ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE
ITN – ITG – IPS
ISTITUTO TECNICO PER GEOMETRI
“ N. COLAIANNI ”
- RIPOSTO ANNO SCOLASTICO 2014 - 2015
PIANO DI LAVORO
PROGRAMMA PREVENTIVO
DOCENTE :
MATERIA :
CLASSE
:
Longo Leonardo
Fisica e laboratorio
1ª sez. A
2 – Obiettivi didattici ed educativi.
3 – Metodologie didattiche.
4 – Strumenti.
5 – Verifiche.
6 – Valutazione.
7 – Contenuti.
2) OBIETTIVI DIDATTICI ED EDUCATIVI
In base a quanto scaturito dal text di ingresso si darà la precedenza al raggiungimento dei seguenti macro obiettivi didattico educativi :
- conseguimento dei saperi minimi, sia in ambito espressivo-linguistico che in
quello disciplinare.
- miglioramento degli aspetti comportamentali singoli e collettivi degli
studenti.
2.a) OBIETTIVI INTERDISCIPLINARI
L’insegnamento della Fisica deve concorrere, attraverso l’acquisizione delle
metodologie e delle conoscenze specifiche della disciplina, alla formazione della
personalità dell’allievo, favorendo lo sviluppo di una cultura armonica e di una
professionalità polivalente e flessibile. Tale insegnamento, in stretto rapporto
con le altre discipline, persegue i seguenti obiettivi generali e specifici :
2.a.1) Obiettivi generali :
- promuovere una crescita globale dell’alunno;
- rispetto del gruppo, delle diversità, della scuola (arredo scolastico), delle
Istituzioni e dell’ambiente naturale;
- rispetto del patto sottoscritto, con particolare riferimento alla capacità di
autocontrollo nei rapporti interpersonali.
- sviluppare gradualmente la capacità di operare scelte;
- sviluppare capacità di analisi e sintesi;
2.a.2) Obiettivi specifici :
- graduale acquisizione di un metodo di studio;
- acquisizione graduale delle capacità di riconoscere dati significativi (nuclei
tematici, dati storici, scientifici e tecnici);
- comprensione di testi semplici, lettura espressiva;
- analizzare elementi essenziali di una comunicazione;
2.b) OBIETTIVI DISCIPLINARI
Il corso di fisica avrà obiettivi legati all’acquisizione graduale di un linguaggio
adeguato e all’attività di laboratorio, si privilegia quest’ultima perché momento in cui si “impara facendo”.
Alla fine del corso gli alunni devono raggiungere i seguenti obiettivi :
- comprendere ed interpretare testi, formule, tabelle e grafici;
- acquisire rigore espositivo ed utilizzare tecniche e strumenti di calcolo;
- leggere il testo di un problema individuando la richiesta, i dati e le strategie
risolutive;
- interpretare dati, valutando ordini di grandezze, mettendo in evidenza la
incertezza associata allo strumento utilizzato;
- eseguire semplici misure di laboratorio, raccogliendo, ordinando e rappresentando graficamente i dati;
- descrivere con linguaggio chiaro le apparecchiature e le procedure usate
utilizzando termini specifici, simboli e schemi (attività di laboratorio);
- sviluppare l’intuizione per conoscere ed interpretare situazioni e relazioni
di un fenomeno.
3) METODOLOGIE DIDATTICHE
L’approccio alla materia privilegerà la curiosità ed il gusto per la scoperta.
Le metodologie adottate saranno diverse in funzione dell’argomento trattato.
Per sfruttare le conoscenze già acquisite dagli studenti si utilizzerà la strategia
Del problem-solving, risoluzione per problemi, avendo l’accortezza di
spingere gli alunni a proporre il problema da risolvere dopo aver indicato il tema
da trattare.
Nelle prove di laboratorio si utilizzerà il
lavoro di gruppo
per favorire
la socializzazione e l’apprendimento.
Si ricorrerà anche alla
lezione partecipata
ricca cioè di soste interrogative
per stimolare la partecipazione degli allievi i cui interventi diventeranno
importanti per lo sviluppo dell’argomento stesso; facendo così non si avrà di
mira la qualità della comunicazione ma la qualità e l’intensità degli apprendimenti.
Inoltre, per far conseguire anche a coloro che si trovano in difficoltà la
Padronanza dell’apprendimento, dal
strategia di lavorare su
mastery learning
microbiettivi
si estrapolerà la
e di procedere a piccoli passi per po-
ter intervenire tempestivamente nel momento in cui si manifesta la difficoltà
di apprendimento.
