5B - Bosco Fisica(1)

Docente
Materia
Classe
DANIELA BOSCO
FISICA
5B
Programmazione
Anno Scolastico
Data
Consuntiva
2012-2013
30-4-13
Obiettivi Formativi
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Raggiungere un buon livello nella comunicazione anche tramite l’uso di un corretto linguaggio
disciplinare.
Promuovere l’acquisizione di un metodo di lavoro autonomo utilizzando vari tipi di supporto.
Educare ai processi di astrazione e di formazione dei concetti.
Sviluppare le facoltà intuitive e quelle logiche mediante il ragionamento induttivo e deduttivo.
Migliorare le capacità di analisi e di sintesi nell’affrontare argomenti via via sempre più complessi.
Comprendere la dimensione storica della disciplina.
Promuovere un atteggiamento scientifico nell’analisi della realtà.
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Obiettivi Cognitivi
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Conoscere i termini, i concetti, i principi, le leggi, gli esperimenti fondamentali, le unità di misura.
Conoscere i processi di formulazione delle leggi.
Conoscere le dimostrazioni di alcune semplici leggi fisiche.
Conoscere l'evoluzione delle idee della fisica (in relazione agli argomenti studiati).
Conoscere alcune delle premesse tecnologiche necessarie alla comunicazione nel mondo attuale.
Obiettivi Operativi
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Saper usare in modo adeguato il linguaggio della fisica.
Saper descrivere alcuni fenomeni naturali tramite i modelli atti a rappresentarli.
Saper distinguere il fenomeno dal modello che lo rappresenta.
Saper usare semplici modelli matematici per correlare le misure delle grandezze fisiche che
interessano un certo fenomeno.
Saper rappresentare le grandezze fisiche e loro relazioni tramite grafici.
Saper risolvere semplici problemi.
Contenuti e Tempi
LA LUCE
9 moduli
L’approssimazione dell’ottica geometrica: la propagazione rettilinea della luce, le leggi della riflessione
e della rifrazione: l’indice di rifrazione assoluto e relativo della luce, angolo limite e riflessione totale; la
dispersione della luce: gli esperimenti di Newton e la teoria del colore; il principio di Huygens:
riflessione, rifrazione, diffrazione e interferenza; il modello corpuscolare ed ondulatorio spiegano la
riflessione e la rifrazione della luce; il trionfo della teoria ondulatoria: l'esperimento di Young e
l'interferenza della luce, l'esperimento di Fresnel e la diffrazione; frequenza della luce e colore.
IL CAMPO ELETTRICO
6 moduli
Campi scalari e campi vettoriali; dal campo gravitazionale a quello elettrico, definizione di campo
elettrico; rappresentazione grafica del campo elettrico: le linee di campo, semplici esempi di
rappresentazione grafica (campo generato da una carica, da due cariche, uniforme).
DIFFERENZA DI POTENZIALE E CAMPO ELETTRICO
6 moduli
Ripasso sulle forze conservative, lavoro ed energia potenziale elettrica; differenza di potenziale; campo
elettrico e differenza di potenziale: esempio riferito a un campo uniforme; energia di un campo elettrico;
i conduttori in equilibrio elettrostatico: campo elettrico e potenziale in un conduttore, distribuzione della
carica in un conduttore carico, induzione elettrostatica;
CENNI ALLA STRUTTURA DELL’ATOMO
3 moduli
I primi modelli dell’atomo; la carica è quantizzata: l’esperimento di Millikan (versione semplificata); il
modello nucleare dell’atomo: l’esperimento di Rutherford, dal modello di Thomson a quello planetario,
le dimensioni del nucleo.
LA CONDUZIONE ELETTRICA
17 moduli
La corrente elettrica: dalla bottiglia di Leyda agli esperimenti di Volta, Volta costruisce il primo
generatore di corrente continua; portatori di carica nei solidi: conduttori e isolanti; la corrente elettrica:
definizione, gli elettroni di conduzione, la velocità di deriva; le leggi di Ohm: resistenza e resistività;
energia e corrente: l'effetto Joule; la circolazione degli elettroni: i generatori di corrente; conservazione
della carica e dell’energia nei circuiti elettrici: resistenze in serie e in parallelo; semiconduttori:
caratteristiche generali, drogaggio, diodo a giunzione: caratteristiche, pannelli fotoelettrici.
