di sicurezza da applicare in un
 comprendere criticamente i segnali di pericolo su
laboratorio di fisica
strumentazioni e in laboratorio
 durante l’anno dovrà mostrare di saper applicare
tali norme di sicurezza durante le differenti
esperienze
3. Svolgere una relazione
Conosce:
È in grado di:
 lo schema da utilizzare in una relazione di laboratorio
 eseguire lo relazione secondo schema fornito in
semplici esperienze prima in maniera guidata poi
autonomamente, inserendo schemi, grafici e
tabelle
 tradurre le misure prese in grafici e tabelle
4. Prime grandezze fisiche e criteri per Conosce:
È in grado di:
la loro misura
 la definizione di grandezza
 utilizzare la notazione scientifica
 la definizione di misura, misurare e unità di misura
 scrivere un numero in notazione scientifica
 il metodo di misura diretto e indiretto di una grandezza fisica
 passare dalla notazione scientifica a quella estesa e
viceversa
 la definizione di grandezze fondamentali e derivate
 stimare l’ordine di grandezza di un numero
 la definizione di grandezze omogenee e non omogenee e loro
proprietà
 eseguire equivalenze con e senza potenze
 analisi dimensionale delle grandezze fisiche
 eseguire equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
 che cosa sono le notazioni esponenziale-scientifica ed estesa di un
numero e/o misura e i metodi per passare dall’una all’altra
 stimare la sensibilità, la portata, il fondo scala e la
prontezza di uno strumento
 la definizione di ordine di grandezza di un numero e/o misura e il
metodo per determinarlo
 confrontare strumenti differenti come precisione e
prontezza
 il sistema internazionale di unità di misura












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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
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i multipli e sottomultipli delle unità di misura (da G a f)
metodo/i per effettuare le equivalenze
metodo/i per effettuare le equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
le principali caratteristiche di uno strumento di misura (sensibilità,
portata, prontezza, precisione)
come si definiscono e come si misurano lunghezza, intervallo di
tempo, superfici e volumi e loro unità di misura
la differenza tra il risultato di una misura (diretta e/o indiretta) e il
valor vero di una grandezza: perché la misura non può essere mai
rappresentata da un numero esatto e come definire la misura di una
grandezza
significato dell’errore assoluto, relativo e percentuale di una misura
la definizione e come si valutano il valor medio, il risultato, l’errore
assoluto, relativo e percentuale nelle misure dirette
come esprimere il risultato ottenuto da una singola misura: errore di
sensibilità
propagazione degli errori *
la definizione di cifre significative di una misura diretta ed indiretta
e metodo per determinarle
come si approssimano le misure e/o numeri









individuare fra diverse misure quella più precisa
applicare la teoria degli errori nel caso di misure
dirette in presenza di un set di misure
applicare la teoria degli errori nel caso di una
singola misura diretta
applicare la teoria degli errori nel caso delle misure
indirette (propagazione degli errori)*
riconoscere se due grandezze sono omogenee
riconoscere se una grandezza è fondamentale o
derivata, ricavandone anche l’unità di misura
determinare le cifre significative di una misura
diretta o indiretta
eseguire le approssimazioni per eccesso e difetto
verificare se una formula è scritta correttamente
tramite l’uso dell’analisi dimensionale
Esperienze:
 misura diretta di tempo e/o lunghezze e/o ecc. e applicazione della
teoria degli errori
 misura diretta di volumi
5. Massa, densità e relazioni tra Conosce:
È in grado di:
grandezze fisiche
 la definizione di grandezza massa, le sue unità di misura, i metodi di
 misurare la massa di un corpo utilizzando bilance e
misura
stimare i relativi errori
 la definizione di grandezza densità assoluta e sue unità di misura, la
 calcolare e misurare la densità assoluta di un corpo
relazione per calcolarla
e stimare i relativi errori
 una prima distinzione tra peso, massa, densità
 rappresentare una serie di valori su un asse
cartesiano
 il principio di conservazione della massa
 rappresentare delle coppie ordinate di valori nel
 le grandezze direttamente proporzionali: definizione di tale relazione
piano cartesiano
e sue principali proprietà








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Progettazione didattica della Materia
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la rappresentazione grafica della relazione direttamente
proporzionale fra grandezze
le grandezze inversamente proporzionali: definizione di tale
relazione e sue principali proprietà
la rappresentazione grafica della relazione inversamente
proporzionale fra grandezze
la relazione lineare tra grandezze: definizione di tale relazione e sue
principali proprietà
la rappresentazione grafica della relazione lineare fra grandezze
la relazione quadratica tra grandezze: definizione di tale relazione e
sue principali proprietà
la rappresentazione grafica della relazione quadratica fra grandezze
impatto delle incertezze sperimentali nei grafici sperimentali*
Esperienze:
 misura diretta di una massa
 misura della densità di un solido
 proporzionalità diretta (dimostrativa)
 proporzionalità inversa (dimostrativa)






tradurre una relazione tra due grandezze in tabella
rappresentare una tabella con un grafico
risolvere problemi sulla massa, il peso, la densità
assoluta
riconoscere la relazione che intercorre tra due
grandezze (nel caso di proporzionalità diretta e
inversa) e scrivere e rappresentare graficamente
tale relazione
riconoscere la relazione che intercorre tra due
grandezze (di relazione lineare e di relazione
quadratica) e scrivere e rappresentare graficamente
tale relazione
tracciare un grafico in presenza di incertezze
sperimentali *
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PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
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Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Le forze e l’equilibrio
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Grandezze vettoriali e statica
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 definizione di forza e gli effetti che produce
 riconoscere i tipi di forza che intervengono in
semplici fenomeni
 definizione di grandezze vettoriali e vettori, di grandezze scalari e
scalari
 tracciare un vettore di proprietà note
 operazioni sui vettori: somma e sottrazione di due vettori, moltiplica
 eseguire operazioni tra vettori: sommare, sottrarre
di un vettore per uno scalare, scomposizione di un vettore
due vettori, scomporre un vettore, moltiplicare un
vettore per uno scalare
 operazioni su vettori paralleli: somma, sottrazione
 eseguire operazioni su vettori paralleli: somma e
 forza elastica: definizione e proprietà della legge di Hooke
sottrazione di due vettore
 dinamometro: che cos’è e come funziona
 determinare il peso di un corpo di massa nota e
 forza peso: definizione, cause e relazione massa-peso
viceversa la massa di un corpo di peso noto
 forze di attrito: definizione, tipi di attrito (radente statico e dinamico,
 applicare la legge di Hooke, rappresentare
volvente e di mezzo)
graficamente il comportamento elastico di una
 attrito radente statico e dinamico: proprietà
molla e determinare la costante elastica di una
 attrito volvente e di mezzo: proprietà*
molla
 la definizione e le proprietà dei vincoli e delle reazione vincolare
 costruire e/o tarare un dinamometro
 piano inclinato: relazione per trovare la componente parallela e
 misurare una forza tramite un dinamometro
perpendicolare del peso*
 evidenziare il tipo di attrito in semplici fenomeni
 definizione di punto materiale e corpo rigido
 determinare e stimare l’attrito radente in problemi
 la condizione di equilibrio di un punto materiale
teorici e sperimentali
 la definizione di momento di una forza e di una coppia di forze

determinare e stimare l’attrito volvente e di mezzo
 le condizioni di equilibrio di un corpo rigido sospeso e appoggiato
in problemi teorici e sperimentali*
 il significato di baricentro e come trovare il baricentro

verificare sperimentalmente la relazione del piano
 tipi di equilibrio
inclinato*
 misurare il momento di forze in semplici casi
Esperienze:
 determinare sperimentalmente il baricentro di un
 regola del parallelogramma: somma di forze ed equilibrio di un punto
corpo*
materiale

verificare sperimentalmente le condizioni di
 legge di Hooke e taratura di un dinamometro: determinazione della
equilibrio di un punto materiale
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Progettazione didattica della Materia
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costante elastica di una molla e sua curva caratteristica
 riconoscere i tipi di equilibrio
misura di forze con un dinamometro e determinazione della massa di
 risolvere problemi sulle forze e di statica
un corpo utilizzando il dinamometro
 piano inclinato*
 equilibrio di un corpo rigido: leve di I genere
 studio della forza di attrito*
Conosce:
È in grado di:
 la definizione di pressione e le sue unità di misura
 risolvere problemi sulla pressione (solidi e fluidi)
 le differenze tra pressione e forza
 risolvere problemi sui fluidi utilizzando i principi
noti
 la definizione di fluidi
 risolvere equivalenze relative alla pressione e ai
 l’enunciato del principio di Pascal
fluidi
 l’enunciato del principio di Stevino
 riconoscere l’attuazione e l’importanza del
 principi di funzionamento dei vasi comunicanti *
principio di Pascal in alcuni semplici esperimenti*
 la definizione del principio di Archimede
 applicare sperimentalmente la legge di Stevino nei
 spinta di Archimede: perché e in quali condizioni un corpo galleggia
vasi comunicanti*
 pressione atmosferica: quanto vale, perché esiste, metodi e strumenti
 misurare la pressione esercitata da una colonna di
di misura, unità di misura*
liquido*
 esperimento di Torricelli*
 misurare la spinta di Archimede in semplici casi
 determinare a priori se un corpo galleggerà oppure
Esperienze:
no (utilizzando le densità)*
 apparecchio di Pellat: pressostato (dimostrativa)*
 misurare la densità di un liquido con vari metodi
 principi di Pascal e Stevino (dimostrativa) *
sperimentali (densimetri, vasi comunicanti)*
 vasi comunicanti e capillari con un solo liquido (dimostrativa) *
 misurare la densità di un liquido utilizzando il
 pressione atmosferica esperienze dimostrative con pompa a vuoto
principio di Archimede*
(palloncino, legge Archimede, sfere di Magdeburgo) (dimostrativa) *

2. Pressione e fluidostatica


spinta di Archimede ed equilibrio di un oggetto in un liquido
misura della densità di un liquido usando i vasi comunicanti*
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Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Cinematica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Cinematica
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 definizione di punto materiale, il sistema di riferimento
 riconoscere se un moto è uniforme o
uniformemente accelerato dal grafico spazio definizione di legge oraria e di traiettoria e loro differenza
tempo, dal grafico velocità-tempo e dal grafico
 la definizione di velocità media e di accelerazione media
accelerazione tempo
 la definizione di velocità media ed istantanea, di accelerazione
 trasformare l’unità di misura della velocità e
media ed istantanea nel moto vario e loro unità di misura
dell’accelerazione
 la definizione di moto rettilineo uniforme e di moto uniformemente
 risolvere problemi sulla velocità media e
accelerato
sull’accelerazione media nei moti vari
 la legge oraria, la definizione di velocità e di accelerazione del moto
 risolvere problemi sul moto rettilineo uniforme e
rettilineo uniforme, loro proprietà e grafici
uniformemente accelerato
 la legge oraria, la legge della velocità, la definizione di velocità e
 costruire il grafico posizione-tempo, velocitàaccelerazione del moto uniformemente accelerato, loro proprietà e
tempo e accelerazione-tempo di un moto a partire
grafici
da una tabella di dati noti o misurati
 posizione, spostamento, velocità e accelerazione sono vettori

trovare
sperimentalmente
il
valore
 moto circolare uniforme: la definizione, sue principali grandezze
dell’accelerazione
di
gravità
*
caratteristiche (periodo, frequenza, velocità angolare), relazioni che
 risolvere problemi sul moto circolare uniforme*
le legano e loro unità di misura*
 accelerazione di gravità: definizione e proprietà
Esperienze:
 moto uniforme
 moto uniformemente accelerato*
 determinazione dell’accelerazione di gravità*
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
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Classe II Istituto Tecnico Industriale (ITI)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1.Cinematica, dinamica, energia e grandezze che si conservano durante il moto
33
I
2
1
2. Termologia
15
I-II
1
1
3. Elettricità e magnetismo
25
II
1
1
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
5.Destinate all’attività del Consiglio di classe
6
I-II
2
-
-
-
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Progettazione didattica della Materia
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Modulo/Unità didattica/Argomento 1Cinematica, dinamica, energia e grandezze che si conservano durante il moto
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
Abilità
1. Cinematica (da completare per le Conosce:
È in grado di:
classi che non lo avessero svolto in I
 definizione di punto materiale, il sistema di riferimento
 riconoscere se un moto è uniforme o
ITI)
uniformemente accelerato dal grafico spazio definizione di legge oraria e di traiettoria e loro differenza
tempo, dal grafico velocità-tempo e dal grafico
 la definizione di velocità media e di accelerazione media
accelerazione tempo
 la definizione di velocità media ed istantanea, di accelerazione
 trasformare l’unità di misura della velocità e
media ed istantanea nel moto vario e loro unità di misura
dell’accelerazione
 la definizione di moto rettilineo uniforme e di moto uniformemente
 risolvere problemi sulla velocità media e
accelerato
sull’accelerazione media nei moti vari
 la legge oraria, la definizione di velocità e di accelerazione del moto
 risolvere problemi sul moto rettilineo uniforme e
rettilineo uniforme, loro proprietà e grafici
uniformemente accelerato
 la legge oraria, la legge della velocità, la definizione di velocità e
 costruire il grafico spazio-tempo, velocità-tempo e
accelerazione del moto uniformemente accelerato, loro proprietà e
accelerazione-tempo di un moto a partire da una
grafici
tabella di dati noti o misurati
 posizione, spostamento, velocità e accelerazione sono vettori

trovare
sperimentalmente
il
valore
 moto circolare uniforme: la definizione, sue principali grandezze
dell’accelerazione
di
gravità
*
caratteristiche (periodo, frequenza, velocità angolare), relazioni che
 risolvere problemi sul moto circolare uniforme*
le legano e loro unità di misura*
 accelerazione di gravità: definizione e proprietà
2. Dinamica
Esperienze:
 moto uniforme*
 moto uniformemente accelerato
 determinazione dell’accelerazione di gravità*
Conosce:
È in grado di:
 i tre principi della dinamica: principio di inerzia, secondo principio e
 evidenziare i tre principi della dinamica nella vita
principio di azione-reazione
di tutti i giorni
 unità di misura della forza utilizzando il secondo principio della
 risolvere problemi di dinamica monodimensionale
dinamica
 dimostrare la relazione tra forza gravitazionale e
 definizione di massa inerziale*
peso*











3. Lavoro potenza
4. Energia
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Progettazione didattica della Materia
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la legge di gravitazione universale
relazione tra forza peso e legge di gravitazione universale
differenza e relazione tra massa inerziale e gravitazionale *
esempi di applicazione dei principi della dinamica
(monodimensionale): caduta libera dei gravi
esempi di applicazione dei principi della dinamica
(monodimensionale): piano inclinato*
forza di attrito: effetti sul moto
sistemi inerziali e non inerziali: definizione e proprietà*
esempi di moti in sistemi inerziali e non inerziali*
definizione di forze reali e apparenti e loro proprietà*
differenza tra forza reale e apparenti*
esempio di forza apparente e reale: forza centripeta e centrifuga*



verificare sperimentalmente il secondo principio
della dinamica
distinguere i sistemi inerziali dai sistemi non
inerziali
distinguere una forza reale da una apparente
Esperienze:
 secondo principio della dinamica: forza variabile e massa costante
e/o forza costante e massa varabile
Conosce:
È in grado di:
 definizione di lavoro sue unità di misura
 risolvere problemi sul lavoro e la potenza
 relazioni per esprimere il lavoro compiuto da una forza parallela allo
 risolvere equivalenze relative lavoro, alla potenza
spostamento
 lavoro resistente e lavoro motore: definizione e proprietà
 definizione di potenza e sue unità di misura
 la relazione e le differenze che intercorrono tra lavoro e potenza
 lavoro più forze, forze non parallele
 rendimento*
Esperienze:
 /
Conosce:
È in grado di:
 definizione di energia e sue unità di misura
 risolvere equivalenze relative all’energia
 alcuni esempi di energia: energia cinetica, potenziale gravitazionale,

descrivere trasformazioni di energia da una forma
…
a un’altra in semplici casi
 relazione tra lavoro ed energia: il lavoro è energia in transito
 risolvere problemi utilizzando il principio di







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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
che l’energia si trasforma
definizione di sistemi isolati e principio di conservazione
dell’energia in sistemi isolati e non
definizione di energia cinetica e potenziale e loro proprietà
teorema dell’energia cinetica
principio di conservazione dell’energia meccanica
esempi dell’utilizzo del principio di conservazione dell’energia
meccanica nella risoluzione dei problemi
esempi dell’utilizzo della relazione lavoro-variazione di energia
meccanica nella risoluzione dei problemi*

conservazione dell’energia meccanica e il teorema
dell’energia cinetica
risolvere problemi utilizzando la relazione tra
lavoro ed variazione di energia meccanica*
Esperienze:
 conservazione energia meccanica di un corpo: caduta di un grave
(dimostrativa)*
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Termologia
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Temperatura, calore ed equilibrio
termico
Abilità
Conosce:
È in grado di :
 definizione operativa di temperatura e sue unità di misura (scala
 costruirsi un semplice termometro
Celsius, Kelvin e Fahrenheit)
 misurare la temperatura di un solido e/o liquido
 come costruire un termometro
 verificare se due corpi sono in equilibrio termico
 il calore: che cos’è e sue unità di misura
 portare due corpi all’equilibrio termico e
 l’esperimento di Joule: equivalente meccanico della caloria
determinare la temperatura di equilibrio
 equilibrio termico: definizione di equilibrio termico e di temperatura
 misurare il coefficiente di dilatazione volumica di
di equilibrio e loro proprietà
un liquido*
 interpretazione microscopica del calore e della temperatura*
 misurare il coefficiente di dilatazione lineare di un
solido
 gli effetti del calore sulle dimensioni di un solido, di un liquido e di
un gas: analogie e differenze
 eseguire problemi relativi alla dilatazione di solidi
 le leggi della dilatazione termica lineare, superficiale e volumica di
 eseguire problemi relativi alla dilatazione di liquidi






2. Calore e passaggi di stato
3. Meccanismi di propagazione del
calore
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
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un corpo
la legge della dilatazione termica volumica di un liquido
la dilatazione dell’acqua: anomalie e conseguenze*
capacità termica: definizione, unità di misura e proprietà
calore specifico: definizione, unità di misura e proprietà
la differenza tra calore specifico di un corpo e capacità termica
il calorimetro delle mescolanze: cos’è, come funziona, l’equivalente
in acqua del calorimetro




determinare sperimentalmente la capacità termica
di un corpo
determinare sperimentalmente il calore specifico
di un materiale
determinare sperimentalmente l’equivalente in
acqua di un calorimetro*
determinare
sperimentalmente
l’equivalente
meccanico della caloria*
eseguire problemi relativi alla temperatura,
all’equilibrio termico, al calore, alla capacità
termica e al calore specifico
eseguire le equivalenze tra le unità di misura della
temperatura, tra quelle del calore, tra quelle della
capacità termica, tra quelle del calore specifico