Quali che siano le metodologie di volta in volta adottate, l’approccio metodologico deve comunque contribuire a creare negli studenti autostima e fiducia
nelle proprie possibilità di riuscita. Il docente dovrà, quindi, proporsi come
“facilitatore” del processo di apprendimento, e dovrà inoltre motivare gli
studenti al proprio percorso formativo, creare le condizioni per apprendimenti
di tipo autonomo e strutturare attività orientate all’apprendimento collaborativo.
4) STRUMENTI
Gli strumenti che verranno utilizzati per l’azione educativa saranno :
libro di testo;
lavagna;
audiovisivi;
laboratorio di fisica;
laboratorio di informatica;
appunti.
5) VERIFICHE
Le verifiche saranno collegate a obiettivi intermedi e a determinati contenuti.
La conoscenza degli obiettivi rende lo studente consapevole del tipo di prestazione richiesta, gli permette di individuare meglio gli errori commessi e lo abitua alla autovalutazione.
Le verifiche saranno in itinere durante e alla fine di ogni argomento trattato
mediante interrogazioni dal posto e risoluzione di esercizi alla lavagna, formative alla fine di unità didattiche mediante schede semistrutturate con test a
risposta chiusa ed aperta e sommative alla fine di moduli e alla fine di quadrimestri mediante schede ed interrogazioni orali.
Le relazioni di laboratorio costituiranno verifica.
Se dalle verifiche effettuate ci si accorgerà che non sono stati raggiunti gli
obiettivi prefissati si effettueranno delle unità di recupero.
6) VALUTAZIONE
La valutazione, intesa come strumento di verifica delle conoscenze e delle
competenze degli alunni, sarà effettuata mediante la griglia allegata che tiene
conto dei seguenti indicatori :
1) conoscenze / comprensione;
2) competenze / espressione;
3) progressione nell’apprendimento;
4) impegno;
5) partecipazione.
GRIGLIA DI VALUTAZIONE DEGLI APPREDIMENTI
INDICATORI
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
DESCRITTORI
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
conoscenze acquisite
metodo di studio
impegno nello studio
comunicazione
frequenza scolastica
Non si organizza il lavoro e non recepisce i suggerimenti, esprime il
proprio pensiero in modo confuso. Non coglie la problematicità delle
situazioni e non instaura relazioni corrette nel contesto scolastico
VOTO
1/2/3
scarso
conoscenze
Scarse o
nessuna
Recepisce le sollecitazioni, ma non le applica, rimanendo
costantemente in ritardo, esprime il proprio pensiero in modo
disorganizzato, spesso non coglie la problematicità delle situazioni, i
comportamenti scolastici si prestano a continui richiami
4
insufficiente
Accetta suggerimenti e sollecitazioni che consentono un lavoro
autonomo, talvolta esprime il proprio pensiero in modo non
pertinente. Cerca di affrontare situazioni problematiche, sa interagire
in modo semplice e corretto con gli altri
5
mediocre
Coglie suggerimenti per lo sviluppo di un lavoro, esprime il proprio
pensiero in modo pertinente, Cerca di affrontare situazioni
problematiche, ed abbozza processi risolutivi, E’ attento a non
infrangere le regole
6
sufficiente
Sviluppa in modo autonomo un metodo di lavoro, realizza situazioni
comunicative caratterizzate da una certa dialettica, decide in modo
corretto anticipando talvolta le situazioni. Senza suggerimenti,
rispetta le regole e sollecita gli altri a farlo
7
discreto
Sviluppa in modo autonomo un metodo di lavoro efficace, sa
proiettarsi su diverse possibilità di sviluppo del proprio percorso di
apprendimento, affronta le situazioni problematiche in modo
consapevole. Comunica correttamente, prestando attenzione
all’interlocutore. Stabilisce attivamente corrette relazioni con aspetti
delle regole.
Sviluppa originali soluzioni metodologiche, affrontando le situazioni
problematiche con determinazione, sa organizzarsi, affrontare aspetti
nuovi, comunica in modo responsabile , rispettoso dei tempi e dei
ritmi della scuola.
8
buono
conoscenze
Frammentarie
e incomplete
conoscenze
Generiche e
non esaurienti
conoscenze
Complete ma
non
approfondite
conoscenze
Complete e
approfondite
Conoscenze
Complete e
approfondite
9/10
ottimo
Conoscenze
Approfondite
e personali
Per la valutazione summativa, fine primo quadrimestre e finale, si terrà
conto anche della partecipazione, dell’impegno e della progressione nello
apprendimento dimostrati dai singoli alunni.
Per ogni indicatore sono stati individuati dieci livelli cui corrispondono i
seguenti giudizi sintetici :
a) gravemente insufficiente ( 1 – 2 – 3 );
b) insufficiente / mediocre ( 4 – 5 );
c) sufficiente / discreto ( 6 – 7 );
d) buono / ottimo ( 8 – 9 – 10 ).
