LICEOSC_SU_Fisica_CompetenzeTriennio

DISCIPLINA: FISICA
Indirizzo: LICEO SCIENTIFICO
Di seguito vengono esplicitati le competenze, le conoscenze e le abilità che costituiscono la
programmazione di fisica del secondo biennio e del quinto anno del Liceo Scientifico secondo quanto tratto
dalle nuove “Indicazioni nazionali degli obiettivi specifici di apprendimento per i licei”.
La trattazione dei moduli concorre al conseguimento di tutte le competenze di riferimento della disciplina e
di assi di seguito elencate. La disciplina concorre insieme alle altre al raggiungimento di tutte le competenze
trasversali.
Poiché “… le Indicazioni costituiscono l’intelaiatura sulla quale le istituzioni scolastiche disegnano il proprio
Piano dell’offerta formativa e i docenti costruiscono i propri percorsi didattici …”, ciascun insegnante sarà
libero di progettare il proprio piano di lavoro e di scegliere i contenuti, le strategie e le metodologie più
adeguate alle classi e ai singoli studenti ai fini del loro successo formativo. Questo documento fornisce la
base per la programmazione annuale del docente.
COMPETENZE DI RIFERIMENTO DELLA DISCIPLINA
F1
Osservare e identificare fenomeni.
F2
Formulare ipotesi esplicativa utilizzando modelli, analogie e leggi
Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti
per la sua risoluzione.
Fare esperienza e rendere ragione dei vari aspetti del metodo sperimentale.
Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui
vive.
F3
F4
F5
COMPETENZE AL CUI CONSEGUIMENTO CONCORRE LA DISCIPLINA
M_ST6
Collocare il pensiero scientifico, la storia delle sue scoperte e lo sviluppo delle invenzioni
tecnologiche nell’ambito più vasto della storia delle idee.
Comprendere le strutture portanti dei procedimenti argomentativi e dimostrativi della
matematica, anche attraverso la padronanza del linguaggio logico-formale; usarle in
particolare nell’individuare e risolvere problemi di varia natura
Saper utilizzare strumenti di calcolo e di rappresentazione per la modellizzazione e la
risoluzione di problemi
Aver raggiunto una conoscenza sicura dei contenuti fondamentali delle scienze fisiche e
naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia) e, anche attraverso l’uso
sistematico del laboratorio, una padronanza dei linguaggi specifici e dei metodi di indagine
propri delle scienze sperimentali
Essere in grado di esaminare una situazione fisica formulando ipotesi esplicative attraverso
modelli o analogie o leggi; essere in grado di formalizzare matematicamente un problema
fisico e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la loro risoluzione; essere
in grado di interpretare e/o elaborare dati, anche di natura sperimentale, verificandone la
pertinenza al modello scelto; essere in grado di descrivere il processo adottato per la
soluzione di un problema e di comunicare i risultati ottenuti valutandone la coerenza con la
situazione problematica proposta
Essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel
tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, con
attenzione critica alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in
particolare quelle più recenti
Saper cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana
M_ST7
Saper cogliere i rapporti tra il pensiero scientifico e la riflessione filosofica.
L_SS6
M_ST1
M_ST2
M_ST3
M_ST4
M_ST5
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
1
SECONDO BIENNIO
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
Modulo 1 MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE E GRAVITAZIONE
Il moto nel piano
La dinamica
newtoniana
La relatività del moto
Le leggi di
conservazione
La gravitazione
 Conoscere le grandezze che
caratterizzano il moto nel piano
 Conoscere il principio d’indipendenza
dei moti
 Conoscere le leggi del moto di un
proiettile e del moto armonico
semplice
 Conoscere le grandezze che
descrivono il moto circolare e il moto
armonico
 Conoscere gli enunciati e il significato
fisico delle leggi della dinamica di
Newton
 Conoscere le forze che agiscono su un
oggetto in moto su una traiettoria
circolare
 Conoscere i concetti di quantità di
moto e impulso e la legge che lega le
due grandezze
 Esprimere la seconda legge della
dinamica in termini di quantità di
moto e di momento angolare
 Conoscere il concetto di moto relativo
 Mettere in relazione la posizione e la
velocità di un oggetto in moto viste da
due diversi sistemi di riferimento
 Conoscere il significato fisico del
principio di relatività galileiano
 Riconoscere sistemi inerziali e sistemi
non inerziali
 Conoscere e comprendere il
significato delle leggi di conservazione
della quantità di moto, dell’energia e
del momento angolare
 Comprendere e interpretare il moto
del centro di massa di un sistema di
oggetti
 Conoscere l’enunciato e il significato
del teorema dell’energia cinetica
 Conoscere la differenza fra forze
conservative e non conservative
 Analizzare gli urti elastici e anelastici
utilizzando i principi di conservazione
 Conoscere le caratteristiche della
forza gravitazionale tra due oggetti e
capire perché la legge che la esprime
è una legge universale
 Conoscere le leggi che descrivono i
moti dei pianeti e comprendere come
ciascuna di esse sia una conseguenza
della legge di gravitazione universale
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Applicare il principio di indipendenza dei
moti per risolvere problemi sul moto di
un proiettile
 Risolvere problemi sul moto circolare
uniforme e sul moto armonico semplice
 Operare con le grandezze vettoriali
 Applicare le leggi di Newton per risolvere
problemi di dinamica unidimensionale e
bidimensionale utilizzando il modello
dello schema del corpo libero
 Risolvere problemi di dinamica dei moti
su traiettorie circolari, del moto armonico
e del moto di un pendolo
 Utilizzare il teorema dell’impulso per
risolvere problemi
 Utilizzare le trasformazioni di Galileo
della posizione e delle velocità per
confrontare moti visti da osservatori
diversi
 Risolvere problemi di dinamica in sistemi
non inerziali o in sistemi rotanti
 Utilizzare le leggi di conservazione per
risolvere problemi
 Interpretare e risolvere problemi relativi
al moto del centro di massa di un sistema
di oggetti
 Risolvere semplici problemi di urti in una
o due dimensioni
 Esprimere la forza gravitazionale tra due
corpi
 Applicare la legge della gravitazione
universale e le leggi di Keplero per
risolvere problemi relativi
all’accelerazione di gravità e al moto dei
pianeti e dei satelliti
2
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
 Conoscere la differenza tra massa
inerziale e massa gravitazionale
 Interpretare le forze a distanza
utilizzando il concetto di campo
 Estendere la conservazione
dell’energia ai sistemi astronomici
Modulo 2 MECCANICA DEI CORPI ESTESI
La dinamica dei corpi
rigidi
La dinamica dei fluidi
 Conoscere le caratteristiche dei corpi
rigidi e loro moti
 Riconoscere le analogie tra le
grandezze e le leggi del moto lineare e
del moto rotatorio
 Conoscere la definizione e il
significato del momento d’inerzia di
un corpo rigido e di un sistema di
corpi
 Estendere la conservazione
dell’energia ai moti rotazionali
 Conoscere l’espressione e il significato
della seconda legge di Newton per il
moto rotatorio
 Conoscere le grandezze
caratteristiche di un fluido
 Utilizzare il modello del fluido ideale
nello studio del moto di un fluido
 Conoscere l’equazione di continuità e
le sue implicazioni
 Conoscere l’equazione di Bernoulli
nella sua forma generale e saperla
interpretare come principio di
conservazione dell’energia
 Analizzare il moto di un fluido viscoso
 Risolvere problemi sui moti rotatori dei
corpi rigidi utilizzando il momento
d’inerzia
 Applicare la seconda legge di Newton e la
conservazione dell’energia e del
momento angolare per risolvere problemi
di meccanica rotazionale
 Utilizzare l’equazione di continuità per
calcolare portata e velocità di un fluido in
un condotto
 Utilizzare l’equazione di Bernoulli per
risolvere problemi relativi a moti di un
fluido in un condotto di sezione e altezza
variabili
 Risolvere problemi relativi a moti di fluidi
viscosi e a moti di oggetti in fluidi viscosi
Modulo 3 TERMODINAMICA
I gas e la teoria
cinetica
Le leggi della
termodinamica
 Conoscere il comportamento termico
dei gas e il concetto di zero assoluto
 Utilizzare il modello del gas ideale
come approssimazione del
comportamento dei gas reali
 Conoscere l’equazione di stato dei gas  Applicare le leggi dei gas ideali e
l’equazione di stato per risolvere semplici
ideali e saper interpretare le relazioni
problemi su gas reali
tra grandezze considerate
nell’equazione
 Calcolare l’energia cinetica media e la
velocità media delle molecole di gas
 Conoscere le leggi che esprimono le
mono e biatomiche
reazioni fra la pressione, la
temperatura e il volume di un gas
ideale
 individuare le relazioni tra grandezze
macroscopiche e microscopiche alla
luce della teoria cinetica dei gas
 Conoscere i principi della
 Applicare i principi della termodinamica
termodinamica, dimostrare
per calcolare il lavoro, l’energia interna, il
l’equivalenza tra i diversi enunciati
calore assorbito o ceduto in una
che li esprimono e saperli interpretare trasformazione o in un ciclo termico
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3
CONTENUTI
Conoscenze