Esperienze:
 termometri

 dilatazione lineare di una sbarra: determinazione del coefficiente di
dilatazione lineare
 misura dell’equivalente in acqua di un calorimetro*
 determinazione della temperatura di equilibrio tra due sostanze a
temperatura differente utilizzando il calorimetro*
 determinazione della capacità di un solido utilizzando il calorimetro
delle mescolanze
 determinazione del calore specifico di un materiale utilizzando il
calorimetro delle mescolanze
Conosce:
È in grado di :
 che cos’è un passaggio di stato sia a livello microscopico che
 dire quale passaggio di stato si sta attuando
macroscopico e quando avviene un passaggio di stato
 verificare sperimentalmente che la temperatura
 i differenti passaggi di stato
rimane costante durante un passaggio di stato*
 le principali proprietà dei passaggi di stato
 interpretare un grafico temperatura corpo-calore
ove sia presente un passaggio di stato
 la differenza tra ebollizione ed evaporazione*
 eseguire problemi relativi ai passaggi di stato
 la definizione di calore latente di un passaggio di stato, sue proprietà
e sue unità di misura
 eseguire le equivalenze tra le unità di misura del
calore latente
Esperienze:
 /
Conosce:
È in grado di :
 meccanismi di propagazione del calore: definizione di conduzione,
 fornire esempi di applicazioni di irraggiamento,
convezione e irraggiamento e loro proprietà
conduzione, convezione e riconoscere se si è in
presenza
di
conduzione,
convezione,
 spiegazione microscopica della conduzione e della convezione*
4. Il comportamento dei gas*
(approfondimento facoltativo)
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
irraggiamento*
Esperienze:
 /
Conosce:
È in grado di :
 la differenza tra gas ideali e reali
 tracciare e/o interpretare i grafici delle
trasformazioni isocore, isobare e isoterme
 le grandezze di stato dei gas: pressione, volume e temperatura
 osservare e distinguere semplici trasformazioni
 le trasformazioni isobare (legge di Volta e Gay Lussac) e loro
isocore, isobare e isoterme
proprietà
 risolvere problemi sui gas
 le trasformazioni isocore (legge di Charles) e loro proprietà
 utilizzare un manometro
 le trasformazioni isoterme (legge di Boyle) e loro proprietà
 spiegazione dello zero assoluto della scala Kelvin
 legge generale dei gas per i gas ideali
Esperienze:
 presentazione dei manometri
Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Elettricità e magnetismo
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Elettrostatica
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 le cariche elettriche e le loro proprietà
 riconoscere se si è in presenza di corpi carichi
 struttura dell’atomo: modello di Rutherford
 riconoscere se due corpi sono carichi con carica
dello stesso segno o di segno opposto
 isolanti e conduttori elettrici: definizione, proprietà e spiegazione
microscopica
 costruire uno schermo elettrostatico *
 semiconduttori elettrici: definizione, proprietà e spiegazione
 verificare sperimentalmente se un corpo è isolante
microscopica *
o conduttore mediante fenomeni elettrostatici
 i fenomeni di elettrizzazione (contatto, strofinio, induzione e
 risolvere problemi di elettrostatica
polarizzazione): definizione, materiali in cui si manifestano, loro
proprietà e differenze, spiegazione microscopica
 costante dielettrica assoluta e relativa: definizione e spiegazione










2. Circuiti elettrici in corrente continua
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
microscopica e spiegazione della polarità di un materiale*
la forza elettrica: sue proprietà e legge di Coulomb
differenze e analogie tra la forza elettrica e la forza gravitazionale
la definizione di campi scalari e vettoriali e di linee di forza
campo elettrico: definizione, proprietà, unità di misura, esempi
campo gravitazionale: definizione, analogie e differenze con il
campo elettrico*
le proprietà dei conduttori carichi in equilibrio elettrostatico:
distribuzione della carica, campo elettrico interno-esterno, esempi
(schermo elettrostatico, effetto punta)*
energia potenziale elettrica: definizione, proprietà e unità di misura*
potenziale elettrico: definizione, proprietà, sue unità di misura
la definizione di differenza di potenziale
relazione tra d.d.p., differenza di energia potenziale elettrica e
campo elettrico*
Esperienze:
 caricamento dei corpi per induzione, polarizzazione, strofinio,
contatto (dimostrativa)
 rilevazione di cariche: elettroscopio (dimostrativa)
 cariche positive e negative (attrazione e repulsione): bacchette
(dimostrativa)
 generatore di Van de Graaff: scariche, vento solare, effetto punta
(dimostrativa) *
 gabbia di Faraday e schermo elettrostatico (dimostrativa)*
Conosce:
È in grado di:
 i generatori di differenza di potenziale e loro funzione
 costruire semplici circuiti
 corrente elettrica: definizione, spiegazione microscopica in solidi,
 utilizzare un amperometro, un voltmetro, un
liquidi e gas
reostato e un generatore
 intensità di corrente: definizione e unità di misura
 utilizzare un tester*
 la definizione di corrente continua
 verificare sperimentalmente che una corrente
trasporta energia (lampadina)
 circuiti elettrici: definizione e principi di funzionamento
 determinare sperimentalmente la resistenza di un
 i principi di funzionamento di un amperometro, voltmetro,
resistore
generatore, reostato
 verificare sperimentalmente la relazione delle








3. Conduzione nei solidi
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MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
definizione di conduttori in serie e in parallelo
la prima legge di Ohm
resistenza elettrica: definizione, sue unità di misura
resistori: definizione e codice dei colori dei resistori*
resistenze in serie e in parallelo: definizione di resistenza
equivalente e loro proprietà
capacità elettrica: definizione, proprietà dei corpi da cui dipende,
relazione tra capacità elettrica- potenziale-carica, sue unità di
misura*
condensatori: definizione, loro proprietà (capacità elettrica, energia
immagazzinata e campo elettrico interno-esterno) ed esempi di
strutture*
condensatori in serie e in parallelo: definizione di capacità
equivalente e loro proprietà*


resistenze equivalenti per due resistenze in serie e
parallelo
verificare sperimentalmente la relazione delle
resistenze equivalenti generiche*
risolvere problemi sulla corrente, sui circuiti e
sugli elementi che li costituiscono
Esperienze:
 i circuiti elettrici: reostato, voltmetro, amperometro, generatore di
tensione, elementi passivi (cosa sono, portata, sensibilità, come
inserirli nel circuito)
 utilizzo del tester*
 curva caratteristica di una lampadina (tensione-corrente)*
 resistenza (I legge di ohm): curva caratteristica e valore della
resistenza
 resistenze in serie, resistenze in parallelo*
 resistenze equivalenti generiche*
Conosce:
È in grado di:
 conduzione nei solidi: spiegazione microscopica
 verificare sperimentalmente la dipendenza della
resistività dalla lunghezza del filo
 la seconda legge di Ohm e sua spiegazione microscopica

verificare sperimentalmente la dipendenza della
 resistività: definizione, sue unità di misura
resistività dal materiale e dalla sezione del filo*
 effetto della temperatura sulla resistenza, sua spiegazione

spiegare la curva tensione-corrente della
microscopica e definizione del coefficiente di temperatura*
lampadina (effetto della temperatura
sulla
 effetto Joule: principio e relazioni per trovare l’energia e la potenza
resistenza)
dissipata attraverso una resistenza
 eseguire problemi sulla conduzione nei solidi
 il bilancio energetico di un circuito in presenza di generatori,
resistori e condensatori*
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
4. Magnetismo*
conservazione dell’energia in presenza e assenza di scambi di
calore*
Esperienze:
 Seconda legge di Ohm parte I: dipendenza dal materiale*
 Seconda legge di Ohm parteII: dipendenza dalla lunghezza del filo
 Seconda legge di Ohm parte III: dipendenza dalla sezione del filo*
Conosce:
È in grado di:
 magneti permanenti (le calamite): cosa sono e loro proprietà
 verificare sperimentalmente l’esistenza di un
campo magnetico e trovarne le linee di forza in
 campo magnetico: definizione, proprietà e linee di forza
semplici casi
 vettore induzione magnetica: definizione, proprietà, unità di misura
 verificare che una corrente produce un campo
 campi magnetici prodotti da correnti elettriche: la legge di Oersted e
magnetico e trovarne le linee di forza
la prima regola della mano destra
 verificare sperimentalmente la presenza di forze
 forze magnetiche su fili percorsi da corrente: relazione induzione
magnetiche
magnetica-corrente-forza, misura dell’induzione magnetica e
 trovare
il
campo
induzione
magnetica
seconda regola della mano destra
quantitativamente usando la bilancia di Cotton
 esempi di campi magnetici prodotti da correnti: filo rettilineo, spira
 costruire un elettromagnete
e solenoide
 risolvere problemi di magnetismo
 legge di Ampere per due fili percorsi da corrente
 definizione di permeabilità magnetica nel vuoto
 definizione di Ampere
 materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici: spiegazione
microscopica e loro proprietà
 elettromagneti
 funzionamento di un motore in corrente continua
 differenze tra campo magnetico ed elettrico
Esperienze:
 campi magnetici prodotti da magneti permanenti: linee di forza e
proprietà
 separazione di sostanze ferromagnetiche da sostanze non
ferromagnetiche usando una calamita (zolfo-limatura di ferro)
 campi magnetici prodotti da correnti: verifica legge di Oersted e
linee di forza
 elettromagneti (dimostrativa)
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5. Corrente alternata e induzione Conosce:
È in grado di:
elettromagnetica*
 definizione di flusso magnetico, sue proprietà e unità di misura
 risolvere problemi sull’induzione e la corrente
(approfondimento facoltativo)
alternata
 induzione elettromagnetica: che cos’è e legge di Faraday-NeumannLenz
 corrente alternata: definizione e proprietà
 corrente alternata: valori efficaci di tensione e corrente
 differenze e analogie tra corrente alternata e continua
 generatori di corrente alternata e dinamo
 mutuainduzione: definizione e proprietà
 i trasformatori: principi di funzionamento, rapporto di
trasformazione, utilità nel trasporto di energia
 raddrizzatori
 trasformatori
 effetti della corrente sull’organismo
 salvavita e sicurezza in ambienti
Esperienze:
 dinamo
 caratteristiche della corrente alternata e di segnali elettrici con
oscilloscopio
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COMPETENZE da raggiungere nel primo biennio del corso di studi ITI
Disciplinari
1. I ITI
 iniziare ad avere consapevolezza del proprio operato mediante
esperimenti di laboratorio
 iniziare a definire il campo di indagine della disciplina mediante
esperimenti di laboratorio
 iniziare ad abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
 capire che la fisica semplifica e modellizza situazioni reali
 iniziare ad analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici
fenomeni a partire dall’esperienza
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
 iniziare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica
classica
 iniziare descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina
con linguaggio semplice ma adeguato
 iniziare ad essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle
tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
Trasversali
COMPETENZE COGNITIVE
Competenza: comprendere
 Comprendere il significato di un testo
 Sapersi concentrare sulla lettura (trovare le strategie metodologiche e
motivazionali per..)
 Utilizzare ogni strumento utile alla comprensione (dizionario, chiedere aiuto,
individuare parole-chiave, costruire mappe)
 Riconoscere la questione posta
Competenza: rappresentare
 Riferire ciò che viene appreso
 Utilizzo di un linguaggio appropriato (anche in funzione di ciò che voglio
esprimere: concetti, emozioni, etc.)
 Coerenza logica (argomentazione)
 Pertinenza della risposta
Competenza: rielaborare
 Operare sintesi
 Risolvere problemi
 Reperire informazioni e riconoscere l’autorevolezza delle fonti
2. II ITI
 avere consapevolezza del proprio operato mediante esperimenti di COMPETENZE RELAZIONALI
Competenza: comunicare
laboratorio
 Disporsi ad ascoltare (imparare a prestare attenzione)
 definire il campo di indagine della disciplina mediante esperimenti
 Trasmettere con chiarezza un messaggio
di laboratorio
 Utilizzare un registro comunicativo adeguato al contesto
 abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
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Competenza: partecipare e collaborare
 iniziare ad abituarsi a semplificare e modellizzare situazioni reali
 Interagire comprendendo e rispettando i diversi punti di vista
 analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici fenomeni
 Gestire la conflittualità
a partire dall’esperienza
 Riconoscere e rispettare i diritti degli altri
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
 continuare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica
Competenza: agire in modo autonomo e responsabile
classica
 Sapersi inserire in modo propositivo e consapevole nella vita sociale
 descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina con
 Riconoscere i propri limiti e quelli altrui
linguaggio semplice ma adeguato
 essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie
nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
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Classe I Liceo Scientifico Sportivo (LSS)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. La misura delle grandezze fisiche
22
I
2
-
2. Vettori, forze e statica
26
II
2
-
3. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
14
I-II
4. Destinate all’attività del Consiglio di classe
4
I-II
2
-
-
-
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Modulo/Unità didattica/Argomento 1 La misura delle grandezze fisiche
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Il metodo sperimentale
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 campo di indagine della fisica
 applicare durante l’anno tale metodo alle differenti
esperienze prima in maniera guidata, poi
 le principali fasi del metodo sperimentale, come questo sia nato e
autonomamente (in semplici esperienze)
come questo differisca dai metodi precedenti
 definire operativamente una grandezza fisica
 la definizione operativa delle grandezze fisiche
 determinare se un’osservabile è una grandezza
 l’importanza della matematica nella fisica
fisica oppure no
 applicare autonomamente il metodo sperimentale
alle differenti esperienze
 analizzare i dati usando grafici, tabelle e le formule
di analisi dati corrette, traendo le opportune
conclusioni
2. La sicurezza in laboratorio di fisica
Conosce:
È in grado di:
 i principali pericoli e le norme di sicurezza da applicare in un
 comprendere criticamente i segnali di pericolo su
laboratorio di fisica
strumentazioni e in laboratorio
 durante l’anno dovrà mostrare di saper applicare
tali norme di sicurezza durante le differenti
esperienze
3. Svolgere una relazione
Conosce:
È in grado di:
 lo schema da utilizzare in una relazione di laboratorio
 eseguire lo relazione secondo schema fornito in
semplici esperienze prima in maniera guidata poi
autonomamente, inserendo schemi, grafici e
tabelle
 tradurre le misure prese in grafici e tabelle
4. Prime grandezze fisiche e criteri per Conosce:
È in grado di:
la loro misura
 la definizione di grandezza
 utilizzare la notazione scientifica
 la definizione di misura, misurare e unità di misura
 scrivere un numero in notazione scientifica
 il metodo di misura diretto e indiretto di una grandezza fisica
 passare dalla notazione scientifica a quella estesa e
viceversa
 la definizione di grandezze fondamentali e derivate


















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la definizione di grandezze omogenee e non omogenee e loro
proprietà
analisi dimensionale delle grandezze fisiche
che cosa sono le notazioni esponenziale-scientifica ed estesa di un
numero e/o misura e i metodi per passare dall’una all’altra
la definizione di ordine di grandezza di un numero e/o misura e il
metodo per determinarlo
il sistema internazionale di unità di misura
i multipli e sottomultipli delle unità di misura (da G a f)
metodo/i per effettuare le equivalenze
metodo/i per effettuare le equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
le principali caratteristiche di uno strumento di misura (sensibilità,
portata, prontezza, precisione)
come si definiscono e come si misurano lunghezza, intervallo di
tempo, superfici e volumi e loro unità di misura
la differenza tra il risultato di una misura (diretta e/o indiretta) e il
valor vero di una grandezza: perché la misura non può essere mai
rappresentata da un numero esatto e come definire la misura di una
grandezza
significato dell’errore assoluto, relativo e percentuale di una misura
la definizione e come si valutano il valor medio, il risultato, l’errore
assoluto, relativo e percentuale nelle misure dirette
come esprimere il risultato ottenuto da una singola misura: errore di
sensibilità
propagazione degli errori *
la definizione di cifre significative di una misura diretta ed indiretta
e metodo per determinarle
come si approssimano le misure e/o numeri
Il cronometraggio sportivo *
Esperienze*:
 misura diretta di tempo e/o lunghezze e/o ecc. e applicazione della
teoria degli errori
 misura diretta di volumi














stimare l’ordine di grandezza di un numero
eseguire equivalenze con e senza potenze
eseguire equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
stimare la sensibilità, la portata, il fondo scala e la
prontezza di uno strumento
confrontare strumenti differenti come precisione e
prontezza
individuare fra diverse misure quella più precisa
applicare la teoria degli errori nel caso di misure
dirette in presenza di un set di misure
applicare la teoria degli errori nel caso di una
singola misura diretta
applicare la teoria degli errori nel caso delle misure
indirette (propagazione degli errori)*
riconoscere se due grandezze sono omogenee
riconoscere se una grandezza è fondamentale o
derivata, ricavandone anche l’unità di misura
determinare le cifre significative di una misura
diretta o indiretta
eseguire le approssimazioni per eccesso e difetto
verificare se una formula è scritta correttamente
tramite l’uso dell’analisi dimensionale
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5. Massa, densità e relazioni tra Conosce:
È in grado di:
grandezze fisiche
 la definizione di grandezza massa, le sue unità di misura, i metodi di
 misurare la massa di un corpo e stimare i relativi
misura
errori
 la definizione di grandezza densità assoluta e sue unità di misura, la
 calcolare e misurare la densità assoluta di un corpo
relazione per calcolarla
 rappresentare una serie di valori su un asse
 Miglia, yard, Libbre (EQUIVALENZE)*
cartesiano
 una prima distinzione tra peso, massa, densità
 rappresentare delle coppie ordinate di valori nel
piano cartesiano
 il principio di conservazione della massa
 tradurre una relazione tra due grandezze in tabella
 grandezze direttamente e inversamente proporzionali: definizione e
principali proprietà, rappresentazione grafica ed esempi
 rappresentare una tabella con un grafico
 relazione lineare tra grandezze: definizione e principali proprietà,
 risolvere problemi sulla massa, il peso, la densità
rappresentazione grafica ed esempi
assoluta
 relazione quadratica tra grandezze: definizione e principali proprietà,
 riconoscere la relazione che intercorre tra due
rappresentazione grafica ed esempi
grandezze (proporzionalità diretta, proporzionalità
inversa, relazione lineare e relazione quadratica) e
 L’evoluzione dei record *
scrivere e rappresentare graficamente tale
relazione
Esperienze*:
 misura diretta di una massa con i relativi errori
 misura della densità di un solido
 proporzionalità diretta
 proporzionalità inversa
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Vettori, forza e statica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Grandezze vettoriali e statica
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 definizione di forza e gli effetti che produce
 riconoscere i tipi di forza che intervengono in
semplici fenomeni
 definizione di grandezze vettoriali e vettori, di grandezze scalari e
scalari
 tracciare un vettore di proprietà note