Lezioni a carattere divulgativo sui fenomeni magnetici e sull’interazione tra correnti e magneti al fine di
comprendere il concetto di campo elettromagnetico.
3 moduli
Storia del concetto di campo dal 1700 al 1800.
LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
8 moduli
Generalità sulle onde elettromagnetiche: cariche accelerate e produzione di onde elettromagnetiche; lo
spettro delle onde elettromagnetiche: descrizione in base alla lunghezza d’onda e alle proprietà che ne
caratterizzano ciascun tipo; analisi di esperimenti per dimostrare che le onde elettromagnetiche sono
prodotte da cariche accelerate, sono trasversali e interferiscono: la luce di sincrotrone, interferenza e
polarizzazione di onde radio, microonde, luce e raggi X.
Modello classico e quantistico della radiazione elettromagnetica, l’effetto fotoelettrico: evidenze
sperimentali, l’ipotesi di Einstein; la “filosofia” dell’atomo di Bohr.
ENERGIA NUCLEARE
5 moduli
Ripasso del programma del quarto anno sulla forza nucleare; le radiazioni α, β, γ, le trasformazioni
radioattive: legge del decadimento, tempo di dimezzamento di un radionuclide; gli effetti biologici delle
radiazioni ionizzanti: contaminazione esterna e interna, fattori che determinano la gravità dei danni: dose
assorbita, natura della radiazione (LET) e dei tessuti irraggiati, dose biologica assorbita, condizioni di
irraggiamento e di post irraggiamento, ciclo biologico del calcio e dello stronzio, contaminazione da
Sr90 dopo gli esperimenti nucleari del periodo della guerra fredda, sindrome da radiazione.
Metodi e Strumenti
Le lezioni di fisica (2 moduli settimanali) sono state svolte in classe in modo frontale, talvolta con l’uso
di opportuni supporti: lavagna luminosa, presentazioni su calcolatore, film a carattere didattico per
supplire alla mancanza del laboratorio di fisica. La maggior parte degli argomenti sono stati proposti in
questo modo: dopo l'iniziale descrizione di alcune osservazioni inerenti un certo fenomeno, sono stati
illustrati uno o più modelli interpretativi ormai superati; in seguito si è fornito il modello attuale. Si è
cercato di condurre gli allievi a capire come, a volte, si è costretti a rinunciare a spiegazioni consolidate,
magari più intuitive, se si vogliono avere modelli che descrivono in modo più adeguato la realtà.
Contemporaneamente, laddove lo ha consentito la preparazione degli allievi, si è cercato di dare un certo
peso agli aspetti applicativi delle teorie studiate, risolvendo semplici problemi e mettendo in relazione gli
aspetti teorici con scelte tecnologicamente importanti.
Per approfondire gli argomenti trattati, sono state utilizzate dispense tratte da testi divulgativi della
disciplina e articoli di giornali e riviste scientifiche.
LIBRO DI TESTO: LA CONOSCENZA DEL MONDO FISICO Vol. 1 e 2 Marazzini, Mazzoni - Editore Signorelli
Bergamaschini,
Brani tratti da: l’Enciclopedia Einaudi : “Storia del concetto di campo” e altri testi scolastici
Presentazione a cura dell’insegnante: “A short story of light and colours”
Dispense a cura dell’insegnante
Film PSSC: “L’esperimento di Millikan”; “Le onde elettromagnetiche”.
Film “Atomic café” : dal Trinity Test alla Guerra Fredda.
Verifiche
tipologia
Scritte Esercizi-teoria
Orali
Interrogazioni
n° prove 1° quadrimestre
4
n° prove 2° quadrimestre
3
1
Nelle verifiche scritte si è controllato la capacità di svolgere esercizi di applicazione, di risolvere
problemi, di dimostrare certe affermazioni, di rispondere a domande; in quelle orali si è controllata la
correttezza e precisione del linguaggio espositivo, delle dimostrazioni già svolte in classe e la capacità di
svolgere relazioni su argomenti assegnati.
La valutazione delle prove scritte e orali è stata fatta tenendo presente la tabella elaborata dal gruppo
degli insegnanti dell’area scientifica. Si è attribuito un peso diverso al raggiungimento dei singoli
obiettivi, in relazione alla loro tipologia.
GLI STUDENTI
L’INSEGNANTE