dal punto di vista fisico
Distinguere le trasformazioni
reversibili e irreversibili
Conoscere le trasformazioni
termodinamiche, le leggi che le
esprimono e i grafici che le
rappresentano
Conoscere le macchine termiche e i
principi fisici che stanno alla base del
loro funzionamento
Conoscere il concetto di entropia di
un sistema, il suo significato e le sue
implicazioni
Abilità
 Calcolare il rendimento di una macchina
termica
 calcolare l’entropia di un sistema
soggetto a trasformazioni reversibili e
irreversibili
Modulo 4 ONDE
Onde e suono
Ottica fisica
 Conoscere i parametri caratteristici di
un’onda, le modalità di propagazione
dei diversi tipi di onde e l’espressione
della funzione d’onda armonica
 Conoscere l’origine e le caratteristiche
delle onde sonore e i fenomeni
dell’interferenza e dei battimenti
 Conoscere e spiegare l’effetto
Doppler per le onde sonore
 Descrivere la formazione di onde
stazionarie in una corda o in una
colonna d’aria
 Conoscere le ipotesi sulla natura della
luce e comprendere il significato fisico
del dualismo onda-corpuscolo
 Conoscere le leggi della riflessione e
della rifrazione e la relazione fra
indice di rifrazione e lunghezza d’onda
della luce
 Comprendere il meccanismo di
formazione delle figure di
interferenza
 Interpretare alcuni fenomeni della
vita quotidiana connessi
all’interferenza delle onde riflesse
 Comprendere l’origine delle figure di
diffrazione prodotte da aperture
lineari o circolari
 Calcolare la velocità di propagazione di
un’onda in una corda e utilizzare la
funzione d’onda per risolvere problemi
sulle onde
 Calcolare il livello di intensità di un’onda
sonora
 Risolvere problemi relativi all’effetto
Doppler di onde sonore e ai battimenti
 Risolvere problemi sulla riflessione e sulla
rifrazione della luce applicando il modello
dell’ottica geometrica
 Risolvere problemi relativi all’interferenza
della luce prodotta da una doppia
fenditura e all’interferenza di onde
riflesse
 Risolvere problemi su figure di diffrazione
prodotte da aperture lineari e circolari e
sulla risoluzione delle immagini
Modulo 5 ELETTRICITA’ E MAGNETISMO
Cariche elettriche,
forze e campi
 Conoscere le proprietà della carica
elettrica (quantizzazione e
conservazione della carica)
 Conoscere i fenomeni di
elettrizzazione per strofinio e per
induzione e interpretare il
comportamento di conduttori e
isolanti utilizzando un semplice
modello microscopico
 Conoscere e descrivere le
caratteristiche delle forze tra cariche
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Determinare la forza elettrica fra cariche
puntiformi, utilizzando anche il principio
di sovrapposizione
 Determinare il vettore campo elettrico
prodotto da una distribuzione di cariche
 Calcolare il flusso del campo elettrico
attraverso una superficie
 Applicare il teorema di Gauss per
calcolare campi elettrici
4
CONTENUTI
Conoscenze