2. Pressione e fluidostatica
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operazioni sui vettori: somma e sottrazione di due vettori, moltiplica
di un vettore per uno scalare, scomposizione di un vettore
operazioni su vettori paralleli: somma, sottrazione
forza elastica: definizione e proprietà della legge di Hooke
dinamometro: che cos’è e come funziona
esempi di forze: forza peso, forza d’attrito, reazione vincolare
piano inclinato*
definizione di punto materiale e corpo rigido
la condizione di equilibrio di un punto materiale
la definizione di momento di una forza
le condizioni di equilibrio di un corpo rigido sospeso e appoggiato
il significato di baricentro e come trovare il baricentro
tipi di equilibrio*
Il sollevamento pesi*
Il cannotaggio e le leve*








eseguire operazioni tra vettori: sommare, sottrarre
due vettori, scomporre un vettore, moltiplicare un
vettore per uno scalare
eseguire operazioni su vettori paralleli: somma e
sottrazione di due vettore
determinare il peso di un corpo di massa nota e
viceversa la massa di un corpo di peso noto
rappresentare graficamente il comportamento
elastico di una molla e determinare la costante
elastica di una molla
costruire e/o tarare un dinamometro
misurare una forza tramite un dinamometro
evidenziare il tipo di attrito in semplici fenomeni e
stimarlo
risolvere problemi sull’attrito e sulla legge di
Hooke
risolvere problemi sulle forze e problemi di statica
sia relativi ad un punto materiale che relativi ad un
corpo rigido
misurare il momento di forze*
determinare sperimentalmente il baricentro di un
corpo*
verificare sperimentalmente le condizioni di
equilibrio di un punto materiale *
riconoscere i tipi di equilibrio*

Esperienze*:
 regola del parallelogramma: somma di forze ed equilibrio di un punto
materiale

 proporzionalità diretta: legge di Hooke

 misura di forze con un dinamometro e determinazione della massa di
un corpo utilizzando il dinamometro

 determinazione sperimentale del baricentro
 forza di attrito

 proporzionalità inversa (equilibrio di un corpo rigido): leve di I genere
 piano inclinato
Conosce:
È in grado di:
 la definizione di pressione e le sue unità di misura
 risolvere problemi sulla pressione (solidi e fluidi)
 le differenze tra pressione e forza
 risolvere problemi sui fluidi utilizzando i principi
noti e le leggi che governano i fluidi (Pascal,
 la definizione di fluidi
Stevino, Archimede,…)
 l’enunciato del principio di Pascal

risolvere equivalenze relative alla pressione e ai
 l’enunciato del principio di Stevino
fluidi
 la definizione del principio di Archimede

riconoscere l’attuazione e l’importanza del
 esperienza di Torricelli e pressione atmosferica*

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La vela*
Esperienze*:
 apparecchio di Pellat: pressostato (dimostrativa)
 principi di Pascal e Stevino (dimostrativa)
 spinta di Archimede ed equilibrio di un oggetto in un liquido

principio di Pascal in alcuni semplici esperimenti*
misurare la spinta di Archimede in semplici casi*
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Classe II Liceo Scientifico Sportivo (LSS)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Statica e cinematica
16
I
2
-
2.Dinamica, lavoro ed energia
18
I-II
1
-
3. Termologia
14
II
1
-
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
14
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
4
II
2
-
-
-
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Modulo/Unità didattica/Argomento1 Statica e cinematica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1.
Pressione e fluidostatica (se non Conosce:
svolti nelle classi I LSS)
 la definizione di pressione e le sue unità di misura
 le differenze tra pressione e forza
 la definizione di fluidi
 l’enunciato del principio di Pascal
 l’enunciato del principio di Stevino
 la definizione del principio di Archimede
 esperienza di Torricelli e pressione atmosferica*
 La vela*
2. Cinematica
Abilità
È in grado di:
 risolvere problemi sulla pressione (solidi e fluidi)
 risolvere problemi sui fluidi utilizzando i principi
noti e le leggi che governano i fluidi (Pascal,
Stevino, Archimede,…)
 risolvere equivalenze relative alla pressione e ai
fluidi
 riconoscere l’attuazione e l’importanza del
principio di Pascal in alcuni semplici esperimenti*
 misurare la spinta di Archimede in semplici casi*
Esperienze*:
 apparecchio di Pellat: pressostato (dimostrativa)
 principi di Pascal e Stevino (dimostrativa)
 spinta di Archimede ed equilibrio di un oggetto in un liquido
Conosce:
È in grado di:
 definizione di punto materiale, di sistema di riferimento
 riconoscere se un moto è uniforme o
uniformemente accelerato dal grafico posizione definizione di legge oraria e di traiettoria e loro differenza
tempo, dal grafico velocità-tempo e dal grafico
 la definizione di velocità media e di accelerazione media
accelerazione tempo
 la definizione di velocità media ed istantanea, di accelerazione media
 eseguire equivalenze per l’unità di misura della
ed istantanea nel moto vario e loro unità di misura
velocità e dell’accelerazione
 la definizione di moto rettilineo uniforme e di moto uniformemente
 risolvere problemi sul moto rettilineo uniforme e
accelerato
uniformemente accelerato
 la legge oraria, la definizione di velocità e di accelerazione del moto
 costruire il grafico posizione-tempo, velocitàrettilineo uniforme, loro proprietà e grafici
tempo e accelerazione-tempo di un moto a partire
 la legge oraria, la legge della velocità, la definizione di velocità e
da una tabella di dati noti o misurati
accelerazione del moto uniformemente accelerato, loro proprietà e
grafici




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MODELLO
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posizione, spostamento, velocità e accelerazione sono vettori
I 100 metri *
Lo sci*
Il salto in lungo*
Esperienze*:
 moto uniforme e/o moto uniformemente accelerato
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Dinamica, lavoro ed energia
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Dinamica
2. Lavoro potenza
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 i tre principi della dinamica: principio di inerzia, secondo principio e
 evidenziare i tre principi della dinamica nella vita
principio di azione-reazione
di tutti i giorni
 unità di misura della forza utilizzando il secondo principio della
 risolvere problemi di dinamica monodimensionale
dinamica
 verificare sperimentalmente il secondo principio
 definizione di massa inerziale
della dinamica
 differenza e relazione tra massa inerziale e gravitazionale*
 esempi di applicazione dei principi della dinamica
(monodimensionale): caduta libera dei gravi
 forza di attrito: effetti sul moto
 L’automobilismo*
Esperienze*:
 secondo principio della dinamica: forza variabile e massa costante
e/o forza costante e massa varabile
Conosce:
È in grado di:
 il lavoro e le sue unità di misura
 risolvere problemi sul lavoro e la potenza
 relazioni per esprimere il lavoro compiuto da una forza parallela allo
 risolvere equivalenze relative al lavoro e alla
spostamento
potenza




3. Energia
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lavoro resistente e lavoro motore: definizione e proprietà
la potenza e le sue unità di misura
la relazione e le differenze che intercorrono tra lavoro e potenza
Lavoro più forze e di forze non parallele allo spostamento
Esperienze *:
 rilevare e confrontare la potenza di apparecchiature e motori di vario
tipo, del cuore, … utilizzando riviste, schede,…
Conosce:
È in grado di:
 definizione di energia e sue unità di misura
 risolvere equivalenze relative all’energia
 relazione tra lavoro ed energia: il lavoro è energia in transito

descrivere trasformazioni di energia da una forma
a un’altra
 che l’energia si trasforma
 Risolvere problemi su lavoro, potenza ed energia
 definizione di energia cinetica e potenziale e loro proprietà
 risolvere problemi utilizzando il principio di
 energia potenziale gravitazionale
conservazione dell’energia meccanica e il teorema
 energia potenziale elastica*
dell’energia cinetica
 teorema dell’energia cinetica
 definizione di sistemi isolati e principio di conservazione
dell’energia in sistemi isolati e non
 principio di conservazione dell’energia meccanica
 esempi dell’utilizzo del principio di conservazione dell’energia
meccanica nella risoluzione dei problemi
 La potenza nello sport*
 Il salto con l’asta *
Esperienze*:
 conservazione energia meccanica di un corpo: pendolo tagliato e/o
caduta di un grave
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MODELLO
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Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Termologia
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Temperatura, calore ed equilibrio
termico
Abilità
Conosce:
È in grado di :
 definizione operativa di temperatura e sue unità di misura (scala
 costruirsi un semplice termometro
Celsius, Kelvin e Fahrenheit)
 misurare la temperatura di un solido e/o liquido
 come costruire un termometro
 verificare se due corpi sono in equilibrio termico
 il calore: che cos’è e sue unità di misura
 portare due corpi all’equilibrio termico e
determinare la temperatura di equilibrio
 l’esperimento di Joule: equivalente meccanico della caloria
 equilibrio termico: definizione di equilibrio termico e di temperatura
 eseguire problemi relativi alla dilatazione di solidi
di equilibrio e loro proprietà
e dei liquidi
 interpretazione microscopica del calore e della temperatura*
 eseguire problemi relativi alla temperatura,
all’equilibrio termico, al calore, alla capacità
 gli effetti del calore sulle dimensioni di un solido, di un liquido e di
termica e al calore specifico
un gas: analogie e differenze
 eseguire le equivalenze tra le unità di misura della
 le leggi della dilatazione termica lineare, superficiale e volumica di
temperatura, tra quelle del calore, tra quelle della
un corpo
capacità termica, tra quelle del calore specifico
 la legge della dilatazione termica volumica di un liquido

misurare il coefficiente di dilatazione lineare di un
 la dilatazione dell’acqua: anomalie e conseguenze*
solido
 capacità termica: definizione, unità di misura e proprietà
 misurare il coefficiente di dilatazione volumica di
 calore specifico: definizione, unità di misura e proprietà
un liquido*
 la differenza tra calore specifico di un corpo e capacità termica

determinare sperimentalmente l’equivalente in
 il calorimetro delle mescolanze: cos’è, come funziona
acqua di un calorimetro*
 calorimetro: l’equivalente in acqua del calorimetro*

determinare sperimentalmente la capacità termica
 La maratona e il bilancio termico dell’atleta*
di un corpo e il calore specifico di un materiale*
Esperienze*:
 termometri
 dilazione dei liquidi con matraccio (dimostrativa)
 dilatazione lineare di una sbarra: determinazione del coefficiente di
dilatazione lineare
 misura dell’equivalente in acqua di un calorimetro

2. Calore e passaggi di stato*
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MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
determinazione della temperatura di equilibrio tra due sostanze a
temperatura differente utilizzando il calorimetro
 determinazione della capacità di un solido e del calore specifico di
un materiale utilizzando il calorimetro delle mescolanze
Conosce:
È in grado di :
 che cos’è un passaggio di stato sia a livello microscopico che
 dire quale passaggio di stato si sta attuando
macroscopico e quando avviene un passaggio di stato
 verificare sperimentalmente che la temperatura
 i differenti passaggi di stato
rimane costante durante un passaggio di stato
 le principali proprietà dei passaggi di stato
 interpretare un grafico temperatura corpo-calore
ove sia presente un passaggio di stato
 la differenza tra ebollizione ed evaporazione
 eseguire problemi relativi ai passaggi di stato
 la definizione di calore latente di un passaggio di stato, sue proprietà
e sue unità di misura
 eseguire le equivalenze tra le unità di misura del
calore latente
Esperienze:
 passaggi di stato dell’acqua e/o del acido stearico e/o della cera e/o
di miscugli e/o sostanze amorfe
 temperatura di fusione del ghiaccio utilizzando il calorimetro (non
necessita me in prima approssimazione)
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
COMPETENZE da raggiungere nel primo biennio del corso di studi LSS
Disciplinari
Trasversali
1.
I LSS
COMPETENZE COGNITIVE
 iniziare ad avere consapevolezza del proprio operato mediante esperimenti di Competenza: comprendere
laboratorio
 Comprendere il significato di un testo
 iniziare a definire il campo di indagine della disciplina mediante esperimenti di
 Sapersi concentrare sulla lettura (trovare le strategie metodologiche e
laboratorio
motivazionali per..)
 iniziare ad abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
 Utilizzare ogni strumento utile alla comprensione (dizionario, chiedere aiuto,
 capire che la fisica semplifica e modellizza situazioni reali
individuare parole-chiave, costruire mappe)
 iniziare ad analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici fenomeni a

Riconoscere la questione posta
partire dall’esperienza
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
Competenza: rappresentare
 iniziare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica classica
 Riferire ciò che viene appreso
 iniziare descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina con
linguaggio semplice ma adeguato
 Utilizzo di un linguaggio appropriato (anche in funzione di ciò che voglio
esprimere: concetti, emozioni, etc.)
 Coerenza logica (argomentazione)
2. II LSS
 Pertinenza della risposta
 avere consapevolezza del proprio operato mediante esperimenti di laboratorio




definire il campo di indagine della disciplina mediante esperimenti di laboratorio
Competenza: rielaborare
abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
 Operare sintesi
iniziare ad abituarsi a semplificare e modellizzare situazioni reali
 Risolvere problemi
analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici fenomeni a partire
dall’esperienza
 Reperire informazioni e riconoscere l’autorevolezza delle fonti
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
 continuare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica classica
 descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina con linguaggio COMPETENZE RELAZIONALI
semplice ma adeguato
Competenza: comunicare
 Disporsi ad ascoltare (imparare a prestare attenzione)
 Trasmettere con chiarezza un messaggio
 Utilizzare un registro comunicativo adeguato al contesto
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Competenza: partecipare e collaborare
 Interagire comprendendo e rispettando i diversi punti di vista
 Gestire la conflittualità
 Riconoscere e rispettare i diritti degli altri
Competenza: agire in modo autonomo e responsabile
 Sapersi inserire in modo propositivo e consapevole nella vita sociale
 Riconoscere i propri limiti e quelli altrui
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Classe III Liceo Scientifico Sportivo (LSS)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Meccanica
26
I
2
-
2. Grandezze invariati in meccanica e gravitazione
35
I-II
1
-
3. Termologia e termodinamica
15
II
1
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
3
I-II
2
-
-
-
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Modulo/Unità didattica/Argomento 1 Meccanica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1.
Cinematica
monodimensionale Conosce :
(ripasso argomenti primo biennio)
 ripasso delle definizioni fondamentali
 ripasso del moto uniforme monodimensionale e sue proprietà
 ripasso del moto uniformemente accelerato e sue proprietà
 ripasso di moti vari monodimensionali
 esempio: caduta libera di un grave
Abilità
È in grado di :
 svolgere
problemi
di
cinematica
monodimensionale (moti uniformi, uniformemente
accelerati, casi di moti vari)

Esperienze*:
 rotaia a cuscino d’aria: moto uniforme
 rotaia a cuscino d’aria: moto uniformemente accelerato
2. Grandezze vettoriali e grandezze Conosce :
È in grado di :
scalari
 ripasso di alcuni tipi di forze: della forza peso, legge di Hooke, forza
 saper effettuare operazioni (utilizzando sia le
d’attrito, reazione vincolare
formule trigonometriche sia il metodo grafico) sui
vettori: scomposizione, somma, differenza,
 ripasso dei vettori: proprietà e operazioni con metodo grafico
prodotto tra scalare e vettore
 definizione di componente, versore e loro uso per scrivere un vettore
 saper effettuare il prodotto scalare e il prodotto
 operazioni (utilizzando le formule trigonometriche) sui vettori:
vettoriale tra due vettori e utilizzarne le proprietà
scomposizione, somma, differenza, prodotto tra scalare e vettore
 saper svolgere problemi di statica: piano inclinato
 prodotto scalare e vettoriale tra due vettori: definizione,
interpretazione geometrica, interpretazione trigonometrica, loro
proprietà
 esempio di somma e scomposizione di forze: punto materiale sul
piano inclinato
 esempio di prodotto scalare: il lavoro
 esempio di prodotto vettoriale: momento di una forza
 le leve e la forza muscolare*
Esperienze*:
 piano inclinato
3. Dinamica
4. Cinematica nel piano e nello spazio
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Conosce :
È in grado di :
 ripasso del I-II-III principio della dinamica
 svolgere problemi di dinamica monodimensionale
 diagramma delle forze
 utilizzare il principio di sovrapposizione delle
forze nei problemi di dinamica
 definizione dei sistemi di riferimento inerziali
 utilizzare il principio di relatività galileiana e le
 la definizione di inerzia di un corpo e di massa inerziale
trasformazioni di Galileo
 principio di relatività galileiana e trasformazioni di Galileo
 svolgere problemi di statica sia nel caso di punto
 sistemi di riferimento non inerziali: definizione e proprietà (forze
materiale che di corpo rigido
apparenti)
 svolgere problemi in sistemi non inerziali e in
 principio di sovrapposizione di due forze
presenza di forze apparenti*
 effetto della forza di attrito sul moto di un corpo
 svolgere problemi su sistemi di corpi in
 esempi di applicazione dei principi della dinamica: piano inclinato
movimento*
 I principi della dinamica: la spinta in area di rigore*
 sistema di corpi in movimento*
 equilibrio di un punto materiale
 equilibrio di un corpo rigido
 piano inclinato come esempio di statica, dinamica e cinematica
 forza peso e caduta libera dei gravi
Esperienze*:
 rotaia a cuscino d’aria : II principio relazione accelerazione-forza a
massa costante e/o accelerazione-massa a forza costante
 esempi di applicazione dei tre principi nella vita di tutti i giorni
 esempi di applicazione del principio di relatività galileiana nella vita
di tutti i giorni
Conosce :
È in grado di :
 differenza tra grafico che rappresenta una traiettoria e grafico
 scegliere un sistema di riferimento opportuno per
posizione-tempo
studiare un moto nel piano e nello spazio
 moto nel piano e nello spazio: definizione e proprietà di posizione,
 eseguire
esercizi
sui
vettori
posizione,
spostamento, velocità e accelerazione (istantanee e medie),
spostamento, velocità e accelerazione
differenza tra spazio percorso e spostamento
 applicare il principio di composizione dei moti
 principio di composizione dei moti
 eseguire problemi sul moto circolare uniforme, sul
 moto parabolico: definizione, caratteristiche (traiettoria, legge
moto armonico e sul moto parabolico
oraria, velocità, accelerazione, gittata)
 I moti nel piano: il colpo di testa*