Il potenziale elettrico
e l’energia potenziale 
elettrica





La corrente elettrica
e i circuiti in corrente 
continua



Il magnetismo

elettriche utilizzando la legge di
Coulomb
Conoscere il concetto di campo
elettrico e il significato e le proprietà
delle linee di campo
Conoscere il concetto di flusso del
campo elettrico e saper utilizzare il
teorema di Gauss per determinare
campi elettrici prodotti da particolari
distribuzioni di cariche
Conoscere la definizione di potenziale
elettrico e la relazione che lega il
campo elettrico al potenziale
Esprimere la conservazione
dell’energia di un sistema di cariche in
un campo elettrico
Conoscere l’espressione del
potenziale elettrico di una carica
puntiforme e il suo andamento in
relazione al segno della carica
Conoscere la definizione di superfici
equipotenziale e le loro proprietà
Conoscere le proprietà dei
condensatori e saper esprimere la
capacità di un condensatore a facce
piane parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le
armature
Esprimere l’energia immagazzinata in
un condensatore in funzione delle sue
grandezze caratteristiche
Conoscere il significato di corrente
elettrica, la definizione di intensità di
corrente e la sua unità di misura
Analizzare semplici circuiti in corrente
continua e conoscere il
comportamento dei suoi componenti
Conoscere il significato fisico di
resistenza e la sua dipendenza dalla
temperatura
Conoscere la legge di Ohm e la legge
che lega la resistenza di un filo alle
sue caratteristiche geometriche e
fisiche
Conoscere il comportamento di
resistenze e di condensatori collegati
in serie e in parallelo in un circuito
Conoscere le leggi di Kirchhoff e
saperle interpretare in termini di leggi
di conservazione
Conoscere le proprietà del campo
magnetico e le caratteristiche delle
linee del campo
Conoscere l’espressione della forza
magnetica che agisce su una carica in
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Abilità
 Risolvere problemi su potenziale, campi e
energia potenziale elettrica, per sistemi di
cariche puntiformi e per distribuzioni
uniformi di cariche
 Risolvere problemi sui condensatori a
facce piane parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le armature
 Applicare la legge di Ohm per calcolare
resistenze, tensioni e correnti in un
circuito
 Semplificare circuiti complessi
determinando resistenze e capacità
equivalenti di resistenze e condensatori
in serie e parallelo
 Utilizzare le leggi di Kirchhoff per
risolvere semplici circuiti
 Risolvere problemi relativi al moto di una
particella carica in un campo magnetico
 Determinare intensità, direzione e verso
della forza che agisce su un filo percorso
da corrente immerso in un campo
5
CONTENUTI




Conoscenze
Abilità
moto e saperne determinare la
direzione e il verso
Analizzare i moti di una particella
carica in un campo magnetico
Conoscere la forza magnetica
esercitata su un filo e su una spira
percorsi da corrente
Conoscere la legge di Ampère e
saperla utilizzare per determinare il
campo magnetico prodotto da un filo
percorso da corrente, da una spira e
da un solenoide
Conoscere il comportamento dei
diversi materiali in presenza di un
campo magnetico esterno
magnetico
 Determinare intensità, direzione e verso
di campi magnetici generati da fili, spire e
solenoidi percorsi da corrente
 Determinare la forza magnetica tra due
fili percorsi da corrente
QUINTO ANNO
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
Modulo 6 ELETTROMAGNETISMO
L’induzione elettromagnetica
Circuiti in corrente
alternata
La teoria di Maxwell
e le onde
elettromagnetiche
 Conoscere gli effetti di un campo
magnetico variabile nel tempo e il
significato di fem
 Conoscere il fenomeno dell’induzione,
le leggi di Faraday e di Lenz e
analizzare alcune applicazioni
 Analizzare il funzionamento di motori
elettrici, generatori e trasformatori
 Conoscere il significato fisico di
induttanza, le analogie tra induttanza
e massa e quelle fra corrente e
velocità in un circuito in corrente
alternata
 Conoscere l’andamento in funzione
del tempo della tensione e della
corrente in circuito CA e il significato
di valore quadratico medio, valore
massimo e valore efficace della
tensione e della corrente in un
circuito CA
 Analizzare il comportamento in
funzione del tempo dei parametri
caratteristici nei circuiti di tipo RC, RL
e RLC, anche nel limite di alte e basse
frequenze
 Conoscere il fenomeno della
risonanza e la similitudine con i
sistemi meccanici oscillanti
 Conoscere come i principi che
regolano i circuiti CA siano utilizzati ni
dispositivi elettrici comuni
 Applicare le leggi dell’induzione per
calcolare l’intensità e il verso delle
correnti indotte in un conduttore in moto
in un campo magnetico uniforme
 Determinare la fem in una spira rotante
in moto in un campo magnetico e
ricavare i parametri di funzionamento di
generatori e motori elettrici
 calcolare la costante di tempo e le altre
grandezze caratteristiche di un circuito RL
 Rappresentare la tensione e la corrente di
un circuito CA mediante il diagramma dei
fasori
 Utilizzare i valori efficaci di tensione e
corrente per ricavare parametri
caratteristici dei circuiti CA
 Risolvere un circuito RLC nel limite di alte
e basse frequenze
 Conoscere le equazioni di Maxwell
 Calcolare energia, quantità di moto e
come sintesi e generalizzazione delle
intensità della radiazione
leggi dell’elettricità e del magnetismo
elettromagnetica
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
6
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
 Conoscere il significato della corrente  Calcolare l’intensità trasmessa attraverso
di spostamento e il ruolo che essa
un filtro polarizzatore
riveste all’interno delle equazioni di
Maxwell
 Conoscere le caratteristiche della
radiazione elettromagnetica e dello
spettro elettromagnetico
 Conoscere il fenomeno della
polarizzazione di un’onda
elettromagnetica
Modulo 7 FISICA MODERNA
Dalla fisica classica
alla fisica moderna
Relatività
La fisica quantistica
 Conoscere gli esperimenti di Thomson
e di Millikan che condussero alla
scoperta dell’elettrone, alla
determinazione della sua massa e
dell’unità fondamentale di carica
 Conoscere la legge di Bragg e la
diffrazione a raggi X
 Conoscere validità e limiti dei primi
modelli atomici e gli esperimenti che
condussero all’ipotesi del nucleo
 Analizzare le caratteristiche degli
spettri di emissione e di assorbimento
e riconoscerli come strumenti di
indagine
 Conoscere i postulati della relatività
ristretta e confrontarli con quelli della
relatività galileiana
 Conoscere il significato di dilatazione
degli intervalli temporali e
contrazione delle lunghezze e
l’esistenza della velocità della luce
come velocità limite
 Conoscere le trasformazioni di
Lorentz delle coordinate del tempo e
delle velocità e confrontarle con
quelle di Galileo
 Analizzare l’effetto Doppler per le
onde elettromagnetiche
 Conoscere il significato degli invarianti
relativistici
 Definire le grandezze della meccanica
in termini relativistici
 Conoscere i motivi che portarono allo
sviluppo dell’ipotesi dei quanti e gli
esperimenti che la convalidarono
 Comprendere il concetto di
quantizzazione delle grandezze fisiche
e il ruolo della costante di Planck
come costante fondamentale
 Conoscere la natura duale ondaparticella della luce e delle particelle
atomiche e descrivere i fenomeni a
essa collegati
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Ricavare il rapporto carica-massa di una
particella mediante un esperimento alla
Thomson
 Ricavare i parametri caratteristici in un
esperimento alla Millikan
 utilizzare la legge di Bragg per ottenere
informazioni sul reticolo cristallino
 Calcolare le lunghezze d’onda della serie
di Balmer, Paschen e Lyman dell’atomo di
idrogeno
 Risolvere problemi sulla dilatazione
temporale e identificare correttamente il
tempo proprio
 Risolvere problemi sulla contrazione delle
lunghezze e identificare correttamente la
lunghezza propria
 Utilizzare le trasformazioni di Lorentz
delle coordinate e del tempo e la
composizione relativistica delle velocità
 Calcolare lo spostamento Doppler
 Risolvere problemi di meccanica
relativistica
 Determinare la temperatura di un corpo
radiante, riconoscere e interpretare uno
spettro di radiazione
 Calcolare l’energia trasportata da un
fotone in funzione della frequenza
 Calcolare i parametri caratteristici nelle
interazioni Compton e fotoelettrica e
risolvere semplici problemi
sull’interazione luce-materia
 Calcolare i raggi delle orbite nel modello
atomico di Bohr, la velocità e l’energia
7
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
degli elettroni
Modulo 8 MICROCOSMO E MACROCOSMO
La struttura della
materia
Nuclei e particelle
L’universo
 Comprendere in che modo le leggi
della fisica quantistica spiegano la
struttura a livelli degli atomi con più
elettroni, le loro configurazioni
elettroniche e la Tavola Periodica
degli elementi
 Conoscere il significato del principio di
esclusione di Pauli
 Conoscere i diversi tipi di radiazione
associata agli atomi e i relativi
meccanismi di produzione
 Conoscere i vari tipi di legami
molecolari e i livelli energetici delle
molecole
 Conoscere la struttura a bande di
energia dei diversi tipi di solidi:
conduttori, semiconduttori, isolanti
 Conoscere la struttura del nucleo e
identificare i costituenti fondamentali
della materia
 Conoscere il fenomeno della
radioattività, le sue leggi e i diversi tipi
di decadimento radioattivo
 Definire l’energia di legame dei nuclei,
conoscere le reazioni nucleari e i
processi di fissione e fusione
 Definire le forze fondamentali,
conoscere il modello standard e le
nuove ipotesi
 Conoscere la struttura del cosmo, la
storia della sua scoperta e le unità di
misura astronomiche
 Conoscere la teoria della relatività
generale come estensione della teoria
newtoniana della gravità e
comprendere il significato del
principio di equivalenza einsteiniano
 Conoscere l’origine delle onde
gravitazionali
 Conoscere la teoria dell’espansione
cosmica, la legge di Hubble e il fattore
di scala dell’universo
 Conoscere la storia dell’universo e la
sua evoluzione, il contenuto in massa
e energia e le ipotesi sul suo destino
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Definire completamente uno stato
applicando il principio di esclusione di
Pauli e descrivere una configurazione
elettronica
 Ricavare i parametri della radiazione
emessa nei diversi tipi di transizione fra
livelli atomici
 Ricavare i parametri dello spettro
rotazionale e vibrazionale di una
molecola
 Utilizzare il formalismo che descrive la
struttura nucleare e riconoscerne i
costituenti
 Determinare i modi e i prodotti del
decadimento di un nucleo e calcolare la
radioattività di una sorgente radioattiva
 Determinare i prodotti di una reazione
nucleare e i relativi parametri fisici
 Applicare la teoria einsteiniana per
calcolare il raggio di Schwarzschild
 Utilizzare la legge di Hubble per
determinare la distanza di una galassia,
calcolare il redshift ed esprimerlo in
funzione del fattore di scala
 Determinare la densità critica
dell’universo, la sua densità e la sua
geometria
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DISCIPLINA: FISICA
Indirizzo: LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE
Di seguito vengono esplicitati le competenze, le conoscenze e le abilità che costituiscono la
programmazione di fisica del secondo biennio e del quinto anno del Liceo delle Scienze Applicate secondo
quanto tratto dalle nuove “Indicazioni nazionali degli obiettivi specifici di apprendimento per i licei”.
La trattazione dei moduli concorre al conseguimento di tutte le competenze di riferimento della disciplina e
di assi di seguito elencate.
Poiché “… le Indicazioni costituiscono l’intelaiatura sulla quale le istituzioni scolastiche disegnano il proprio
Piano dell’offerta formativa e i docenti costruiscono i propri percorsi didattici …”, ciascun insegnante sarà
libero di progettare il proprio piano di lavoro e di scegliere i contenuti, le strategie e le metodologie più
adeguate alle classi e ai singoli studenti ai fini del loro successo formativo. Questo documento fornisce la
base per la programmazione annuale del docente.
COMPETENZE DI RIFERIMENTO DELLA DISCIPLINA
F1
Osservare e identificare fenomeni.
F2
Formulare ipotesi esplicativa utilizzando modelli, analogie e leggi
Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti
per la sua risoluzione.
Fare esperienza e rendere ragione dei vari aspetti del metodo sperimentale.
Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui
vive.
F3
F4
F5
COMPETENZE AL CUI CONSEGUIMENTO CONCORRE LA DISCIPLINA
L_SS6
M_ST1
M_ST2
M_ST3
M_ST4
M_ST5
M_ST6
M_ST7
M_ST8
Collocare il pensiero scientifico, la storia delle sue scoperte e lo sviluppo delle invenzioni
tecnologiche nell’ambito più vasto della storia delle idee.
Aver appreso concetti, principi e teorie scientifiche anche attraverso esemplificazioni
operative di laboratorio
Elaborare l’analisi critica dei fenomeni considerati, la riflessione metodologica sulle procedure
sperimentali e la ricerca di strategie atte a favorire la scoperta scientifica
analizzare le strutture logiche coinvolte ed i modelli utilizzati nella ricerca scientifica
Essere in grado di esaminare una situazione fisica formulando ipotesi esplicative attraverso
modelli o analogie o leggi; essere in grado di formalizzare matematicamente un problema
fisico e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la loro risoluzione; essere
in grado di interpretare e/o elaborare dati, anche di natura sperimentale, verificandone la
pertinenza al modello scelto; essere in grado di descrivere il processo adottato per la
soluzione di un problema e di comunicare i risultati ottenuti valutandone la coerenza con la
situazione problematica proposta
Individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi (storico-naturali, simbolici,
matematici, logici, formali, artificiali)
Comprendere il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana
Saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellizzazione
di specifici problemi scientifici e individuare la funzione dell’informatica nello sviluppo
scientifico
Saper applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti
La disciplina concorre insieme alle altre al raggiungimento di tutte le competenze trasversali
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
9
SECONDO BIENNIO
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
Modulo 1 MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE E GRAVITAZIONE
Il moto nel piano
La dinamica
newtoniana
La relatività del moto
Le leggi di
conservazione
La gravitazione
 Conoscere le grandezze che
caratterizzano il moto nel piano
 Conoscere il principio d’indipendenza
dei moti
 Conoscere le leggi del moto di un
proiettile e del moto armonico
semplice
 Conoscere le grandezze che
descrivono il moto circolare e il moto
armonico
 Conoscere gli enunciati e il significato
fisico delle leggi della dinamica di
Newton
 Conoscere le forze che agiscono su un
oggetto in moto su una traiettoria
circolare
 Conoscere i concetti di quantità di
moto e impulso e la legge che lega le
due grandezze
 Esprimere la seconda legge della
dinamica in termini di quantità di
moto e di momento angolare
 Conoscere il concetto di moto relativo
 Mettere in relazione la posizione e la
velocità di un oggetto in moto viste da
due diversi sistemi di riferimento
 Conoscere il significato fisico del
principio di relatività galileiano
 Riconoscere sistemi inerziali e sistemi
non inerziali
 Conoscere e comprendere il
significato delle leggi di conservazione
della quantità di moto, dell’energia e
del momento angolare
 Comprendere e interpretare il moto
del centro di massa di un sistema di
oggetti
 Conoscere l’enunciato e il significato
del teorema dell’energia cinetica
 Conoscere la differenza fra forze
conservative e non conservative
 Analizzare gli urti elastici e anelastici
utilizzando i principi di conservazione
 Conoscere le caratteristiche della
forza gravitazionale tra due oggetti e
capire perché la legge che la esprime
è una legge universale
 Conoscere le leggi che descrivono i
moti dei pianeti e comprendere come
ciascuna di esse sia una conseguenza
della legge di gravitazione universale
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Applicare il principio di indipendenza dei
moti per risolvere problemi sul moto di
un proiettile
 Risolvere problemi sul moto circolare
uniforme e sul moto armonico semplice
 Operare con le grandezze vettoriali
 Applicare le leggi di Newton per risolvere
problemi di dinamica unidimensionale e
bidimensionale utilizzando il modello
dello schema del corpo libero
 Risolvere problemi di dinamica dei moti
su traiettorie circolari, del moto armonico
e del moto di un pendolo
 Utilizzare il teorema dell’impulso per
risolvere problemi
 Utilizzare le trasformazioni di Galileo
della posizione e delle velocità per
confrontare moti visti da osservatori
diversi
 Risolvere problemi di dinamica in sistemi
non inerziali o in sistemi rotanti
 Utilizzare le leggi di conservazione per
risolvere problemi
 Interpretare e risolvere problemi relativi
al moto del centro di massa di un sistema
di oggetti
 Risolvere semplici problemi di urti in una
o due dimensioni
 Esprimere la forza gravitazionale tra due
corpi
 Applicare la legge della gravitazione
universale e le leggi di Keplero per
risolvere problemi relativi
all’accelerazione di gravità e al moto dei
pianeti e dei satelliti
10
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
 Conoscere la differenza tra massa
inerziale e massa gravitazionale
 Interpretare le forze a distanza
utilizzando il concetto di campo
 Estendere la conservazione
dell’energia ai sistemi astronomici
Modulo 2 MECCANICA DEI CORPI ESTESI
La dinamica dei corpi
rigidi
La dinamica dei fluidi
 Conoscere le caratteristiche dei corpi
rigidi e loro moti
 Riconoscere le analogie tra le
grandezze e le leggi del moto lineare e
del moto rotatorio
 Conoscere la definizione e il
significato del momento d’inerzia di
un corpo rigido e di un sistema di
corpi
 Estendere la conservazione
dell’energia ai moti rotazionali
 Conoscere l’espressione e il significato
della seconda legge di Newton per il
moto rotatorio
 Conoscere le grandezze
caratteristiche di un fluido
 Utilizzare il modello del fluido ideale
nello studio del moto di un fluido
 Conoscere l’equazione di continuità e
le sue implicazioni
 Conoscere l’equazione di Bernoulli
nella sua forma generale e saperla
interpretare come principio di
conservazione dell’energia
 Analizzare il moto di un fluido viscoso
 Risolvere problemi sui moti rotatori dei
corpi rigidi utilizzando il momento
d’inerzia
 Applicare la seconda legge di Newton e la
conservazione dell’energia e del
momento angolare per risolvere problemi
di meccanica rotazionale
 Utilizzare l’equazione di continuità per
calcolare portata e velocità di un fluido in
un condotto
 Utilizzare l’equazione di Bernoulli per
risolvere problemi relativi a moti di un
fluido in un condotto di sezione e altezza
variabili
 Risolvere problemi relativi a moti di fluidi
viscosi e a moti di oggetti in fluidi viscosi
Modulo 3 TERMODINAMICA
I gas e la teoria
cinetica
Le leggi della
termodinamica
 Conoscere il comportamento termico
dei gas e il concetto di zero assoluto
 Utilizzare il modello del gas ideale
come approssimazione del
comportamento dei gas reali
 Conoscere l’equazione di stato dei gas  Applicare le leggi dei gas ideali e
l’equazione di stato per risolvere semplici
ideali e saper interpretare le relazioni
problemi su gas reali
tra grandezze considerate
nell’equazione
 Calcolare l’energia cinetica media e la
velocità media delle molecole di gas
 Conoscere le leggi che esprimono le
mono e biatomiche
reazioni fra la pressione, la
temperatura e il volume di un gas
ideale
 individuare le relazioni tra grandezze
macroscopiche e microscopiche alla
luce della teoria cinetica dei gas
 Conoscere i principi della
 Applicare i principi della termodinamica
termodinamica, dimostrare
per calcolare il lavoro, l’energia interna, il
l’equivalenza tra i diversi enunciati
calore assorbito o ceduto in una
che li esprimono e saperli interpretare trasformazione o in un ciclo termico
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
11
CONTENUTI
Conoscenze