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moto circolare: definizione e caratteristiche (frequenza, periodo,
traiettoria, legge oraria, velocità scalare ed angolare, accelerazione
centripeta)
velocità angolare e accelerazione centripeta nel calcio*
moto armonico: definizione, caratteristiche (traiettoria, legge oraria,
velocità, accelerazione)
composizione di due moti simultanei: leggi e proprietà
Esperienze*:
 moto parabolico
 moto armonico
5. Dinamica applicata ad alcuni casi Conosce:
particolari di moto
 moto parabolico
 moto circolare e forza centripeta
 esempi di forze apparenti: forza centrifuga nel moto circolare
 attrito ed effetto dell’attrito in dinamica
 moto armonico
 moto armonico di un pendolo*
È in grado di :
 risolvere problemi di dinamica relativi al moto
parabolico, al moto circolare, al moto armonico e
ai moti nel piano
Esperienze*:
 esperienze dimostrative riguardanti la forza centripeta e centrifuga
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Grandezze invarianti in meccanica e gravitazione
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Variazione e conservazione
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 significato di legge di conservazione
 determinare se una grandezza è invariante
 significato di varianti e invarianti
 utilizzare e verificare il principio di conservazione
della massa
 principio di conservazione della massa e definizione di sistemi
chiusi e aperti
2. Energia
3. Impulso e quantità di moto
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Esperienze:
 /
Conosce:
È in grado di:
 lavoro: definizione, proprietà e sue unità di misura
 risolvere problemi relativi al lavoro, alla potenza,
all’energia cinetica ed ad alcuni tipi di energia
 il lavoro è energia in transito
potenziale
 lavoro: caso di forza costante parallela allo spostamento, caso di
 risolvere problemi di meccanica utilizzando il
forza costante, caso di forza variabile
principio di conservazione dell’energia meccanica,
 lavoro motore e resistente
il teorema dell’energia cinetica
 lavoro compiuto da più forze applicate simultaneamente
 risolvere problemi di meccanica utilizzando il
 potenza: definizione, proprietà e sue unità di misura
teorema lavoro-energia e la conservazione
 differenza lavoro-potenza
dell’energia
 energia cinetica: definizione, unità di misura, teorema dell’energia

distinguere un sistema isolato o non isolato
cinetica
 definizione di sistema isolato utilizzando il concetto di forze esterne
e forze interne
 differenza tra sistema isolato, chiuso e aperto
 forze conservative e dissipative: definizioni, proprietà e differenze
 energia potenziale: definizione, scelta del valore zero, esempi (forza
peso e forza elastica)
 definizione di energia di un sistema
 lavoro ed energia: la “cannonata”*
 conservazione dell’energia meccanica
 conservazione dell’energia meccanica: esempi (forza peso ed
elastica)
 forze non conservative e teorema lavoro-energia
 principio di conservazione dell’energia
Esperienze* :
 conservazione dell’energia meccanica: pendolo tagliato
 conservazione dell’energia meccanica: caduta di un grave
Conosce :
 la quantità di moto di un corpo e di un sistema
 definizione di impulso e sue proprietà sia nel caso di forza variabile
sia nel caso di forza variabile
È in grado di:
 risolvere problemi relativi alla quantità di moto,
all’impulso e al teorema dell’impulso
 risolvere problemi sugli urti monodimensionali








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Progettazione didattica della Materia
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teorema dell’impulso
legge di conservazione della quantità di moto
determinazione del II principio della dinamica dalla definizione di
impulso*
determinazione del principio di conservazione della quantità di moto
dal III principio della dinamica*
definizione e proprietà degli urti: urti elastici, anelastici e
completamente anelatici
La quantità di moto e gli urti: la parata *
urti monodimensionali
urti obliqui*


risolvere problemi sugli urti obliqui*
determinare sperimentalmente gli invarianti di un
urto*
Esperienze*:
 urti parte I: urto totalmente anelastico con rotaia a cuscino d’aria
 urti parte I: urto elastico con rotaia a cuscino d’aria
4. Statica, cinematica e dinamica Conosce :
È in grado di :
rotazionale di un corpo rigido
 moto rotazionale e grandezze fondamentali che lo descrivono
 svolgere problemi di cinematica di un corpo rigido
 definizione di moto rototraslazionale
 svolgere problemi sul momento di una forza e sul
momento angolare
 centro di massa: definizione, caso di un sistema non soggetto a forze
esterne e caso di un sistema soggetto a forze esterne*
 svolgere problemi sul centro di massa*
 definizione e proprietà del momento angolare
 risolvere problemi sul momento di inerzia, sul
secondo principio della dinamica rotazionale, sulla
 conservazione e variazione del momento angolare e relazione tra il
conservazione del momento angolare e
momento angolare e il momento di una forza
sull’energia cinetica di un corpo rigido*
 definizione del momento di inerzia di un corpo rigido*
 relazione tra momento angolare e momento di inerzia di un corpo
rigido*
 secondo principio della dinamica per le rotazioni*
 conservazione del momento angolare in corpi rigidi e in corpi non
rigidi*
 definizione dell’energia cinetica di un corpo rigido in rotazione*
Esperienze* :
 equilibrio di una leva di vario genere (se non svolto al biennio)
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


5. Fluidodinamica
6. La gravitazione
braccio meccanico “umano”: dimostrativa
esempi di conservazione del momento angolare (ruota)
momento di inerzia di corpi di forma uguale ma massa differente, di
forma diversa ma di diversa massa
Conosce:
È in grado di :
 definizione di fluido perfetto e reale
 risolvere problemi di fluidodinamica in assenza di
attrito viscoso
 definizione di corrente di un fluido
 risolvere problemi di fluidodinamica in presenza di
 definizione e proprietà di portata di un condotto
attrito viscoso*
 definizione di corrente stazionaria
 definizione di pozzo e sorgente*
 equazione di continuità per un liquido
 principio di conservazione dell’energia per i liquido: equazione di
Bernoulli e sue applicazioni
 effetto Venturi e sue applicazioni*
 effetto Magnus*
 dinamica dei fluidi: la punizione a effetto*
 l’attrito nei fluidi *
 esempio di attrito viscoso: caduta libera di un oggetto in un fluido*
 cenni sull’attrito viscoso in presenza di vortici*
Esperienze:
 tubo di Venturi
 attrito viscoso: attrito di un corpo che si muove in un fluido
Conosce:
È in grado di:
 le leggi di Keplero e i sistemi cosmologici del XVI e XVII
 riesce a risolvere problemi relativi alla forza
gravitazionale e alla forza peso, all’energia
 la legge di gravitazione universale e proprietà della forza
potenziale e meccanica relative al caso di forza
gravitazionale
peso e forza gravitazionale
 differenza tra massa inerziale e massa gravitazionale

riesce ad utilizzare le leggi di Keplero in semplici
 esperimento di Cavendish: determinazione del valore della costante
esercizi*
gravitazione universale *

riesce a risolvere problemi relativi al moto di
 relazione tra forza peso e forza gravitazionale: determinazione di g
satelliti *
 moto dei satelliti: orbite, orbita geostazionaria e velocità lungo una
data traiettoria *
 assenza apparente di gravità*





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Progettazione didattica della Materia
PQD04
deduzione delle leggi di Keplero*
il campo gravitazionale: definizione, proprietà, esempi
definizione e proprietà dell’energia potenziale gravitazionale
energia potenziale della forza peso come caso limite dell’energia
potenziale gravitazionale*
conservazione dell’energia meccanica in presenza della forza
gravitazionale
Esperienze:
 massa gravitazionale e inerziale: rivisitazione delle esperienze svolte
in cinematica (utilizzando la caduta libera del grave e il II principio
della dinamica) *
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Termologia e Termodinamica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Calore e propagazione del calore
Abilità
Conosce :
È in grado di:
 definizione di calore e sue unità di misura
 risolvere problemi sulla temperatura e sul calore e
sull’equilibrio termico
 definizione di temperatura e sue unità di misura
 risolvere problemi usando un calorimetro
 equilibrio termico e principio zero della termodinamica
 risolvere problemi sulla propagazione del calore
 descrizione e utilizzo del calorimetro delle mescolanze
 utilizzare correttamente il calorimetro negli
 calore e lavoro: equivalente meccanico del calore
esperimenti di calorimetria*
 propagazione del
calore:
conduzione,
convezione,
irraggiamento termico
Esperienze*:
 calorimetro I: determinazione del calore specifico di un solido
e/o della capacità termica
 equivalente meccanico della caloria (dimostrativa)
2. Teoria dei gas perfetti
3. Il primo principio della termodinamica
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Conosce:
È in grado di :
 Prima e seconda legge di Gay-Lussac e temperatura assoluta
 risolvere problemi sui gas
 Legge di Boyle
 risolvere problemi sulle trasformazioni e
l’equazione di stato dei gas perfetti
 gas perfetto: definizione, proprietà, l’equazione di stato

riconoscere il tipo di trasformazione che un gas
 gas perfetto: modello microscopico
sta subendo
 gas perfetto: cammino libero medio di una molecola, velocità
 risolvere problemi relativi al principio di
quadratica media ed energia cinetica media di una molecola,
equipartizione e all’energia interna
urti molecolari e interpretazione microscopica della
pressione*
 risolvere problemi relativi al modello molecolare
del gas perfetto*
 gas perfetto: interpretazione microscopica della temperatura
assoluta
 gas perfetto: definizione di gradi di libertà di una molecola e
principio di equipartizione dell’energia
 gas perfetto: energia interna
 gas perfetto: casi di applicabilità del modello ai gas reali *
Esperiemze*:
 verifica della leggi di Gay-Lussac e/o della legge di Boyle
Conosce:
È in grado di :
 campo di studio della termodinamica
 risolvere problemi sulle differenti trasformazioni
termodinamiche (isobare, isocore, isoterme e
 definizione di: sistema fisico e ambiente esterno
cicliche; adiabatiche*) e sul primo principio della
 definizione di: sistema termodinamico, stato del sistema,
termodinamica
fluido omogeneo, variabili/funzioni di stato, grandezza

determinare il lavoro compiuto e gli scambi di
estensiva/intensiva
calore in processi termodinamici
 energia interna di un sistema termodinamico: definizione e
 descrivere le trasformazioni termodinamiche
proprietà
rappresentate in grafici p-V (isobare, isocore,

definizione di equilibrio termodinamico
isoterme e cicliche; adiabatiche*) e sul primo
 definizione di trasformazioni termodinamiche
principio della termodinamica
 definizione di trasformazioni reali e quasi statiche e loro
 utilizzare i grafici p-V per risolvere problemi e
proprietà
determinare il lavoro e il calore scambiato in
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà: isobare,
processi termodinamici
isocore, isoterme, cicliche
 definizione di lavoro termodinamico
 il primo principio della termodinamica
 applicazioni del primo principio ai differenti tipi di
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
trasformazioni: isobare, isocore, isoterme, cicliche
calori specifici del gas perfetto*
conservazione dell’energia in presenza e assenza di scambi di
calore
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà:
adiabatiche*
 applicazioni del primo principio alle trasformazioni
adiabatiche*

trasformazioni quasi cicliche*
4. Il secondo e il terzo principio della Conosce:
È in grado di:
termodinamica*
 spiegare una macchina termica e le sue proprietà
 risolvere problemi sulle macchine termiche e il
loro rendimento
 definizione di sorgente di calore in termodinamica
 risolvere problemi utilizzando il secondo principio
 il secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin
della termodinamica
e Clausius ed equivalenza tra i due enunciati
 determinare se un processo termodinamico è
 definizione di rendimento di una macchina termica
reversibile o irreversibile
 enunciato del secondo principio della termodinamica
 risolvere problemi legati al ciclo di Carnot
mediante l’uso del rendimento

tracciare il ciclo di una macchina termica
 definizione di trasformazione termodinamiche reversibili e
irreversibili e loro proprietà
 il teorema di Carnot
 definizione e proprietà del ciclo di Carnot
 rendimento di una macchina di Carnot
 rendimento di una macchina termica reale che lavori tra due
temperature e massimo rendimento di una macchina termica
 il motore di un’automobile
 il frigorifero: ciclo e proprietà
 le pompe di calore e il motore ad aria calda
 disuguaglianza di Clausius
 definizione di entropia e sue proprietà
 entropia di un sistema isolato
 definizione mediante l’entropia del secondo principio della
termodinamica
 l’entropia in un sistema non isolato
 il secondo principio dal punto di vista molecolare e


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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
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
l’equazione di Boltzmann
il terzo principio della termodinamica (principio di Nernst)
Esperienze:
 misure qualitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
 misure qualitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)
 misure quantitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
 misure quantitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
Classe I Liceo Scientifico delle Scienze Applicate (LSA), I Liceo Scientifico delle Scienze Applicate ad indirizzo motorio (LSAM)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. La misura delle grandezze fisiche
22
I
2
-
2. Vettori, forze e statica
26
II
2
-
3. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
14
I-II
4. Destinate all’attività del Consiglio di classe
4
I-II
2
-
-
-
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Modulo/Unità didattica/Argomento 1 La misura delle grandezze fisiche
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Il metodo sperimentale
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 campo di indagine della fisica
 applicare durante l’anno tale metodo alle differenti
esperienze prima in maniera guidata, poi
 le principali fasi del metodo sperimentale, come questo sia nato e
autonomamente (in semplici esperienze)
come questo differisca dai metodi precedenti
 definire operativamente una grandezza fisica
 la definizione operativa delle grandezze fisiche
 determinare se un’osservabile è una grandezza
 l’importanza della matematica nella fisica
fisica oppure no
 applicare autonomamente il metodo sperimentale
alle differenti esperienze
 analizzare i dati usando grafici, tabelle e le formule
di analisi dati corrette, traendo le opportune
conclusioni
2. La sicurezza in laboratorio di fisica
Conosce:
È in grado di:
 i principali pericoli e le norme di sicurezza da applicare in un
 comprendere criticamente i segnali di pericolo su
laboratorio di fisica
strumentazioni e in laboratorio
 durante l’anno dovrà mostrare di saper applicare
tali norme di sicurezza durante le differenti
esperienze
3. Svolgere una relazione
Conosce:
È in grado di:
 lo schema da utilizzare in una relazione di laboratorio
 eseguire lo relazione secondo schema fornito in
semplici esperienze prima in maniera guidata poi
autonomamente, inserendo schemi, grafici e
tabelle
 tradurre le misure prese in grafici e tabelle
4. Prime grandezze fisiche e criteri per Conosce:
È in grado di:
la loro misura
 la definizione di grandezza
 utilizzare la notazione scientifica
 la definizione di misura, misurare e unità di misura
 scrivere un numero in notazione scientifica
 il metodo di misura diretto e indiretto di una grandezza fisica
 passare dalla notazione scientifica a quella estesa e
viceversa
 la definizione di grandezze fondamentali e derivate

















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MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
la definizione di grandezze omogenee e non omogenee e loro
proprietà
analisi dimensionale delle grandezze fisiche
che cosa sono le notazioni esponenziale-scientifica ed estesa di un
numero e/o misura e i metodi per passare dall’una all’altra
la definizione di ordine di grandezza di un numero e/o misura e il
metodo per determinarlo
il sistema internazionale di unità di misura
i multipli e sottomultipli delle unità di misura (da G a f)
metodo/i per effettuare le equivalenze
metodo/i per effettuare le equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
le principali caratteristiche di uno strumento di misura (sensibilità,
portata, prontezza, precisione)
come si definiscono e come si misurano lunghezza, intervallo di
tempo, superfici e volumi e loro unità di misura
la differenza tra il risultato di una misura (diretta e/o indiretta) e il
valor vero di una grandezza: perché la misura non può essere mai
rappresentata da un numero esatto e come definire la misura di una
grandezza
significato dell’errore assoluto, relativo e percentuale di una misura
la definizione e come si valutano il valor medio, il risultato, l’errore
assoluto, relativo e percentuale nelle misure dirette
come esprimere il risultato ottenuto da una singola misura: errore di
sensibilità
propagazione degli errori *
la definizione di cifre significative di una misura diretta ed indiretta
e metodo per determinarle
come si approssimano le misure e/o numeri
Esperienze*:
 misura diretta di tempo e/o lunghezze e/o ecc. e applicazione della
teoria degli errori
 misura diretta di volumi














stimare l’ordine di grandezza di un numero
eseguire equivalenze con e senza potenze
eseguire equivalenze in presenza di operazioni tra
unità di misura
stimare la sensibilità, la portata, il fondo scala e la
prontezza di uno strumento
confrontare strumenti differenti come precisione e
prontezza
individuare fra diverse misure quella più precisa
applicare la teoria degli errori nel caso di misure
dirette in presenza di un set di misure
applicare la teoria degli errori nel caso di una
singola misura diretta
applicare la teoria degli errori nel caso delle misure
indirette (propagazione degli errori)*
riconoscere se due grandezze sono omogenee
riconoscere se una grandezza è fondamentale o
derivata, ricavandone anche l’unità di misura
determinare le cifre significative di una misura
diretta o indiretta
eseguire le approssimazioni per eccesso e difetto
verificare se una formula è scritta correttamente
tramite l’uso dell’analisi dimensionale
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Progettazione didattica della Materia
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5. Massa, densità e relazioni tra Conosce:
È in grado di:
grandezze fisiche
 la definizione di grandezza massa, le sue unità di misura, i metodi di
 misurare la massa di un corpo e stimare i relativi
misura
errori
 la definizione di grandezza densità assoluta e sue unità di misura, la
 calcolare e misurare la densità assoluta di un corpo
relazione per calcolarla
 rappresentare una serie di valori su un asse
 una prima distinzione tra peso, massa, densità
cartesiano
 il principio di conservazione della massa
 rappresentare delle coppie ordinate di valori nel
piano cartesiano
 grandezze direttamente e inversamente proporzionali: definizione e
principali proprietà, rappresentazione grafica ed esempi
 tradurre una relazione tra due grandezze in tabella
 relazione lineare tra grandezze: definizione e principali proprietà,
 rappresentare una tabella con un grafico
rappresentazione grafica ed esempi
 risolvere problemi sulla massa, il peso, la densità
 relazione quadratica tra grandezze: definizione e principali proprietà,
assoluta
rappresentazione grafica ed esempi
 riconoscere la relazione che intercorre tra due
grandezze (proporzionalità diretta, proporzionalità
Esperienze*:
inversa, relazione lineare e relazione quadratica) e
 misura diretta di una massa con i relativi errori
scrivere e rappresentare graficamente tale
relazione
 misura della densità di un solido
 proporzionalità diretta
 proporzionalità inversa
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Vettori, forza e statica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Grandezze vettoriali e statica
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 definizione di forza e gli effetti che produce
 riconoscere i tipi di forza che intervengono in
semplici fenomeni
 definizione di grandezze vettoriali e vettori, di grandezze scalari e
scalari
 tracciare un vettore di proprietà note
 operazioni sui vettori: somma e sottrazione di due vettori, moltiplica
 eseguire operazioni tra vettori: sommare, sottrarre
di un vettore per uno scalare, scomposizione di un vettore
due vettori, scomporre un vettore, moltiplicare un
vettore per uno scalare
 operazioni su vettori paralleli: somma, sottrazione
 eseguire operazioni su vettori paralleli: somma e
 forza elastica: definizione e proprietà della legge di Hooke









2. Pressione e fluidostatica
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
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dinamometro: che cos’è e come funziona
esempi di forze: forza peso, forza d’attrito, reazione vincolare
piano inclinato*
definizione di punto materiale e corpo rigido
la condizione di equilibrio di un punto materiale
la definizione di momento di una forza
le condizioni di equilibrio di un corpo rigido sospeso e appoggiato
il significato di baricentro e come trovare il baricentro
tipi di equilibrio*
sottrazione di due vettore
determinare il peso di un corpo di massa nota e
viceversa la massa di un corpo di peso noto
 rappresentare graficamente il comportamento
elastico di una molla e determinare la costante
elastica di una molla
 costruire e/o tarare un dinamometro
 misurare una forza tramite un dinamometro
 evidenziare il tipo di attrito in semplici fenomeni e
stimarlo
 risolvere problemi sull’attrito e sulla legge di
Esperienze*:
Hooke
 regola del parallelogramma: somma di forze ed equilibrio di un punto
 risolvere problemi sulle forze e problemi di statica
materiale
sia relativi ad un punto materiale che relativi ad un
 proporzionalità diretta: legge di Hooke
corpo rigido
 misura di forze con un dinamometro e determinazione della massa di

misurare il momento di forze*
un corpo utilizzando il dinamometro

determinare sperimentalmente il baricentro di un
 determinazione sperimentale del baricentro
corpo*
 forza di attrito

verificare sperimentalmente le condizioni di
 proporzionalità inversa (equilibrio di un corpo rigido): leve di I genere
equilibrio di un punto materiale *
 piano inclinato
 riconoscere i tipi di equilibrio*
Conosce:
È in grado di:
 la definizione di pressione e le sue unità di misura
 risolvere problemi sulla pressione (solidi e fluidi)
 le differenze tra pressione e forza
 risolvere problemi sui fluidi utilizzando i principi
noti e le leggi che governano i fluidi (Pascal,
 la definizione di fluidi
Stevino, Archimede,…)
 l’enunciato del principio di Pascal

risolvere equivalenze relative alla pressione e ai
 l’enunciato del principio di Stevino
fluidi
 la definizione del principio di Archimede

riconoscere l’attuazione e l’importanza del
 esperienza di Torricelli e pressione atmosferica*
principio di Pascal in alcuni semplici esperimenti*

misurare la spinta di Archimede in semplici casi*
Esperienze*:
 apparecchio di Pellat: pressostato (dimostrativa)
 principi di Pascal e Stevino (dimostrativa)
 spinta di Archimede ed equilibrio di un oggetto in un liquido

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Progettazione didattica della Materia
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Classe II Liceo Scientifico delle Scienze Applicate (LSA), I Liceo Scientifico delle Scienze Applicate ad indirizzo motorio (LSAM)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Statica e cinematica
16
I
2
-
2.Dinamica, lavoro ed energia
18
I-II
1
-
3. Termologia
14
II
1
-
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
14
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
4
II
2
-
-
-
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Modulo/Unità didattica/Argomento1 Statica e cinematica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Pressione e fluidostatica (se non Conosce:
svolti nelle classi I LSA e I LSAM)
 la definizione di pressione e le sue unità di misura
 le differenze tra pressione e forza
 la definizione di fluidi
 l’enunciato del principio di Pascal
 l’enunciato del principio di Stevino
 la definizione del principio di Archimede
 esperienza di Torricelli e pressione atmosferica*
2. Cinematica
Abilità
È in grado di:
 risolvere problemi sulla pressione (solidi e fluidi)
 risolvere problemi sui fluidi utilizzando i principi
noti e le leggi che governano i fluidi (Pascal,
Stevino, Archimede,…)
 risolvere equivalenze relative alla pressione e ai
fluidi
 riconoscere l’attuazione e l’importanza del
principio di Pascal in alcuni semplici esperimenti*
 misurare la spinta di Archimede in semplici casi*
Esperienze*:
 apparecchio di Pellat: pressostato (dimostrativa)
 principi di Pascal e Stevino (dimostrativa)
 spinta di Archimede ed equilibrio di un oggetto in un liquido
Conosce:
È in grado di:
 definizione di punto materiale, di sistema di riferimento
 riconoscere se un moto è uniforme o
uniformemente accelerato dal grafico posizione definizione di legge oraria e di traiettoria e loro differenza
tempo, dal grafico velocità-tempo e dal grafico
 la definizione di velocità media e di accelerazione media
accelerazione tempo
 la definizione di velocità media ed istantanea, di accelerazione media
 eseguire equivalenze per l’unità di misura della
ed istantanea nel moto vario e loro unità di misura
velocità e dell’accelerazione
 la definizione di moto rettilineo uniforme e di moto uniformemente
 risolvere problemi sul moto rettilineo uniforme e
accelerato
uniformemente accelerato
 la legge oraria, la definizione di velocità e di accelerazione del moto
 costruire il grafico posizione-tempo, velocitàrettilineo uniforme, loro proprietà e grafici
tempo e accelerazione-tempo di un moto a partire
 la legge oraria, la legge della velocità, la definizione di velocità e
da una tabella di dati noti o misurati
accelerazione del moto uniformemente accelerato, loro proprietà e
grafici
 posizione, spostamento, velocità e accelerazione sono vettori
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Esperienze*:
 moto uniforme e/o moto uniformemente accelerato
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Dinamica, lavoro ed energia
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Dinamica
2. Lavoro potenza
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 i tre principi della dinamica: principio di inerzia, secondo principio e
 evidenziare i tre principi della dinamica nella vita
principio di azione-reazione
di tutti i giorni
 unità di misura della forza utilizzando il secondo principio della
 risolvere problemi di dinamica monodimensionale
dinamica
 verificare sperimentalmente il secondo principio
 definizione di massa inerziale
della dinamica
 differenza e relazione tra massa inerziale e gravitazionale*
 esempi di applicazione dei principi della dinamica
(monodimensionale): caduta libera dei gravi
 forza di attrito: effetti sul moto
Esperienze*:
 secondo principio della dinamica: forza variabile e massa costante
e/o forza costante e massa varabile
Conosce:
È in grado di:
 il lavoro e le sue unità di misura
 risolvere problemi sul lavoro e la potenza
 relazioni per esprimere il lavoro compiuto da una forza parallela allo
 risolvere equivalenze relative al lavoro e alla
spostamento
potenza
 lavoro resistente e lavoro motore: definizione e proprietà
 la potenza e le sue unità di misura
 la relazione e le differenze che intercorrono tra lavoro e potenza
 Lavoro più forze e di forze non parallele allo spostamento
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Progettazione didattica della Materia
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Esperienze *:
 rilevare e confrontare la potenza di apparecchiature e motori di vario
tipo, del cuore, … utilizzando riviste, schede,…
Conosce:
È in grado di:
 definizione di energia e sue unità di misura
 risolvere equivalenze relative all’energia
 relazione tra lavoro ed energia: il lavoro è energia in transito

descrivere trasformazioni di energia da una forma
a un’altra
 che l’energia si trasforma
 Risolvere problemi su lavoro, potenza ed energia
 definizione di energia cinetica e potenziale e loro proprietà
 risolvere problemi utilizzando il principio di
 energia potenziale gravitazionale
conservazione dell’energia meccanica e il teorema
 energia potenziale elastica*
dell’energia cinetica
 teorema dell’energia cinetica
 definizione di sistemi isolati e principio di conservazione
dell’energia in sistemi isolati e non
 principio di conservazione dell’energia meccanica
 esempi dell’utilizzo del principio di conservazione dell’energia
meccanica nella risoluzione dei problemi
3. Energia
Esperienze*:
 conservazione energia meccanica di un corpo: pendolo tagliato e/o
caduta di un grave
Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Termologia
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Temperatura, calore ed equilibrio
termico
Abilità
Conosce:
È in grado di :
 definizione operativa di temperatura e sue unità di misura (scala
 costruirsi un semplice termometro
Celsius, Kelvin e Fahrenheit)
 misurare la temperatura di un solido e/o liquido
 come costruire un termometro
 verificare se due corpi sono in equilibrio termico
 il calore: che cos’è e sue unità di misura
 portare due corpi all’equilibrio termico e
 l’esperimento di Joule: equivalente meccanico della caloria
determinare la temperatura di equilibrio











2. Calore e passaggi di stato*
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Progettazione didattica della Materia
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equilibrio termico: definizione di equilibrio termico e di temperatura
di equilibrio e loro proprietà
interpretazione microscopica del calore e della temperatura*
gli effetti del calore sulle dimensioni di un solido, di un liquido e di
un gas: analogie e differenze
le leggi della dilatazione termica lineare, superficiale e volumica di
un corpo
la legge della dilatazione termica volumica di un liquido
la dilatazione dell’acqua: anomalie e conseguenze*
capacità termica: definizione, unità di misura e proprietà
calore specifico: definizione, unità di misura e proprietà
la differenza tra calore specifico di un corpo e capacità termica
il calorimetro delle mescolanze: cos’è, come funziona
calorimetro: l’equivalente in acqua del calorimetro*







eseguire problemi relativi alla dilatazione di solidi
e dei liquidi
eseguire problemi relativi alla temperatura,
all’equilibrio termico, al calore, alla capacità
termica e al calore specifico
eseguire le equivalenze tra le unità di misura della
temperatura, tra quelle del calore, tra quelle della
capacità termica, tra quelle del calore specifico
misurare il coefficiente di dilatazione lineare di un
solido
misurare il coefficiente di dilatazione volumica di
un liquido*
determinare sperimentalmente l’equivalente in
acqua di un calorimetro*
determinare sperimentalmente la capacità termica
di un corpo e il calore specifico di un materiale*
Esperienze*:
 termometri
 dilazione dei liquidi con matraccio (dimostrativa)
 dilatazione lineare di una sbarra: determinazione del coefficiente di
dilatazione lineare
 misura dell’equivalente in acqua di un calorimetro
 determinazione della temperatura di equilibrio tra due sostanze a
temperatura differente utilizzando il calorimetro
 determinazione della capacità di un solido e del calore specifico di
un materiale utilizzando il calorimetro delle mescolanze
Conosce:
È in grado di :
 che cos’è un passaggio di stato sia a livello microscopico che
 dire quale passaggio di stato si sta attuando
macroscopico e quando avviene un passaggio di stato
 verificare sperimentalmente che la temperatura
 i differenti passaggi di stato
rimane costante durante un passaggio di stato
 le principali proprietà dei passaggi di stato
 interpretare un grafico temperatura corpo-calore
ove sia presente un passaggio di stato
 la differenza tra ebollizione ed evaporazione
 eseguire problemi relativi ai passaggi di stato
 la definizione di calore latente di un passaggio di stato, sue proprietà
e sue unità di misura
 eseguire le equivalenze tra le unità di misura del
calore latente
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Progettazione didattica della Materia
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Esperienze:
 passaggi di stato dell’acqua e/o del acido stearico e/o della cera e/o
di miscugli e/o sostanze amorfe
 temperatura di fusione del ghiaccio utilizzando il calorimetro (non
necessita me in prima approssimazione)
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Progettazione didattica della Materia
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COMPETENZE da raggiungere nel primo biennio del corso di studi LSA/LSAM
Disciplinari
Trasversali
1.
I LSA/LSAM
COMPETENZE COGNITIVE
 iniziare ad avere consapevolezza del proprio operato mediante esperimenti di Competenza: comprendere
laboratorio
 Comprendere il significato di un testo
 iniziare a definire il campo di indagine della disciplina mediante esperimenti di
 Sapersi concentrare sulla lettura (trovare le strategie metodologiche e
laboratorio
motivazionali per..)
 iniziare ad abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
 Utilizzare ogni strumento utile alla comprensione (dizionario, chiedere aiuto,
 capire che la fisica semplifica e modellizza situazioni reali
individuare parole-chiave, costruire mappe)
 iniziare ad analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici fenomeni a
 Riconoscere la questione posta
partire dall’esperienza
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
Competenza: rappresentare
 iniziare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica classica
 Riferire ciò che viene appreso
 iniziare descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina con
linguaggio semplice ma adeguato
 Utilizzo di un linguaggio appropriato (anche in funzione di ciò che voglio
esprimere: concetti, emozioni, etc.)
 Coerenza logica (argomentazione)
2. II LSA/LSAM
 Pertinenza della risposta
 avere consapevolezza del proprio operato mediante esperimenti di laboratorio




definire il campo di indagine della disciplina mediante esperimenti di laboratorio
Competenza: rielaborare
abituarsi ad osservare e descrivere situazioni reali
 Operare sintesi
iniziare ad abituarsi a semplificare e modellizzare situazioni reali
 Risolvere problemi
analizzare qualitativamente e quantitativamente semplici fenomeni a partire
dall’esperienza
 Reperire informazioni e riconoscere l’autorevolezza delle fonti
 risolvere problemi adeguati all’anno di corso
 continuare a costruire un linguaggio specifico relativo alla fisica classica
COMPETENZE RELAZIONALI
 descrivere i fenomeni ed esporre i contenuti della disciplina con linguaggio Competenza: comunicare
semplice ma adeguato
 Disporsi ad ascoltare (imparare a prestare attenzione)
 Trasmettere con chiarezza un messaggio
 Utilizzare un registro comunicativo adeguato al contesto
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Progettazione didattica della Materia
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Competenza: partecipare e collaborare
 Interagire comprendendo e rispettando i diversi punti di vista
 Gestire la conflittualità
 Riconoscere e rispettare i diritti degli altri
Competenza: agire in modo autonomo e responsabile
 Sapersi inserire in modo propositivo e consapevole nella vita sociale
 Riconoscere i propri limiti e quelli altrui
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Classe III Liceo delle scienze applicate (LSA) e III Liceo delle scienze applicate motorio-sportivo (LSAM)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Meccanica
26
I
2
-
2. Grandezze invariati in meccanica. Fluidodinamica e gravitazione
35
I-II
1
-
3. Termologia e termodinamica
15
II
1
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
3
I-II
2
-
-
-
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Modulo/Unità didattica/Argomento 1 Meccanica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1.
Cinematica
monodimensionale Conosce :
(ripasso argomenti primo biennio)
 ripasso delle definizioni fondamentali
 ripasso del moto uniforme monodimensionale e sue proprietà
 ripasso del moto uniformemente accelerato e sue proprietà
 ripasso di moti vari monodimensionali
 esempio: caduta libera di un grave
Abilità
È in grado di :
 svolgere
problemi
di
cinematica
monodimensionale (moti uniformi, uniformemente
accelerati, casi di moti vari)

Esperienze*:
 rotaia a cuscino d’aria: moto uniforme
 rotaia a cuscino d’aria: moto uniformemente accelerato
2. Grandezze vettoriali e grandezze Conosce :
È in grado di :
scalari
 ripasso di alcuni tipi di forze: della forza peso, legge di Hooke, forza
 saper effettuare operazioni (utilizzando sia le
d’attrito, reazione vincolare
formule trigonometriche sia il metodo grafico) sui
vettori: scomposizione, somma, differenza,
 ripasso dei vettori: proprietà e operazioni con metodo grafico
prodotto tra scalare e vettore
 definizione di componente, versore e loro uso per scrivere un vettore
 saper effettuare il prodotto scalare e il prodotto
 operazioni (utilizzando le formule trigonometriche) sui vettori:
vettoriale tra due vettori e utilizzarne le proprietà
scomposizione, somma, differenza, prodotto tra scalare e vettore
 saper svolgere problemi di statica: piano inclinato
 prodotto scalare e vettoriale tra due vettori: definizione,
interpretazione geometrica, interpretazione trigonometrica, loro
proprietà
 esempio di somma e scomposizione di forze: punto materiale sul
piano inclinato
 esempio di prodotto scalare: il lavoro
 esempio di prodotto vettoriale: momento di una forza
Esperienze*:
 piano inclinato
3. Dinamica
4. Cinematica nel piano e nello spazio
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Conosce :
È in grado di :
 ripasso del I-II-III principio della dinamica
 svolgere problemi di dinamica monodimensionale
 diagramma delle forze
 utilizzare il principio di sovrapposizione delle
forze nei problemi di dinamica
 definizione dei sistemi di riferimento inerziali
 utilizzare il principio di relatività galileiana e le
 la definizione di inerzia di un corpo e di massa inerziale
trasformazioni di Galileo
 principio di relatività galileiana e trasformazioni di Galileo
 svolgere problemi di statica sia nel caso di punto
 sistemi di riferimento non inerziali: definizione e proprietà (forze
materiale che di corpo rigido
apparenti)
 svolgere problemi in sistemi non inerziali e in
 principio di sovrapposizione di due forze
presenza di forze apparenti*
 effetto della forza di attrito sul moto di un corpo
 svolgere problemi su sistemi di corpi in
 esempi di applicazione dei principi della dinamica: piano inclinato
movimento*
 sistema di corpi in movimento*
 equilibrio di un punto materiale
 equilibrio di un corpo rigido
 piano inclinato come esempio di statica, dinamica e cinematica
 forza peso e caduta libera dei gravi
Esperienze*:
 rotaia a cuscino d’aria : II principio relazione accelerazione-forza a
massa costante e/o accelerazione-massa a forza costante
 esempi di applicazione dei tre principi nella vita di tutti i giorni
 esempi di applicazione del principio di relatività galileiana nella vita
di tutti i giorni
Conosce :
È in grado di :
 differenza tra grafico che rappresenta una traiettoria e grafico
 scegliere un sistema di riferimento opportuno per
posizione-tempo
studiare un moto nel piano e nello spazio
 moto nel piano e nello spazio: definizione e proprietà di posizione,
 eseguire
esercizi
sui
vettori
posizione,
spostamento, velocità e accelerazione (istantanee e medie),
spostamento, velocità e accelerazione
differenza tra spazio percorso e spostamento
 applicare il principio di composizione dei moti
 principio di composizione dei moti
 eseguire problemi sul moto circolare uniforme, sul
 moto parabolico: definizione, caratteristiche (traiettoria, legge
moto armonico e sul moto parabolico
oraria, velocità, accelerazione, gittata)
 moto circolare: definizione e caratteristiche (frequenza, periodo,
traiettoria, legge oraria, velocità scalare ed angolare, accelerazione