dal punto di vista fisico
Distinguere le trasformazioni
reversibili e irreversibili
Conoscere le trasformazioni
termodinamiche, le leggi che le
esprimono e i grafici che le
rappresentano
Conoscere le macchine termiche e i
principi fisici che stanno alla base del
loro funzionamento
Conoscere il concetto di entropia di
un sistema, il suo significato e le sue
implicazioni
Abilità
 Calcolare il rendimento di una macchina
termica
 calcolare l’entropia di un sistema
soggetto a trasformazioni reversibili e
irreversibili
Modulo 4 ONDE
Onde e suono
Ottica fisica
 Conoscere i parametri caratteristici di
un’onda, le modalità di propagazione
dei diversi tipi di onde e l’espressione
della funzione d’onda armonica
 Conoscere l’origine e le caratteristiche
delle onde sonore e i fenomeni
dell’interferenza e dei battimenti
 Conoscere e spiegare l’effetto
Doppler per le onde sonore
 Descrivere la formazione di onde
stazionarie in una corda o in una
colonna d’aria
 Conoscere le ipotesi sulla natura della
luce e comprendere il significato fisico
del dualismo onda-corpuscolo
 Conoscere le leggi della riflessione e
della rifrazione e la relazione fra
indice di rifrazione e lunghezza d’onda
della luce
 Comprendere il meccanismo di
formazione delle figure di
interferenza
 Interpretare alcuni fenomeni della
vita quotidiana connessi
all’interferenza delle onde riflesse
 Comprendere l’origine delle figure di
diffrazione prodotte da aperture
lineari o circolari
 Calcolare la velocità di propagazione di
un’onda in una corda e utilizzare la
funzione d’onda per risolvere problemi
sulle onde
 Calcolare il livello di intensità di un’onda
sonora
 Risolvere problemi relativi all’effetto
Doppler di onde sonore e ai battimenti
 Risolvere problemi sulla riflessione e sulla
rifrazione della luce applicando il modello
dell’ottica geometrica
 Risolvere problemi relativi all’interferenza
della luce prodotta da una doppia
fenditura e all’interferenza di onde
riflesse
 Risolvere problemi su figure di diffrazione
prodotte da aperture lineari e circolari e
sulla risoluzione delle immagini
Modulo 5 ELETTRICITA’ E MAGNETISMO
Cariche elettriche,
forze e campi
 Conoscere le proprietà della carica
elettrica (quantizzazione e
conservazione della carica)
 Conoscere i fenomeni di
elettrizzazione per strofinio e per
induzione e interpretare il
comportamento di conduttori e
isolanti utilizzando un semplice
modello microscopico
 Conoscere e descrivere le
caratteristiche delle forze tra cariche
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Determinare la forza elettrica fra cariche
puntiformi, utilizzando anche il principio
di sovrapposizione
 Determinare il vettore campo elettrico
prodotto da una distribuzione di cariche
 Calcolare il flusso del campo elettrico
attraverso una superficie
 Applicare il teorema di Gauss per
calcolare campi elettrici
12
CONTENUTI
Conoscenze