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centripeta)
moto armonico: definizione, caratteristiche (traiettoria, legge oraria,
velocità, accelerazione)
composizione di due moti simultanei: leggi e proprietà
Esperienze*:
 moto parabolico
 moto armonico
5. Dinamica applicata ad alcuni casi Conosce:
particolari di moto
 moto parabolico
 moto circolare e forza centripeta
 esempi di forze apparenti: forza centrifuga nel moto circolare
 attrito ed effetto dell’attrito in dinamica
 moto armonico
 moto armonico di un pendolo*
È in grado di :
 risolvere problemi di dinamica relativi al moto
parabolico, al moto circolare, al moto armonico e
ai moti nel piano
Esperienze*:
 esperienze dimostrative riguardanti la forza centripeta e centrifuga
Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Grandezze invarianti in meccanica. Fluidodinamica e gravitazione
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Variazione e conservazione
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 significato di legge di conservazione
 determinare se una grandezza è invariante
 significato di varianti e invarianti
 utilizzare e verificare il principio di conservazione
della massa
 principio di conservazione della massa e definizione di sistemi
chiusi e aperti
Esperienze:
 /
2. Energia
3. Impulso e quantità di moto
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MODELLO
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Conosce:
È in grado di:
 lavoro: definizione, proprietà e sue unità di misura
 risolvere problemi relativi al lavoro, alla potenza,
all’energia cinetica ed ad alcuni tipi di energia
 il lavoro è energia in transito
potenziale
 lavoro: caso di forza costante parallela allo spostamento, caso di
 risolvere problemi di meccanica utilizzando il
forza costante, caso di forza variabile
principio di conservazione dell’energia meccanica,
 lavoro motore e resistente
il teorema dell’energia cinetica
 lavoro compiuto da più forze applicate simultaneamente
 risolvere problemi di meccanica utilizzando il
 potenza: definizione, proprietà e sue unità di misura
teorema lavoro-energia e la conservazione
 differenza lavoro-potenza
dell’energia
 energia cinetica: definizione, unità di misura, teorema dell’energia

distinguere un sistema isolato o non isolato
cinetica
 definizione di sistema isolato utilizzando il concetto di forze esterne
e forze interne
 differenza tra sistema isolato, chiuso e aperto
 forze conservative e dissipative: definizioni, proprietà e differenze
 energia potenziale: definizione, scelta del valore zero, esempi (forza
peso e forza elastica)
 definizione di energia di un sistema
 conservazione dell’energia meccanica
 conservazione dell’energia meccanica: esempi (forza peso ed
elastica)
 forze non conservative e teorema lavoro-energia
 principio di conservazione dell’energia
Esperienze* :
 conservazione dell’energia meccanica: pendolo tagliato
 conservazione dell’energia meccanica: caduta di un grave
Conosce :
 la quantità di moto di un corpo e di un sistema
 definizione di impulso e sue proprietà sia nel caso di forza variabile
sia nel caso di forza variabile
 teorema dell’impulso
 legge di conservazione della quantità di moto
 determinazione del II principio della dinamica dalla definizione di
È in grado di:
 risolvere problemi relativi alla quantità di moto,
all’impulso e al teorema dell’impulso
 risolvere problemi sugli urti monodimensionali
 risolvere problemi sugli urti obliqui*
 determinare sperimentalmente gli invarianti di un
urto*




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MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
impulso*
determinazione del principio di conservazione della quantità di moto
dal III principio della dinamica*
definizione e proprietà degli urti: urti elastici, anelastici e
completamente anelatici
urti monodimensionali
urti obliqui*
Esperienze*:
 urti parte I: urto totalmente anelastico con rotaia a cuscino d’aria
 urti parte I: urto elastico con rotaia a cuscino d’aria
4. Statica, cinematica e dinamica Conosce :
È in grado di :
rotazionale di un corpo rigido
 moto rotazionale e grandezze fondamentali che lo descrivono
 svolgere problemi di cinematica di un corpo rigido
 definizione di moto rototraslazionale
 svolgere problemi sul momento di una forza e sul
momento angolare
 centro di massa: definizione, caso di un sistema non soggetto a forze
esterne e caso di un sistema soggetto a forze esterne*
 svolgere problemi sul centro di massa*
 definizione e proprietà del momento angolare
 risolvere problemi sul momento di inerzia, sul
secondo principio della dinamica rotazionale, sulla
 conservazione e variazione del momento angolare e relazione tra il
conservazione del momento angolare e
momento angolare e il momento di una forza
sull’energia cinetica di un corpo rigido*
 definizione del momento di inerzia di un corpo rigido*
 relazione tra momento angolare e momento di inerzia di un corpo
rigido*
 secondo principio della dinamica per le rotazioni*
 conservazione del momento angolare in corpi rigidi e in corpi non
rigidi*
 definizione dell’energia cinetica di un corpo rigido in rotazione*
Esperienze* :
 equilibrio di una leva di vario genere (se non svolto al biennio)
 braccio meccanico “umano”: dimostrativa
 esempi di conservazione del momento angolare (ruota)
 momento di inerzia di corpi di forma uguale ma massa differente, di
forma diversa ma di diversa massa
5. Fluidodinamica
6. La gravitazione
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
Conosce:
È in grado di :
 definizione di fluido perfetto e reale
 risolvere problemi di fluidodinamica in assenza di
attrito viscoso
 definizione di corrente di un fluido
 risolvere problemi di fluidodinamica in presenza di
 definizione e proprietà di portata di un condotto
attrito viscoso*
 definizione di corrente stazionaria
 definizione di pozzo e sorgente*
 equazione di continuità per un liquido
 principio di conservazione dell’energia per i liquido: equazione di
Bernoulli e sue applicazioni
 effetto Venturi e sue applicazioni*
 effetto Magnus*
 l’attrito nei fluidi *
 esempio di attrito viscoso: caduta libera di un oggetto in un fluido*
 cenni sull’attrito viscoso in presenza di vortici*
Esperienze:
 tubo di Venturi
 attrito viscoso: attrito di un corpo che si muove in un fluido
Conosce:
È in grado di:
 le leggi di Keplero e i sistemi cosmologici del XVI e XVII
 riesce a risolvere problemi relativi alla forza
gravitazionale e alla forza peso, all’energia
 la legge di gravitazione universale e proprietà della forza
potenziale e meccanica relative al caso di forza
gravitazionale
peso e forza gravitazionale
 differenza tra massa inerziale e massa gravitazionale
 riesce ad utilizzare le leggi di Keplero in semplici
 esperimento di Cavendish: determinazione del valore della costante
esercizi*
gravitazione universale *
 riesce a risolvere problemi relativi al moto di
 relazione tra forza peso e forza gravitazionale: determinazione di g
satelliti *
 moto dei satelliti: orbite, orbita geostazionaria e velocità lungo una
data traiettoria *
 assenza apparente di gravità*
 deduzione delle leggi di Keplero*
 il campo gravitazionale: definizione, proprietà, esempi
 definizione e proprietà dell’energia potenziale gravitazionale
 energia potenziale della forza peso come caso limite dell’energia
potenziale gravitazionale*

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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
conservazione dell’energia meccanica in presenza della forza
gravitazionale
Esperienze*:
 massa gravitazionale e inerziale: rivisitazione delle esperienze svolte
in cinematica (utilizzando la caduta libera del grave e il II principio
della dinamica)
Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Termologia e Termodinamica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1 Calore e propagazione del calore
2. Teoria dei gas perfetti
Abilità
Conosce :
È in grado di:
 definizione di calore e sue unità di misura
 risolvere problemi sulla temperatura e sul calore e
sull’equilibrio termico
 definizione di temperatura e sue unità di misura
 risolvere problemi usando un calorimetro
 equilibrio termico e principio zero della termodinamica
 risolvere problemi sulla propagazione del calore
 descrizione e utilizzo del calorimetro delle mescolanze
 utilizzare correttamente il calorimetro negli
 calore e lavoro: equivalente meccanico del calore
esperimenti di calorimetria*
 propagazione del
calore:
conduzione,
convezione,
irraggiamento termico
Esperienze*:
 calorimetro I: determinazione del calore specifico di un solido
e/o della capacità termica
 equivalente meccanico della caloria (dimostrativa)
Conosce:
È in grado di :
 Prima e seconda legge di Gay-Lussac e temperatura assoluta
 risolvere problemi sui gas
 Legge di Boyle
 risolvere problemi sulle trasformazioni e
l’equazione di stato dei gas perfetti
 gas perfetto: definizione, proprietà, l’equazione di stato

riconoscere il tipo di trasformazione che un gas
 gas perfetto: modello microscopico
sta subendo
 gas perfetto: cammino libero medio di una molecola, velocità
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



3. Il primo principio della termodinamica
quadratica media ed energia cinetica media di una molecola,
urti molecolari e interpretazione microscopica della
pressione*
gas perfetto: interpretazione microscopica della temperatura
assoluta
gas perfetto: definizione di gradi di libertà di una molecola e
principio di equipartizione dell’energia
gas perfetto: energia interna
gas perfetto: casi di applicabilità del modello ai gas reali *


risolvere problemi relativi al principio di
equipartizione e all’energia interna
risolvere problemi relativi al modello molecolare
del gas perfetto*
Esperiemze*:
 verifica della leggi di Gay-Lussac e/o della legge di Boyle
Conosce:
È in grado di :
 campo di studio della termodinamica
 risolvere problemi sulle differenti trasformazioni
termodinamiche (isobare, isocore, isoterme e
 definizione di: sistema fisico e ambiente esterno
cicliche; adiabatiche*) e sul primo principio della
 definizione di: sistema termodinamico, stato del sistema,
termodinamica
fluido omogeneo, variabili/funzioni di stato, grandezza
 determinare il lavoro compiuto e gli scambi di
estensiva/intensiva
calore in processi termodinamici
 energia interna di un sistema termodinamico: definizione e
 descrivere le trasformazioni termodinamiche
proprietà
rappresentate in grafici p-V (isobare, isocore,

definizione di equilibrio termodinamico
isoterme e cicliche; adiabatiche*) e sul primo
 definizione di trasformazioni termodinamiche
principio della termodinamica
 definizione di trasformazioni reali e quasi statiche e loro
 utilizzare i grafici p-V per risolvere problemi e
proprietà
determinare il lavoro e il calore scambiato in
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà: isobare,
processi termodinamici
isocore, isoterme, cicliche
 definizione di lavoro termodinamico
 il primo principio della termodinamica
 applicazioni del primo principio ai differenti tipi di
trasformazioni: isobare, isocore, isoterme, cicliche
 calori specifici del gas perfetto*

conservazione dell’energia in presenza e assenza di scambi di
calore
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà:
adiabatiche*
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
applicazioni del primo principio alle trasformazioni
adiabatiche*

trasformazioni quasi cicliche*
4. Il secondo e il terzo principio della Conosce:
È in grado di:
termodinamica*
 spiegare una macchina termica e le sue proprietà
 risolvere problemi sulle macchine termiche e il
loro rendimento
 definizione di sorgente di calore in termodinamica
 risolvere problemi utilizzando il secondo principio
 il secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin
della termodinamica
e Clausius ed equivalenza tra i due enunciati
 determinare se un processo termodinamico è
 definizione di rendimento di una macchina termica
reversibile o irreversibile
 enunciato del secondo principio della termodinamica
 risolvere problemi legati al ciclo di Carnot
mediante l’uso del rendimento

tracciare il ciclo di una macchina termica
 definizione di trasformazione termodinamiche reversibili e
irreversibili e loro proprietà
 il teorema di Carnot
 definizione e proprietà del ciclo di Carnot
 rendimento di una macchina di Carnot
 rendimento di una macchina termica reale che lavori tra due
temperature e massimo rendimento di una macchina termica
 il motore di un’automobile
 il frigorifero: ciclo e proprietà
 le pompe di calore e il motore ad aria calda
 disuguaglianza di Clausius
 definizione di entropia e sue proprietà
 entropia di un sistema isolato
 definizione mediante l’entropia del secondo principio della
termodinamica
 l’entropia in un sistema non isolato
 il secondo principio dal punto di vista molecolare e
l’equazione di Boltzmann
 il terzo principio della termodinamica (principio di Nernst)
Esperienze:
 misure qualitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
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PQD04



misure qualitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)
misure quantitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
misure quantitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)
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Classe IV Liceo delle scienze applicate (LSA)e IV Liceo delle scienze applicate motorio-sportivo (LSAM)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Gravitazione
6
I
1
-
2. Termologia e termodinamica
15
I
1
-
3. Onde
22
I-II
1
-
4. Elettrostatica
32
II
1
5. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
6. Destinate all’attività del Consiglio di classe
4
I-II
2
-
-
-
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Modulo/Unità didattica/Argomento 1 Gravitazione
1. La gravitazione
Conosce:
È in grado di:
 le leggi di Keplero e i sistemi cosmologici del XVI e XVII
 riesce a risolvere problemi relativi alla forza
gravitazionale e alla forza peso, all’energia
 la legge di gravitazione universale e proprietà della forza
potenziale e meccanica relative al caso di forza
gravitazionale
peso e forza gravitazionale
 differenza tra massa inerziale e massa gravitazionale
 riesce ad utilizzare le leggi di Keplero in semplici
 esperimento di Cavendish: determinazione del valore della costante
esercizi*
gravitazione universale *

riesce a risolvere problemi relativi al moto di
 relazione tra forza peso e forza gravitazionale: determinazione di g
satelliti *
 moto dei satelliti: orbite, orbita geostazionaria e velocità lungo una
data traiettoria *
 assenza apparente di gravità*
 deduzione delle leggi di Keplero*
 il campo gravitazionale: definizione, proprietà, esempi
 definizione e proprietà dell’energia potenziale gravitazionale
 energia potenziale della forza peso come caso limite dell’energia
potenziale gravitazionale*
 conservazione dell’energia meccanica in presenza della forza
gravitazionale
 velocità di fuga*
Esperienze*:
 massa gravitazionale e inerziale: rivisitazione delle esperienze svolte
in cinematica (utilizzando la caduta libera del grave e il II principio
della dinamica)
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Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Termologia e Termodinamica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1 Calore e propagazione del calore
2. Teoria dei gas perfetti
Abilità
Conosce :
È in grado di:
 definizione di calore e sue unità di misura
 risolvere problemi sulla temperatura e sul calore e
sull’equilibrio termico
 definizione di temperatura e sue unità di misura
 risolvere problemi usando un calorimetro
 equilibrio termico e principio zero della termodinamica
 risolvere problemi sulla propagazione del calore
 descrizione e utilizzo del calorimetro delle mescolanze
 utilizzare correttamente il calorimetro negli
 calore e lavoro: equivalente meccanico del calore
esperimenti di calorimetria*
 propagazione del
calore:
conduzione,
convezione,
irraggiamento termico
Esperienze*:
 calorimetro I: determinazione del calore specifico di un solido
e/o della capacità termica
 equivalente meccanico della caloria (dimostrativa)
Conosce:
È in grado di :
 Prima e seconda legge di Gay-Lussac e temperatura assoluta
 risolvere problemi sui gas
 Legge di Boyle
 risolvere problemi sulle trasformazioni e
l’equazione di stato dei gas perfetti
 gas perfetto: definizione, proprietà, l’equazione di stato

riconoscere il tipo di trasformazione che un gas
 gas perfetto: modello microscopico
sta subendo
 gas perfetto: cammino libero medio di una molecola, velocità
 risolvere problemi relativi al principio di
quadratica media ed energia cinetica media di una molecola,
equipartizione e all’energia interna
urti molecolari e interpretazione microscopica della
pressione*
 risolvere problemi relativi al modello molecolare
del gas perfetto*
 gas perfetto: interpretazione microscopica della temperatura
assoluta
 gas perfetto: definizione di gradi di libertà di una molecola e
principio di equipartizione dell’energia
 gas perfetto: energia interna
 gas perfetto: casi di applicabilità del modello ai gas reali *
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
Esperiemze*:
verifica della leggi di Gay-Lussac e/o della legge di Boyle
3. Il primo principio della termodinamica
Conosce:
È in grado di :
 campo di studio della termodinamica
 risolvere problemi sulle differenti trasformazioni
termodinamiche (isobare, isocore, isoterme e
 definizione di: sistema fisico e ambiente esterno
cicliche; adiabatiche*) e sul primo principio della
 definizione di: sistema termodinamico, stato del sistema,
termodinamica
fluido omogeneo, variabili/funzioni di stato, grandezza

determinare il lavoro compiuto e gli scambi di
estensiva/intensiva
calore in processi termodinamici
 energia interna di un sistema termodinamico: definizione e
 descrivere le trasformazioni termodinamiche
proprietà
rappresentate in grafici p-V (isobare, isocore,

definizione di equilibrio termodinamico
isoterme e cicliche; adiabatiche*) e sul primo
 definizione di trasformazioni termodinamiche
principio della termodinamica
 definizione di trasformazioni reali e quasi statiche e loro

utilizzare i grafici p-V per risolvere problemi e
proprietà
determinare il lavoro e il calore scambiato in
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà: isobare,
processi termodinamici
isocore, isoterme, cicliche
 definizione di lavoro termodinamico
 il primo principio della termodinamica
 applicazioni del primo principio ai differenti tipi di
trasformazioni: isobare, isocore, isoterme, cicliche
 calori specifici del gas perfetto*

conservazione dell’energia in presenza e assenza di scambi di
calore
 le trasformazioni termodinamiche e loro proprietà:
adiabatiche*
 applicazioni del primo principio alle trasformazioni
adiabatiche*

trasformazioni quasi cicliche*
4. Il secondo e il terzo principio della Conosce:
È in grado di:
termodinamica*
 spiegare una macchina termica e le sue proprietà
 risolvere problemi sulle macchine termiche e il
loro rendimento
 definizione di sorgente di calore in termodinamica

risolvere problemi utilizzando il secondo principio
 il secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin
della termodinamica
e Clausius ed equivalenza tra i due enunciati

determinare se un processo termodinamico è
 definizione di rendimento di una macchina termica
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
















enunciato del secondo principio della termodinamica
mediante l’uso del rendimento
definizione di trasformazione termodinamiche reversibili e
irreversibili e loro proprietà
il teorema di Carnot
definizione e proprietà del ciclo di Carnot
rendimento di una macchina di Carnot
rendimento di una macchina termica reale che lavori tra due
temperature e massimo rendimento di una macchina termica
il motore di un’automobile
il frigorifero: ciclo e proprietà
le pompe di calore e il motore ad aria calda
disuguaglianza di Clausius
definizione di entropia e sue proprietà
entropia di un sistema isolato
definizione mediante l’entropia del secondo principio della
termodinamica
l’entropia in un sistema non isolato
il secondo principio dal punto di vista molecolare e
l’equazione di Boltzmann
il terzo principio della termodinamica (principio di Nernst)
Esperienze:
 misure qualitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
 misure qualitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)
 misure quantitative sul ciclo di un motore ad aria calda
(dimostrativa)
 misure quantitative sul ciclo di un frigorifero (dimostrativa)


reversibile o irreversibile
risolvere problemi legati al ciclo di Carnot
tracciare il ciclo di una macchina termica
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Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Onde
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Onde meccaniche e onde sonore
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 definizione di onda
 risolvere problemi sulle onde armoniche e
periodiche
 onde trasversali e longitudinali: definizione e proprietà
 risolvere problemi sulle onde meccaniche ed i
 differenza tra onde meccaniche e onde elettromagnetiche
fenomeni ad essi correlati
 definizione di sorgente d’onda e relazione sorgente-tipo
 risolvere problemi sulle onde sonore ed i fenomeni
d’onda
ad esso correlati
 onde elastiche: definizione e proprietà
 risolvere problemi sulla risonanza e le onde
 esempio di onde non elastiche: onde in acqua*
stazionarie*
 definizione di direzione di propagazione/raggio e fronte
d’onda
 definizione di onde periodiche e proprietà distintive
 onde armoniche: definizione
 legge delle onde armoniche: definizione e proprietà
 onde armoniche: punti in opposizione di fase ed in fase
 principio di sovrapposizione
 interferenza e diffrazione di onde armoniche: definizione e
proprietà
 onda sonora: definizione, proprietà, produzione e
propagazione
 velocità del suono in aria
 velocità e caratteristiche del suono nei gas, nei liquidi e nei
solidi
 suoni, infrasuoni e ultrasuoni e limiti di udibilità*
 caratteri distintivi del suono: altezza, intensità e timbro
 suono puro, suono complesso e rumore*
 riflessione, rimbombo ed eco: definizione e proprietà
 risonanza e onde stazionarie*
 effetto Doppler: definizione e proprietà nei differenti sottocasi
2. Ottica geometrica: principi
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Esperienze*:
 molle: onde elastiche longitudinali e trasversali
 ondoscopio
 onde armoniche proprietà e fenomeni con ondoscopio
 onde armoniche e non con oscilloscopio e generatore d’onde
 suoni con oscilloscopio, microfono e generatore d’onde
 suoni e rumori con oscilloscopio e microfono: diapason, voce
umana maschile e femminile, ....
 tubo di Kundt e tubo di Quincke
Conosce:
È in grado di:
 il modello ondulatorio e il modello corpuscolare: proprietà e
 risolvere problemi sulla riflessione, la rifrazione e
differenze e cenni storici*
la riflessione totale e più in generale di ottica
geometrica
 definizione di sorgente di luce e corpo illuminato
 utilizzare il principio di Huygens in semplici casi*
 definizione di corpo trasparente, opaco, traslucido
 verificare sperimentalmente le leggi della
 definizione di sorgente puntiforme ed estesa
riflessione e della rifrazione*
 velocità della luce nel vuoto e nei mezzi trasparenti e
 determinare sperimentalmente l’angolo limite di
definizione di indice di rifrazione
riflessione totale *
 la luce è un’onda elettromagnetica
 analizzare lo spettro dei colori emessi/assorbiti da
 campo del visibile e relazione frequenza-colore
una sorgente*
 definizione di ottica geometrica
 definizione di: energia raggiante, flusso di radiazione (o di
potenza), irradiamento e intensità di radiazione *
 principio di Huygens*
 la riflessione della luce: definizione e leggi che la governano
 la diffusione della luce
 i colori dei corpi illuminati*
 la rifrazione della luce: definizione e leggi che la governano
 riflessione totale: definizione e proprietà
 la dispersione della luce
 arcobaleno*
 prisma ottico e prisma a riflessione totale *
 miraggi/fate morgane e fibre ottiche*
3. Ottica geometrica: applicazioni
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
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Esperienze*:
 banco ottico: rifrazione
 banco ottico: riflessione
 determinazione dell’angolo limite di riflessione totale
 esempi di dispersione
 analisi spettrale: spettro continuo emesso da lampade ad
incandescenza e sole
 analisi spettrale: spettro discreto di alcune lampade spettrali
 il colore dei corpi illuminati
Conosce:
È in grado di:
 definizione di immagine
 risolvere problemi su specchi e lenti sottili
convergenti e divergenti
 immagine reale e virtuale: definizione e proprietà
 approssimazioni dell’ottica geometrica
 specchio piano: proprietà
 specchio sferico: proprietà*
 lenti: definizione e proprietà
 lenti sferiche convergenti e divergenti: proprietà e differenze
 lenti sottili: definizione e loro proprietà caratteristiche
 lenti sottili convergenti: proprietà dell’immagine, fattore
d’ingrandimento, equazione dei punti coniugati, potere
diottrico, metodo per tracciare l’immagine
 lenti sottili divergenti: proprietà dell’immagine, fattore
d’ingrandimento, equazione dei punti coniugati, potere
diottrico, metodo per tracciare l’immagine
 aberrazioni delle lenti: aberrazione sferica e aberrazione
cromatica*
 esempi di applicazioni delle lenti e degli specchi piani in
strumenti*
 l’occhio e i difetti visivi: proprietà e paragone con i sistemi
ottici*
Esperienze*:
 lente sottile convergente: ingrandimento dell’immagine,
formula delle lenti sottili, potere diottrico
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
PQD04

4. Ottica ondulatoria
occhio e difetti visivi (miopia e ipermetropia): studio con il
banco ottico
Conosce:
È in grado di :
 interferenza della luce: definizione e proprietà
 risolvere problemi di ottica ondulatoria
 caratteristiche dell’interferenza prodotta da due fenditure
 verificare sperimentalmente le leggi
(esperienza di Young e interferometro di Young)
governano l’interferenza tra due fenditure*
 diffrazione della luce: definizione e proprietà
 verificare sperimentalmente le leggi
governano la diffrazione di una fenditura*
 caratteristiche della diffrazione prodotta da una singola
fenditura
 verificare sperimentalmente le leggi
governano la diffrazione di una reticolo*
 caratteristiche della diffrazione prodotta da un reticolo*
che
che
che
Esperienze*:
 interferenza: esperienza di Young
 diffrazione: singola fenditura
 diffrazione: con reticolo
Modulo/Unità didattica/Argomento 4 Elettromagnetismo
CONTENUTI
OBIETTIVI
Conoscenze
1. Grandezze fondamentali elettrostatica
Abilità
Conosce :
È in grado di :
 Carica elettrica e sue proprietà
 Risolvere problemi relativi alla forza di Coulomb,
al campo elettrico, all’energia potenziale, al
 Definizione di conduttori, isolanti e semiconduttori
potenziale elettrico, al flusso del campo elettrico e
 Metodi di elettrizzazione: strofinio, contatto, induzione,
al teorema di Gauss, alla circuitazione del campo
polarizzazione
elettrico
 Principio di conservazione della carica
 Distinguere il metodo di caricamento di un corpo e
 Legge di Coulomb nel vuoto ed in un mezzo materiale
caricare un corpo con differenti metodi
 Costante dielettrica assoluta e relativa di un materiale
 Dimostrare sperimentalmente l’esistenza di due
 Paragone legge di Coulomb e forza gravitazionale
tipi di cariche
 Definizione di campo vettoriale e scalare
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04

















Campo elettrico: definizione e proprietà (vettore campo
elettrico, principio di sovrapposizione, linee di campo)
Esempi di campo elettrico: sorgente puntiforme (positiva e
negativa), dipolo elettrico, superficie piana infinita
Definizione di vettore superficie
Definizione e proprietà del flusso del campo elettrico
Teorema di Gauss per il campo elettrico
Densità lineare*, superficiale e volumica di carica
Esempi di applicazione del teorema di Gauss per il campo
elettrico: carica puntiforme positiva e negativa, distribuzione
di carica piana e infinita singola e doppia, distribuzione
sferica (caso opzionale: distribuzione lineare infinita*)
Forze conservative ed energia potenziale (ripasso)
Energia potenziale elettrica: concetto, energia potenziale
elettrica generata da due cariche puntiformi e da un sistema di
cariche, scelta del livello riferimento zero
Paragone energia potenziale elettrica e gravitazionale
Potenziale elettrico: definizione di differenza di potenziale,
definizione di potenziale, unità di misura, superfici
equipotenziali, scelta del riferimento
Esempi di potenziale elettrico: carica puntiforme (positiva e
negativa), distribuzione di carica piana e infinita
Relazione tra campo elettrico e differenza di potenziale
Relazione tra superfici equipotenziali e linee di campo
elettrico
Definizione di elettronvolt
Circuitazione di un vettore: definizione e proprietà
Circuitazione del campo elettrostatico: definizione e proprietà
Esperienze*:
 Esperienze dimostrative di elettrostatica: bacchette strofinate,
esistenza di due tipi di carica, metodi di caricamento di corpi
solidi
 Campo elettrico: visualizzazione delle linee di campo
2. Equilibrio elettrostatico nei conduttori
3. Corrente elettrica e circuiti in c.c.
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MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Conosce :
È in grado di :
 Definizione di equilibrio elettrostatico
 Eseguire problemi sui conduttori in equilibrio
elettrostatico
 Distribuzione delle cariche elettriche nei conduttori in
equilibrio elettrostatico
 Eseguire problemi relativi ai condensatori, ai
condensatori in serie e parallelo, all’energia e alla
 Conduttore in equilibrio elettrostatico: il campo elettrico, il
densità di energia del campo elettrico
potenziale elettrico, la distribuzione di carica superficiale, loro
proprietà e problema generale dell’elettrostatica
 Convenzioni sulla scelta del livello zero del potenziale
elettrico (messa a terra, messa a massa, caso carica
puntiforme)
 Definizione di conduttore isolato*
 Capacità elettrostatica di un conduttore: definizione, unità di
misura e proprietà
 Condensatore: definizione e proprietà
 Condensatore piano: definizione e proprietà (potenziale,
campo elettrico, capacità)
 Condensatori in serie e parallelo: definizione e proprietà
 Energia immagazzinata in un condensatore e densità volumica
di energia elettrica nel condensatore
 Energia e densità di energia del campo elettrico
 Significato del flusso e della circuitazione del campo elettrico
Esperienze *:
 Esperienze dimostrative di elettrostatica: distribuzione delle
cariche nei conduttori e differenza di distribuzione con gli
isolanti, gabbia di Faraday
 Condensatore di Epino: proprietà dei condensatori a facce
parallele
 Esperienza condensatori
Conosce :
È in grado di :
 Definizione di corrente elettrica
 Eseguire problemi sulla corrente c.c. e le
grandezze ad essa correlate
 Intensità di corrente: definizione, unità di misura
 Eseguire problemi sulla prima legge di Ohm,
 Corrente elettrica: pericoli e norme di sicurezza
seconda legge di Ohm, la resistività, su circuiti in
 Corrente continua (c.c.)
presenza di resistenze in serie e parallelo
 Generatore di tensione e circuiti elettrici
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PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
















Collegamenti in serie e parallelo
Prima legge di Ohm
Resistenza elettrica: definizione, unità di misura, proprietà
Definizione di resistore
Resistori in serie e parallelo: definizione e loro proprietà
Definizioni di nodo e maglia in un circuito
Leggi di Kirchhoff
Trasformazione dell’energia elettrica: effetto Joule, energia
elettrica dissipata e potenza elettrica sviluppata, principio di
conservazione dell’energia
Forza elettromotrice di un generatore: definizione, unità di
misura, proprietà
Generatori reali*
Conduzione in conduttori metallici
Spiegazione microscopica dell’effetto Joule
Velocità di deriva degli elettroni*
Conduttori metallici: seconda legge di Ohm, resistività e sue
proprietà
Applicazioni della seconda legge di Ohm
Cenni sulla conduzione in liquidi e gas e sulle differenze con i
conduttori metallici*
Esperienze*:
 Utilizzo di un tester/multimetro
 Curva caratteristica di una lampadina
 Prima legge di Ohm
 Codice dei colori dei resistori, resistori e condensatori
 Seconda legge di Ohm
 Resistenze in serie e parallelo






Eseguire problemi utilizzando le leggi
di
Kirchhoff
Eseguire problemi sull’effetto Joule, la potenza
elettrica dissipata in c.c.
Eseguire problemi sui generatori reali*
Costruire un circuito in presenza di resistenze
Leggere una curva caratteristica per distinguere
conduttori ohmici e non ohmici
Distinguere resistori e condensatori
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Classe V Liceo delle scienze applicate (LSA)e V Liceo delle scienze applicate motorio-sportivo (LSAM)
MODULO/UNITA’ DIDATTICA/ARGOMENTO
(comprensivo di recuperi in itinere, verifiche e correzione)
Titolo
DURATA PERIODO
indicare le
I o II
ore
quadrim.
NUMERO MINIMO
DI VERIFICHE
Scritte
Orali
Pratiche
1. Elettromagnetismo
39
I
2
-
2. Relatività
15
II
1
-
3. Fisica quantistica
22
II
1
4. Ripassi/Recuperi in itinere/approfondimenti
20
I-II
5. Destinate all’attività del Consiglio di classe
3
I-II
2
-
-
-
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
Modulo/Unità didattica/Argomento 1 Elettromagnetismo
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Grandezze fondamentali
elettrostatico nei conduttori
Abilità
ed equilibrio Conosce :
È in grado di :
 Teorema di Gauss
 Risolvere problemi relativi alla forza di Coulomb,
al campo elettrico, all’energia potenziale, al
 Densità lineare*, superficiale e volumica di carica
(da completare in base al programma svolto
potenziale elettrico, al flusso e alla circuitazione
 Esempi di applicazione del teorema di Gauss per il campo
in IV)
del campo elettrico
elettrico: carica puntiforme positiva e negativa, distribuzione
 Eseguire problemi sulla capacità di un conduttore e
di carica piana e infinita singola e doppia, distribuzione
di un condensatore, sui condensatori in serie e
sferica (caso opzionale: distribuzione lineare infinita*)
parallelo
 Forze conservative ed energia potenziale (ripasso)
 Energia potenziale elettrica: concetto, energia potenziale
elettrica generata da due cariche puntiformi (e da un sistema
di cariche*), scelta del livello riferimento zero
 Paragone energia potenziale elettrica e gravitazionale
 Potenziale elettrico: definizione di differenza di potenziale,
definizione di potenziale, unità di misura, superfici
equipotenziali, scelta del riferimento
 Esempi di potenziale elettrico: carica puntiforme (positiva e
negativa),
 Esempi di potenziale elettrico: distribuzione di carica piana e
infinita*
 Relazione tra campo elettrico e differenza di potenziale
 Relazione tra superfici equipotenziali e linee di campo
elettrico
 Definizione di elettronvolt
 Circuitazione di un vettore: definizione e proprietà
 Circuitazione del campo elettrostatico: definizione e proprietà
 Definizione di equilibrio elettrostatico
 Distribuzione delle cariche elettriche nei conduttori in
equilibrio elettrostatico
 Conduttore in equilibrio elettrostatico: il campo elettrico, il
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






potenziale elettrico, la distribuzione di carica superficiale, loro
proprietà e problema generale dell’elettrostatica
Convenzioni sulla scelta del livello zero del potenziale
elettrico (messa a terra, messa a massa, caso carica
puntiforme)
Definizione di conduttore isolato*
Capacità elettrostatica di un conduttore: definizione, unità di
misura e proprietà
Condensatore piano: definizione e proprietà (potenziale,
campo elettrico, capacità)
Condensatori in serie e parallelo: definizione e proprietà
Energia immagazzinata in un condensatore e densità volumica
di energia elettrica nel condensatore
Energia e densità di energia del campo elettrico
Esperienze*:
 Esperienze dimostrative di elettrostatica: distribuzione delle
cariche nei conduttori e differenza di distribuzione con gli
isolanti, gabbia di Faraday
 Condensatore di Epino: proprietà dei condensatori a facce
parallele
 Esperienza condensatori
2. Corrente elettrica e circuiti in c.c.
Conosce :
È in grado di :
 Definizione di corrente elettrica
 Eseguire problemi sulla corrente e le grandezze ad
essa correlate
 Conduzione in conduttori metallici
 Eseguire problemi sulla prima legge di Ohm,
 Cenni sulla conduzione in liquidi e gas e sulle differenze con i
seconda legge di Ohm, la resistività, su circuiti in
conduttori metallici
presenza di resistenze in serie e parallelo
 Intensità di corrente: definizione, unità di misura
 Eseguire problemi utilizzando le leggi
di
 Corrente elettrica: pericoli e norme di sicurezza
Kirchhoff
 Corrente continua (c.c.)
 Eseguire problemi sull’effetto Joule, la potenza
 Generatore di tensione: definizione e proprietà
elettrica dissipata in c.c.
 Circuito elettrico: come costruirlo e proprietà
 Eseguire problemi sui circuiti RC in c.c.
 Prima legge di Ohm
 Costruire un circuito in presenza di resistenze
 Resistenza elettrica: definizione, unità di misura, proprietà
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







3. Campo magnetico
Definizione di resistore
Conduttori metallici: seconda legge di Ohm, la resistività di
un conduttore e sue proprietà
Resistenze in serie e parallelo: definizione e loro proprietà
Definizioni di nodo e maglia in un circuito
Leggi di Kirchhoff
Trasformazione dell’energia elettrica: effetto Joule, energia
elettrica dissipata e potenza elettrica sviluppata, principio di
conservazione dell’energia
Spiegazione microscopica dell’effetto Joule
Forza elettromotrice di un generatore: definizione, unità di
misura, proprietà


Leggere una curva caratteristica per distinguere
conduttori ohmici e non ohmici
Distinguere resistori e condensatori
Esperienze*:
 Utilizzo di un tester/multimetro
 Curva caratteristica di una lampadina
 Prima legge di Ohm
 Codice dei colori dei resistori, resistori e condensatori
 Seconda legge di Ohm
 Resistenze in serie e parallelo
Conosce:
È in grado di:
 Magneti: proprietà
 Eseguire problemi sul campo magnetico
 Campo magnetico: definizione, proprietà, linee di campo
 Verificare la presenza di un campo magnetico in
casi
 Analogie e differenze tra il campo elettrico e il campo
magnetico
 Creare campi magnetici con sorgenti di varia
natura
 Vettore campo magnetico B: definizione, proprietà, unità di
misura
 Utilizzare la bilancia elettrodinamica di Cotton*
 Principio di sovrapposizione per il campo magnetico B
 Esperienza di Oersted: campi magnetici B generati da correnti
e loro proprietà
 Esempi di campi magnetici B prodotti da correnti e loro
proprietà: filo rettilineo, spira, solenoide
 Esperienza di Faraday: forza subita da una corrente in un
campo magnetico B e sue proprietà
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