Il potenziale elettrico
e l’energia potenziale 
elettrica





La corrente elettrica
e i circuiti in corrente 
continua



Il magnetismo

elettriche utilizzando la legge di
Coulomb
Conoscere il concetto di campo
elettrico e il significato e le proprietà
delle linee di campo
Conoscere il concetto di flusso del
campo elettrico e saper utilizzare il
teorema di Gauss per determinare
campi elettrici prodotti da particolari
distribuzioni di cariche
Conoscere la definizione di potenziale
elettrico e la relazione che lega il
campo elettrico al potenziale
Esprimere la conservazione
dell’energia di un sistema di cariche in
un campo elettrico
Conoscere l’espressione del
potenziale elettrico di una carica
puntiforme e il suo andamento in
relazione al segno della carica
Conoscere la definizione di superfici
equipotenziale e le loro proprietà
Conoscere le proprietà dei
condensatori e saper esprimere la
capacità di un condensatore a facce
piane parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le
armature
Esprimere l’energia immagazzinata in
un condensatore in funzione delle sue
grandezze caratteristiche
Conoscere il significato di corrente
elettrica, la definizione di intensità di
corrente e la sua unità di misura
Analizzare semplici circuiti in corrente
continua e conoscere il
comportamento dei suoi componenti
Conoscere il significato fisico di
resistenza e la sua dipendenza dalla
temperatura
Conoscere la legge di Ohm e la legge
che lega la resistenza di un filo alle
sue caratteristiche geometriche e
fisiche
Conoscere il comportamento di
resistenze e di condensatori collegati
in serie e in parallelo in un circuito
Conoscere le leggi di Kirchhoff e
saperle interpretare in termini di leggi
di conservazione
Conoscere le proprietà del campo
magnetico e le caratteristiche delle
linee del campo
Conoscere l’espressione della forza
magnetica che agisce su una carica in
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
Abilità
 Risolvere problemi su potenziale, campi e
energia potenziale elettrica, per sistemi di
cariche puntiformi e per distribuzioni
uniformi di cariche
 Risolvere problemi sui condensatori a
facce piane parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le armature
 Applicare la legge di Ohm per calcolare
resistenze, tensioni e correnti in un
circuito
 Semplificare circuiti complessi
determinando resistenze e capacità
equivalenti di resistenze e condensatori
in serie e parallelo
 Utilizzare le leggi di Kirchhoff per
risolvere semplici circuiti
 Risolvere problemi relativi al moto di una
particella carica in un campo magnetico
 Determinare intensità, direzione e verso
della forza che agisce su un filo percorso
da corrente immerso in un campo
13
CONTENUTI




Conoscenze
Abilità
moto e saperne determinare la
direzione e il verso
Analizzare i moti di una particella
carica in un campo magnetico
Conoscere la forza magnetica
esercitata su un filo e su una spira
percorsi da corrente
Conoscere la legge di Ampère e
saperla utilizzare per determinare il
campo magnetico prodotto da un filo
percorso da corrente, da una spira e
da un solenoide
Conoscere il comportamento dei
diversi materiali in presenza di un
campo magnetico esterno
magnetico
 Determinare intensità, direzione e verso
di campi magnetici generati da fili, spire e
solenoidi percorsi da corrente
 Determinare la forza magnetica tra due
fili percorsi da corrente
QUINTO ANNO
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
Modulo 6 ELETTROMAGNETISMO
L’induzione elettromagnetica
Circuiti in corrente
alternata
La teoria di Maxwell
e le onde
elettromagnetiche
 Conoscere gli effetti di un campo
magnetico variabile nel tempo e il
significato di fem
 Conoscere il fenomeno dell’induzione,
le leggi di Faraday e di Lenz e
analizzare alcune applicazioni
 Analizzare il funzionamento di motori
elettrici, generatori e trasformatori
 Conoscere il significato fisico di
induttanza, le analogie tra induttanza
e massa e quelle fra corrente e
velocità in un circuito in corrente
alternata
 Conoscere l’andamento in funzione
del tempo della tensione e della
corrente in circuito CA e il significato
di valore quadratico medio, valore
massimo e valore efficace della
tensione e della corrente in un
circuito CA
 Analizzare il comportamento in
funzione del tempo dei parametri
caratteristici nei circuiti di tipo RC, RL
e RLC, anche nel limite di alte e basse
frequenze
 Conoscere il fenomeno della
risonanza e la similitudine con i
sistemi meccanici oscillanti
 Conoscere come i principi che
regolano i circuiti CA siano utilizzati ni
dispositivi elettrici comuni
 Applicare le leggi dell’induzione per
calcolare l’intensità e il verso delle
correnti indotte in un conduttore in moto
in un campo magnetico uniforme
 Determinare la fem in una spira rotante
in moto in un campo magnetico e
ricavare i parametri di funzionamento di
generatori e motori elettrici
 calcolare la costante di tempo e le altre
grandezze caratteristiche di un circuito RL
 Rappresentare la tensione e la corrente di
un circuito CA mediante il diagramma dei
fasori
 Utilizzare i valori efficaci di tensione e
corrente per ricavare parametri
caratteristici dei circuiti CA
 Risolvere un circuito RLC nel limite di alte
e basse frequenze
 Conoscere le equazioni di Maxwell
 Calcolare energia, quantità di moto e
come sintesi e generalizzazione delle
intensità della radiazione
leggi dell’elettricità e del magnetismo
elettromagnetica
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
14
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
 Conoscere il significato della corrente  Calcolare l’intensità trasmessa attraverso
di spostamento e il ruolo che essa
un filtro polarizzatore
riveste all’interno delle equazioni di
Maxwell
 Conoscere le caratteristiche della
radiazione elettromagnetica e dello
spettro elettromagnetico
 Conoscere il fenomeno della
polarizzazione di un’onda
elettromagnetica
Modulo 7 FISICA MODERNA
Dalla fisica classica
alla fisica moderna
Relatività
La fisica quantistica
 Conoscere gli esperimenti di Thomson
e di Millikan che condussero alla
scoperta dell’elettrone, alla
determinazione della sua massa e
dell’unità fondamentale di carica
 Conoscere la legge di Bragg e la
diffrazione a raggi X
 Conoscere validità e limiti dei primi
modelli atomici e gli esperimenti che
condussero all’ipotesi del nucleo
 Analizzare le caratteristiche degli
spettri di emissione e di assorbimento
e riconoscerli come strumenti di
indagine
 Conoscere i postulati della relatività
ristretta e confrontarli con quelli della
relatività galileiana
 Conoscere il significato di dilatazione
degli intervalli temporali e
contrazione delle lunghezze e
l’esistenza della velocità della luce
come velocità limite
 Conoscere le trasformazioni di
Lorentz delle coordinate del tempo e
delle velocità e confrontarle con
quelle di Galileo
 Analizzare l’effetto Doppler per le
onde elettromagnetiche
 Conoscere il significato degli invarianti
relativistici
 Definire le grandezze della meccanica
in termini relativistici
 Conoscere i motivi che portarono allo
sviluppo dell’ipotesi dei quanti e gli
esperimenti che la convalidarono
 Comprendere il concetto di
quantizzazione delle grandezze fisiche
e il ruolo della costante di Planck
come costante fondamentale
 Conoscere la natura duale ondaparticella della luce e delle particelle
atomiche e descrivere i fenomeni a
essa collegati
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Ricavare il rapporto carica-massa di una
particella mediante un esperimento alla
Thomson
 Ricavare i parametri caratteristici in un
esperimento alla Millikan
 utilizzare la legge di Bragg per ottenere
informazioni sul reticolo cristallino
 Calcolare le lunghezze d’onda della serie
di Balmer, Paschen e Lyman dell’atomo di
idrogeno
 Risolvere problemi sulla dilatazione
temporale e identificare correttamente il
tempo proprio
 Risolvere problemi sulla contrazione delle
lunghezze e identificare correttamente la
lunghezza propria
 Utilizzare le trasformazioni di Lorentz
delle coordinate e del tempo e la
composizione relativistica delle velocità
 Calcolare lo spostamento Doppler
 Risolvere problemi di meccanica
relativistica
 Determinare la temperatura di un corpo
radiante, riconoscere e interpretare uno
spettro di radiazione
 Calcolare l’energia trasportata da un
fotone in funzione della frequenza
 Calcolare i parametri caratteristici nelle
interazioni Compton e fotoelettrica e
risolvere semplici problemi
sull’interazione luce-materia
 Calcolare i raggi delle orbite nel modello
atomico di Bohr, la velocità e l’energia
15
CONTENUTI
Conoscenze
Abilità
degli elettroni
Modulo 8 MICROCOSMO E MACROCOSMO
La struttura della
materia
Nuclei e particelle
L’universo
 Comprendere in che modo le leggi
della fisica quantistica spiegano la
struttura a livelli degli atomi con più
elettroni, le loro configurazioni
elettroniche e la Tavola Periodica
degli elementi
 Conoscere il significato del principio di
esclusione di Pauli
 Conoscere i diversi tipi di radiazione
associata agli atomi e i relativi
meccanismi di produzione
 Conoscere i vari tipi di legami
molecolari e i livelli energetici delle
molecole
 Conoscere la struttura a bande di
energia dei diversi tipi di solidi:
conduttori, semiconduttori, isolanti
 Conoscere la struttura del nucleo e
identificare i costituenti fondamentali
della materia
 Conoscere il fenomeno della
radioattività, le sue leggi e i diversi tipi
di decadimento radioattivo
 Definire l’energia di legame dei nuclei,
conoscere le reazioni nucleari e i
processi di fissione e fusione
 Definire le forze fondamentali,
conoscere il modello standard e le
nuove ipotesi
 Conoscere la struttura del cosmo, la
storia della sua scoperta e le unità di
misura astronomiche
 Conoscere la teoria della relatività
generale come estensione della teoria
newtoniana della gravità e
comprendere il significato del
principio di equivalenza einsteiniano
 Conoscere l’origine delle onde
gravitazionali
 Conoscere la teoria dell’espansione
cosmica, la legge di Hubble e il fattore
di scala dell’universo
 Conoscere la storia dell’universo e la
sua evoluzione, il contenuto in massa
e energia e le ipotesi sul suo destino
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
 Definire completamente uno stato
applicando il principio di esclusione di
Pauli e descrivere una configurazione
elettronica
 Ricavare i parametri della radiazione
emessa nei diversi tipi di transizione fra
livelli atomici
 Ricavare i parametri dello spettro
rotazionale e vibrazionale di una
molecola
 Utilizzare il formalismo che descrive la
struttura nucleare e riconoscerne i
costituenti
 Determinare i modi e i prodotti del
decadimento di un nucleo e calcolare la
radioattività di una sorgente radioattiva
 Determinare i prodotti di una reazione
nucleare e i relativi parametri fisici
 Applicare la teoria einsteiniana per
calcolare il raggio di Schwarzschild
 Utilizzare la legge di Hubble per
determinare la distanza di una galassia,
calcolare il redshift ed esprimerlo in
funzione del fattore di scala
 Determinare la densità critica
dell’universo, la sua densità e la sua
geometria
16
DISCIPLINA: FISICA
Indirizzo: LICEO DELLE SCIENZE UMANE
Di seguito vengono esplicitati le competenze, le conoscenze e le abilità che costituiscono la
programmazione di fisica del secondo biennio e del quinto anno del Liceo delle Scienze Umane secondo
quanto tratto dalle nuove “Indicazioni nazionali degli obiettivi specifici di apprendimento per i licei”.
La trattazione dei moduli concorre al conseguimento di tutte le competenze di riferimento della disciplina e
di assi di seguito elencate. La disciplina concorre insieme alle altre al raggiungimento di tutte le competenze
trasversali.
Poiché “… le Indicazioni costituiscono l’intelaiatura sulla quale le istituzioni scolastiche disegnano il proprio
Piano dell’offerta formativa e i docenti costruiscono i propri percorsi didattici …”, ciascun insegnante sarà
libero di progettare il proprio piano di lavoro e di scegliere i contenuti, le strategie e le metodologie più
adeguate alle classi e ai singoli studenti ai fini del loro successo formativo. Questo documento fornisce la
base per la programmazione annuale del docente.
COMPETENZE DI RIFERIMENTO DELLA DISCIPLINA
F1
Osservare e identificare fenomeni.
F2
Formulare ipotesi esplicativa utilizzando modelli, analogie e leggi
Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti
per la sua risoluzione.
Fare esperienza e rendere ragione dei vari aspetti del metodo sperimentale.
Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui
vive.
F3
F4
F5
COMPETENZE AL CUI CONSEGUIMENTO CONCORRE LA DISCIPLINA
L_SS6
M_ST1
M_ST2
M_ST3
Collocare il pensiero scientifico, la storia delle sue scoperte e lo sviluppo delle invenzioni
tecnologiche nell’ambito più vasto della storia delle idee
Comprendere il linguaggio formale specifico della matematica, saper utilizzare le procedure
tipiche del pensiero matematico, conoscere i contenuti fondamentali delle teorie che sono
alla base della descrizione matematica della realtà
Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali (chimica,
biologia, scienze della terra, astronomia), padroneggiandone le procedure e i metodi di
indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate
Essere in grado di utilizzare strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di
approfondimento
SECONDO BIENNIO
CONTENUTI
Sistema
Internazionale.
Misure dirette e
indirette. Grafici
cartesiani e
proporzionalità.
Competenze
Disciplinari
Conoscenze
 Conoscere potenze e
Abilità
 Cogliere l’importanza della
percentuali; conoscere e
misurazione nella scienza.
utilizzare le principali
 Aver compreso la notazione scientifica
unità di misura.
e l’idea di proporzionalità diretta e
 Utilizzare le relazioni di
inversa.
proporzionalità.
 Cogliere i significati di
massa e densità.
Dipartimento di Matematica e Fisica – Polo Liceale “A. Einstein”
17
CONTENUTI
Competenze
Disciplinari
Conoscenze
Grandezze scalari e
vettoriali. Forze.
Peso. Forza elastica.
L’equilibrio
meccanico.
La pressione.
 Saper operare con
3.Grandezze tempo,
velocità e
accelerazione.
Posizioni e
traiettorie.
Moti rettilinei e curvi.
Leggi fondamentali
della dinamica.
Relazioni forze e
moti. Moto
parabolico.
Gravitazione.
 Risolvere problemi
Lavoro e potenza.
Energia cinetica e
potenziale.
 Saper calcolare il lavoro
La temperatura.
Dilatazione termica e
leggi dei gas.
Lavoro
termodinamico e
principi della
termodinamica.
 Convertire temperature,
Fenomeni ondulatori.
La propagazione della
luce.
 Risolvere problemi sulle
vettori, eseguire
composizione di forze e
riconoscere stati di
equilibrio.
riguardanti i moti,
utilizzando i grafici delle
leggi coinvolte.
 Comporre e scomporre
forze.
 Risolvere problemi di
relazione forze-moti.
 Risolvere problemi
connessi con la gravità.
Abilità
 Riconoscere le forze che agiscono su
un corpo e la loro natura vettoriale.
 Comprendere il concetto di equilibrio
meccanico.
 Risolvere problemi con forze e con
pressione.
 Comprendere il concetto di tempo
impiegato nella scienza.
 Riconoscere le peculiarità di moti
rettilinei, curvi, periodici.
 Coglier il significato dell’inerzia e la
valenza storica delle leggi della
dinamica.
 Cogliere i significati di forza e
accelerazione di gravità.
 Riconoscere il ruolo delle leggi di
Keplero.
 Cogliere il significato del lavoro.
compiuto da una forza e  Individuare forme e trasformazioni
la potenza dissipata.
energetiche.
 Riconoscere e utilizzare le
energie cinetica e
potenziale.
 Comprendere il concetto di
calcolare dilatazioni
termiche.