Esperienza di Ampere: forza tra fili percorsi da corrente e
definizione di Ampere
Origine microscopica del campo magnetico
Spiegazione microscopica del campo magnetico generato dai
magneti permanenti*
Il motore elettrico: principi di funzionamento*
Forza di Lorentz e sue proprietà
Spiegazione mediante forza di Lorentz della forza esercitata
da un campo magnetico B su un filo percorso da corrente
Moto di una carica in un campo magnetico uniforme
Moto di una carica in un campo elettrico e in un campo
magnetico perpendicolari ed uniformi
Flusso del campo magnetico B: definizione e proprietà
Teorema di Gauss per il campo magnetico B
Circuitazione del campo magnetico B: definizione e proprietà
Teorema di Ampere per il campo magnetico B
Elettromagneti: principi di funzionamento
Dinamo: principi di funzionamento *
Esperienze*:
 Esperienze dimostrative sul campo magnetico: campo
magnetico terrestre, calamite permanenti, campo magnetico
prodotto da filo rettilineo, spire, solenoidi
 Elettrocalamite
 Dinamo
 Bilancia elettrodinamica di Cotton
 Moto di una carica in campo elettrico uniforme
perpendicolare alla velocità
 Moto di una carica in campo magnetico uniforme
perpendicolare alla velocità
 Moto di una carica in presenza di campo elettrico e magnetico
perpendicolari tra loro e alla velocità, caso campi uniformi
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4. Induzione elettromagnetica e correnti Conosce:
È in grado di:
variabili nel tempo
 Correnti indotte: evidenze sperimentali
 Eseguire problemi utilizzando la legge di FaradayNeumann-Lentz
 Legge di Faraday-Neumann-Lentz e forza elettromotrice
indotta
 Eseguire problemi sull’auto e la mutua induzione
 Correnti di Foucault*
 Eseguire problemi su circuiti puramente ohmico,
puramente induttivi, puramente capacitivi in
 Autoinduzione: definizione e proprietà
corrente alternata
 Coefficiente di autoinduzione di un circuito: definizione, unità
 Eseguire problemi su circuiti RR in corrente
di misura, proprietà
alternata
 Mutuainduzione: definizione e proprietà
 Eseguire problemi su circuiti RL, RC, RLC in
 Coefficiente di mutuainduzione tra due circuiti: definizione,
corrente alternata *
unità di misura, proprietà
 Eseguire misure su circuiti RR in corrente alternata
 Induttanze e circuiti in presenza di induttanze
 Eseguire misure su circuiti RL, RC, RLC in
 Energia e densità di energia del campo magnetico in un
corrente alternata*
circuito e/o in un’induttanza
 Costruire un semplice trasformatore *
 Alternatore: principi di funzionamento*
 Risolvere problemi relativi all’apertura e chiusura
 Corrente alternata: definizione, proprietà, valore efficace di
di circuiti RC e RL in c.c.
tensione e di corrente, energia e potenza dissipata in una
resistenza
 Circuito puramente ohmico in corrente alternata: proprietà
 Circuito puramente induttivo in corrente alternata: proprietà*
 Circuito puramente capacitivo in corrente alternata: proprietà*
 Circuito RLC in corrente alternata: impedenza e sue proprietà,
corrente istantanea e sue proprietà*
 Trasformatore: principi di funzionamento*
 Apertura e chiusura di un circuito RC e RL: fenomeni
variabili nel tempo
Esperienze*:
 Induzione magnetica: esperienze dimostrative qualitative
 Sicurezza in laboratorio in presenza di corrente alternata e
differenziale
 Esperienze dimostrative sulle correnti di Focault
 Corrente alternata
 Circuiti RR in c.a. mediante oscilloscopio
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




5. Equazioni di
elettromagnetiche
Maxwell
e
le
Circuiti RC in c.a. mediante oscilloscopio
Circuiti RL in c.a. mediante oscilloscopio
Circuiti RLC in c.a. mediante oscilloscopio
Trasformatore
Apertura e chiusura di un circuito RC e RL in c.c. con
oscilloscopio
onde Conosce :
È in grado di :
 Campo elettrico indotto
 Risolvere problemi sulle equazioni di Maxwell e le
onde elettromagnetiche
 Asimmetria delle leggi di Gauss per E e B e asimmetria tra la
legge di Ampere e Faraday-Neumann-Lentz*
 Corrente di spostamento
 Equazioni di Maxwell e loro proprietà (caso statico e caso
dinamico)
 Definizione di campo elettromagnetico
 Onde elettromagnetiche: come si generano, propagazione,
velocità, proprietà
 Relazione tra l’indice di rifrazione e la velocità dell’onda
 Onde elettromagnetiche piane: proprietà
 Energia trasportata da un’onda elettromagnetica
 Densità volumica media di energia e impulso di un’onda
elettromagnetica*
 Spettro
elettromagnetico:
suddivisione
(microonde,
infrarosso, visibile, ultravioletto, X, gamma) e loro
caratteristiche
 Esempi di applicazioni tecniche ed effetti delle radiazioni
elettromagnetiche
Esperienze*:
 Rilevazione di onde elettromagnetiche
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Modulo/Unità didattica/Argomento 2 Relatività
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Relatività ristretta
Abilità
Conosce:
È in grado di:
 Invarianza della velocità della luce: contraddizioni tra la
 Risolvere problemi di relatività ristretta
teoria di Maxwell e la meccanica classica
 Saper argomentare usando almeno uno degli
 Esperimento di Michelson-Morley: analisi e conseguenze
esperimenti storici sulla validità della teoria della
relatività
 Fisica classica: il concetto di tempo assoluto e il concetto di
simultaneità
 Saper riconoscere il ruolo della relatività nelle
applicazioni tecnologiche (es. GPS,…)*
 Assiomi della teoria della relatività: invarianza dei principi
della fisica e della velocità della luce nei sistemi inerziali
 Risolvere problemi su urti e decadimenti usando
formule relativistiche*
 Analisi relativistica del concetto di simultaneità
 Teoria della relatività: dilatazione dei tempi, contrazione delle
lunghezze nella direzione del moto e invarianza delle
lunghezze nelle direzioni perpendicolari a quella del moto
relativo in sistemi inerziali in moto relativo
 Le trasformazioni di Lorentz*
 Composizione della velocità tra due sistemi in moto relativo a
velocità costante, teoria classica, relativistica e paragone tra le
due, e confronto tra le trasformazioni di Lorentz e le
trasformazioni di Galileo*
 La definizione di evento in relatività
 La definizione di invariante in relatività
 Quadrivettore*
 Definizione di spazio-tempo in relatività
 La massa relativistica
 Equivalenza tra massa ed energia
 L’energia totale relativistica
 L’energia cinetica relativistica
 Dinamica relativistica*
 La quantità di moto relativistica e l’impulso relativistico*
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MODELLO
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



Legge di conservazione della quantità di moto ed urti in
relatività*
Cenni di decadimenti di particelle*
Applicazioni tecnologiche della relatività*
Necessità dell’uso del modello relativistico nello studio delle
particelle*
Esperienze*:
 uso e simulazioni con software dedicato
 siti specifici
Modulo/Unità didattica/Argomento 3 Fisica quantistica
CONTENUTI
OBIETTIVI
L’ asterisco (*) indica gli obiettivi considerati non irrinunciabili
Conoscenze
1. Modelli atomici classici
Abilità
Conosce :
È in grado di :
 Cenni storici: evidenze sperimentali dell’esistenza degli atomi
 Risolvere problemi relativi al modello di
e modelli pre-Thomson*
Rutherford
 I raggi catodici: definizione e loro proprietà*
 Risolvere problemi relativi all’esperimento di
Millikan e di Thomson
 Modello di Thomson*
 Eseguire l’esperienza di Millikan *
 Esperimento e modello di Rutherford
 Eseguire l’esperienza di Thomson*
 Esperimento di Millikan: quantizzazione della carica
 Esperienza di Thomson e carica specifica dell’elettrone (e/m)
Esperienze* :
 Esperimento di Millikan
 Carica specifica dell’elettrone (e/m)
2. Crisi della fisica classica
Conosce :
 Cenni storici
È in grado di :
 Risolvere problemi relativi al corpo nero (modello
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









3. Teoria quantistica
Intensità di irraggiamento
Corpo nero: proprietà della radiazione emessa, legge di
Stefan-Bolzmann, legge di Wienn, limiti della meccanica
classica riguardanti la spiegazione
Corpo nero: ipotesi di Planck
Lavoro di estrazione di un elettrone da un metallo
Esperimento di Lenard
Effetto fotoelettrico: proprietà, limiti della meccanica classica
riguardanti la spiegazione
Quantizzazione della luce secondo Einstein e spiegazione
dell’effetto fotoelettrico
Effetto Compton
Spettro dell’atomo di idrogeno*
Esperimento di Franck e Hertz*

classico e quantistico), all’effetto fotoelettrico,
all’effetto Compton
Risolvere problemi relativi allo spettro dell’atomo
di idrogeno e all’esperimento di Frank-Hertz*
Esperienze*:
 Saggi alla fiamma
 Spettroscopia: spettro discreto di alcune lampade spettrali
Conosce:
È in grado di :
 Modello di Bohr: quantizzazione dell’energia e dei raggi
 Risolvere
problemi
sul
principio
di
atomici delle orbite, spiegazione dello spettro atomo idrogeno
indeterminazione di Heisemberg e sul modello di
DeBroglie
 Proprietà ondulatore della materia: dualismo onda-corpuscolo
 Risolvere problemi sul modello di Bohr e calcolare
 Diffrazione e interferenza degli elettroni ed esperimento di
le frequenze emese per transizione dai livelli
Davisson e Germer
dell’atomo di Bohr
 Ipotesi di DeBroglie
 Riconoscere i limiti della trattazione classica in
 Quantizzazione di Bohr dell’atomo spiegata usando la
problemi
relazione di De Broglie
 Saper riconoscere il ruolo della fisica quantistica in
 Principio
di
indeterminazione
di
Heisemberg:
situazioni reali e in applicazioni tecnologiche*
posizione/quantità di moto, tempo/energia, origine fisica del
principio
 Modello classico, quantistico e semiquantistico di una
particella*
 il principio di sovrapposizione *
 Equazione di Schroduinger per l’atomo di idrogeno: modello
e confronto con teoria di Bohr *
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
PQD04
Esperienze*:
 Proprietà ondulatorie della materia ed esperimento di
Davisson e Germer
 Siti specifici
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MODELLO
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Progettazione didattica della Materia
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C. CRITERI DI VALUTAZIONE
ITI: PROVE TEORICHE (ORALI / SCRITTE)*
Griglia dei voti
Indicatori
Conoscenze
Contenuti
Abilità
Linguaggio
1
Inesistenti (verifica in bianco o nessuna risposta)
2
Conoscenza quasi inesistente Inadeguato e scorretto Non è in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili,
dei contenuti irrinunciabili
applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
Gravi lacune diffuse nella
Inadeguato e scorretto Gravi lacune diffuse nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti
conoscenza dei contenuti
irrinunciabili, nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti
irrinunciabili
irrinunciabili
Lacune diffuse, talune gravi,
Spesso inadeguato e Lacune diffuse, talune gravi, nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti
nella conoscenza dei contenuti
scorretto
irrinunciabili, nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti
irrinunciabili
irrinunciabili
Conoscenza lacunosa,
Non sempre adeguato Mostra lacune nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti irrinunciabili,
imprecisa e superficiale dei
e corretto
nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
contenuti irrinunciabili
3
4
5
6
7
8
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili e di alcuni
contenuti non irrinunciabili
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili e dei contenuti
non irrinunciabili, rielaborata
Adeguato e corretto
anche se semplice
Adeguato e corretto
Adeguato e corretto
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili, di applicare
le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili e alcuni
contenuti non irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui
contenuti irrinunciabili e su alcuni contenuti non irrinunciabili
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti sia irrinunciabili sia non
irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili; organizza i contenuti secondo semplici
9
10
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
secondo semplici criteri di
sintesi
Conoscenza ampia dei
contenuti irrinunciabili e dei
contenuti non irrinunciabili,
rielaborata secondo criteri di
sintesi
Conoscenza ampia ed
approfondita dei contenuti
irrinunciabili e dei contenuti
non irrinunciabili, rielaborata
secondo criteri di sintesi
criteri di sintesi
Adeguato, corretto e
ricco
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti sia irrinunciabili sia non
irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili anche in situazioni nuove; organizza i
contenuti secondo criteri di sintesi
Adeguato, corretto e
ricco
Utilizza autonomamente e in maniera efficace le conoscenze sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili in situazioni nuove con padronanza
sull’organizzazione, sintesi e rielaborazione dei contenuti
ITI: PROVE PRATICHE*
Griglia dei
Indicatori
voti
Non è in grado di compiere qualsiasi semplice osservazione sperimentale, misura, descrizione della strumentazione, analisi dati,
1
comparazione con la teoria e conclusioni, anche se guidato
Gravi difficoltà nel compiere osservazioni sperimentali, misure, descrizioni della strumentazione coerenti e significative anche se
2
guidato. Non è in grado di compiere l’analisi dati, la comparazione con la teoria e le conclusioni anche se guidato
Difficoltà nel compiere osservazioni sperimentali, misure, descrizioni della strumentazione coerenti e significative anche se guidato.
3
Gravi difficoltà di compiere l’analisi dati, la comparazione con la teoria e le conclusioni anche se guidato
É in grado di compiere osservazioni sperimentali, misure, descrizioni della strumentazione, analisi dati, comparazione con la teoria,
4
conclusioni molto lacunose e incomplete anche se guidato
É in grado di compiere osservazioni sperimentali, misure, descrizioni della strumentazione, analisi dati, comparazione con la teoria,
5
conclusioni lacunose e superficiali anche se guidato
6
É in grado di compiere semplici e coerenti osservazioni sperimentali, misure, descrizione della strumentazione, analisi dati,
comparazione con la teoria e conclusioni
7
8
9
10
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MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
É in grado di compiere complete e coerenti osservazioni sperimentali, misure, descrizione della strumentazione, analisi dati,
comparazione con la teoria e conclusioni, utilizzando un linguaggio scientifico adeguato
É in grado di compiere complete e coerenti osservazioni sperimentali, misure, descrizione della strumentazione, analisi dati,
comparazione con la teoria e conclusioni, utilizzando un linguaggio scientifico adeguato e fornendo un apporto personale crit ico
É in grado di compiere complete e coerenti osservazioni sperimentali, misure, descrizione della strumentazione, analisi dati,
comparazione con la teoria e conclusioni, utilizzando un linguaggio scientifico adeguato ed appropriato, fornendo un apporto personale
critico, sapendo trarre conclusioni aggiuntive anche non legate all’obbiettivo specifico richiesto dall’esperienza considerata
É in grado di compiere complete e coerenti osservazioni sperimentali, misure, descrizione della strumentazione, analisi dati,
comparazione con la teoria e conclusioni, utilizzando un linguaggio scientifico adeguato ed appropriato, fornendo un apporto personale
critico, sapendo trarre conclusioni aggiuntive anche non legate all’obbiettivo specifico richiesto dall’esperienza considerata anche in
situazioni non note
*ITI: Il voto unico sia nel I sia nel II quadrimestre sarà così attribuito (di seguito P=pratico, T=teoriche sia scritte che orali):
i) Il numero minimo di valutazioni teoriche è due (n° valutazioni T ≥2),
ii) Il numero minimo di valutazioni pratiche è una (n° valutazioni P ≥1),
iii) Le valutazioni teoriche e pratiche concorreranno alla formulazione del voto unico,
iv) la valutazione teorica concorrerà per 2/3 alla formulazione del voto unico, mentre la valutazione pratica concorrerà per 1/3.
ISTITUTO d’ISTRUZIONE SUPERIORE“E.TORRICELLI”
MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
LSA/LSM/LSS: PROVE TEORICHE (ORALI / SCRITTE)**
Griglia dei
voti
Indicatori
Conoscenze
Contenuti
3
4
5
6
7
8
Linguaggio
Inesistenti (verifica in bianco o nessuna risposta)
1
2
Abilità
Conoscenza quasi inesistente
Inadeguato e scorretto
dei contenuti irrinunciabili
Gravi lacune diffuse nella
Inadeguato e scorretto
conoscenza dei contenuti
irrinunciabili
Lacune diffuse, talune gravi,
Spesso inadeguato e
nella conoscenza dei contenuti
scorretto
irrinunciabili
Conoscenza lacunosa, imprecisa Non sempre adeguato e
e superficiale dei contenuti
corretto
irrinunciabili
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili e di alcuni
contenuti non irrinunciabili
Conoscenza dei contenuti
irrinunciabili e dei contenuti
non irrinunciabili, rielaborata
secondo semplici criteri di
sintesi
Adeguato e corretto
anche se semplice
Adeguato e corretto
Adeguato e corretto
Non è in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili,
applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
Gravi lacune diffuse nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti
irrinunciabili, nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti
irrinunciabili
Lacune diffuse, talune gravi, nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti
irrinunciabili, nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti
irrinunciabili
Mostra lacune nell’orientarsi e nell’organizzare i contenuti irrinunciabili,
nell’applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili, di applicare
le conoscenze a esercizi sui contenuti irrinunciabili
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti irrinunciabili e alcuni
contenuti non irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui
contenuti irrinunciabili e su alcuni contenuti non irrinunciabili
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti sia irrinunciabili sia non
irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili; organizza i contenuti secondo semplici
criteri di sintesi
9
10
ISTITUTO d’ISTRUZIONE SUPERIORE“E.TORRICELLI”
MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
Conoscenza ampia dei contenuti
irrinunciabili e dei contenuti
non irrinunciabili, rielaborata
secondo criteri di sintesi
Conoscenza ampia ed
approfondita dei contenuti
irrinunciabili e dei contenuti
non irrinunciabili, rielaborata
secondo criteri di sintesi
Adeguato, corretto e
ricco
Adeguato, corretto e
ricco
È in grado di orientarsi e organizzare i contenuti sia irrinunciabili sia non
irrinunciabili, di applicare le conoscenze a esercizi sui contenuti sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili anche in situazioni nuove; organizza i
contenuti secondo criteri di sintesi
Utilizza autonomamente e in maniera efficace le conoscenze sia
irrinunciabili sia non irrinunciabili in situazioni nuove con padronanza
sull’organizzazione, sintesi e rielaborazione dei contenuti
**LSA/LSM/LSS: Il voto unico sia nel I sia nel II quadrimestre sarà così attribuito (di seguito T=teoriche sia scritte che orali):
i) Il numero minimo di valutazioni teoriche è due (n° valutazioni T ≥2),
ii) la valutazione delle conoscenze e delle abilità (vedi documento di materia) concorreranno al voto unico in egual peso (50%),
iii) le attività di laboratorio possono concorrere alla valutazione scritta e/o orale.
ISTITUTO d’ISTRUZIONE SUPERIORE“E.TORRICELLI”
MILANO
MODELLO
PRO-DID-MAT
Progettazione didattica della Materia
PQD04
D. MODALITA’ DIDATTICHE
N.
N. DI DOCENTI COINVOLTI
N. DI CLASSI COINVOLTE
Verifiche comuni
1 (test ingresso classi I) 5
9 (I ITI/I LSA/I LSM/I LSS)
Verifiche comuni
2
2
4 (I ITI)
Verifiche comuni
2
2
4 (II ITI)
Verifiche comuni
2
4
5 (I LSA/LSS/LSAM)
Verifiche comuni
2
4
5 (II LSA/LSS/LSAM)
Verifiche comuni
Prova del debito
tutti
classi parallele
tutti
tutte
/
/
formativo di settembre
Correzioni collegiali
Prove del debito
formativo di settembre
Lezioni in classi diverse dalle proprie
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