 Risolvere problemi
riguardanti le leggi dei gas
e i principi della

termodinamica.
grandezze dei fenomeni
ondulatori.
 Enunciare le leggi della
riflessione e della
rifrazione applicandole ai
problemi.
temperatura e le diverse scale.
Conoscere le fonti energetiche ed il
valore dei principi della
termodinamica.
Classificare trasformazioni
termodinamiche.
 Classificare i tipi di onde.
 Classificare e osservare i fenomeni
luminosi.
QUINTO ANNO
CONTENUTI
7.Proprietà elettriche
della materia.
Conduttori e isolanti.
Campo elettrico e
Competenze
Disciplinari
Conoscenze
Abilità
 Saper operare con cariche  Saper distinguere conduttori e isolanti.
puntiformi utilizzando la  Riconoscere l’importanza del concetto
legge di Coulomb.
 Calcolare e visualizzare
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di campo e delle relazioni tra campo e
potenziale.
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CONTENUTI
Competenze
Disciplinari
Conoscenze
Abilità
potenziale.
Condensatori.
campi elettrici.
 Calcolare capacità di
conduttori e
condensatori.
 Capire l’uso dei condensatori.
Corrente elettrica e
circuiti.
 Saper utilizzare le leggi
 Riconoscere l’importanza della
Fenomeni magnetici
 Saper definire il vettore
dei circuiti elettrici in
corrente continua, in
particolare risolvere
problemi con leggi di
Ohm, con nodi e maglie,
con effetto Joule.
corrente e dell’energia elettrica.
 Riconoscere analogie e differenze tra
campo magnetico.
campi elettrici e magnetici.
 Saper operare
 Apprezzare il valore scientifico
settorialmente con campi dell’idea di campo.
e forze magnetiche.
 Riconoscere campi
generati da circuiti.
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