Per la valutazione delle prove di laboratorio si terrà conto, oltre che degli
indicatori sopra espressi, anche delle abilità manuali degli allievi e dello
utilizzo corretto degli strumenti adoperati, nonché della capacità di commento dei risultati e della loro trasposizione in rappresentazioni grafiche
quali diagrammi cartesiani, istogrammi, ecc.
7) CONTENUTI
Nella scuola dell’autonomia la didattica flessibile è legata ad una programmazione di tipo modulare. Ciò perché l’autonomia permette di regolare i tempi di
insegnamento, di svolgimento delle discipline e delle attività in relazione ai
ritmi di apprendimento, inoltre consente ai docenti di articolare in moduli il
monte ore annuale.
Nel siffatto caso, considerando di poter contare su 30 settimane effettive, il
monte ore per 3 ore settimanali sarà di 90 ore.
Per quanto riguarda la scansione temporale dei contenuti, la previsione del
monte ore non deve essere intesa in senso rigido, in quanto situazioni contingenti quali assemblee di Istituto e di classe, assenze in massa della classe,
scioperi degli alunni o dei docenti e assenze per motivi validi del docente,
potranno comportare dei ritardi a volte anche notevoli.
Viene di seguito esposto il monte orario previsto per ciascun modulo includendo anche delle ore aggiuntive sia per le situazioni contingenti sopra citate, sia
per eventuali azioni di feedback per quegli argomenti non bene assimilati dalla
maggior parte degli alunni della classe.
I moduli previsti sono in numero di 6 :
1 MODULO - Grandezze e misure 18 h
2 MODULO - Strumenti ed errore di misura 12 h
3 MODULO - Le forze 12 h
4 MODULO - L’equilibrio 15 h
5 MODULO - Il moto e le sue cause 21 h
6 MODULO - L’energia e la quantità di moto 12 h
I suddetti moduli saranno articolati in unità didattiche così come segue :
MODULO 1 - Grandezze e misure.
Monte ore previsto : 18 h
Prerequisiti
Capacità di decodificare il testo.
Conoscere e saper operare con le quattro operazioni aritmetiche.
Conoscere i numeri relativi e saper operare con essi.
Conoscere e saper operare con le formule per l’area di figure piane e il volume di solidi.
Conoscere la potenza di un numero.
Saper rappresentare un punto su un asse cartesiano e nel piano cartesiano.
U.D. 1 – Le grandezze
1) Di cosa si occupa la fisica.
2) La misura delle grandezze.
3) Grandezze fondamentali e derivate.
4) Il Sistema Internazionale di Unità.
5) La lunghezza.
6) Area e volume.
7) L’intervallo di tempo.
8) Massa e densità.
9) Multipli e sottomultipli.
U.D. 2 – Strumenti matematici
1) I rapporti.
2) Le proporzioni.
3) Le percentuali.
4) I grafici.
5) La proporzionalità diretta.
6) La proporzionalità inversa.
7) La proporzionalità quadratica.
8) Proprietà delle potenze.
9) La potenza del dieci.
10) Le equazioni.
11) I e II principio di equivalenza.
Obiettivi di apprendimento
Descrivere le grandezze del SI, i loro simboli e le loro unità di misura.
Riconoscere le grandezze fisiche derivate e quelle fondamentali.
Ricavare le unità di misura di grandezze derivate.
Operare con i multipli e sottomultipli delle unità di misura delle grandezze fisiche.
Riconoscere due classi di grandezze direttamente e inversamente proporzionali.
Rappresentare graficamente nel piano cartesiano i risultati di un esperimento.
Ricavare la relazione matematica tra due grandezze.
Saper applicare le proprietà delle potenze a potenze che hanno la stessa base.
MODULO 2 - Strumenti ed errori di misura.
Monte ore previsto : 12 h
Prerequisiti
Conoscere e saper operare con le quattro operazioni aritmetiche.
Saper operare con le grandezze fisiche e con le loro unità di misura.
Conoscere le grandezze del SI, i loro simboli e le loro unità di misura.
Possedere una certa capacità manuale.
Conoscere e saper operare con gli strumenti di misura.
Saper eseguire misure di lunghezza, di superficie, di volume, di massa e di densità.
Conoscere il significato di media aritmetica di una serie di numeri.
U.D. 1 – Gli errori nelle misure dirette
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
Strumenti di misura.
Portata e sensibilità.
Notazione scientifica e ordine di grandezza.
Misure dirette.
Come si scrive una misura.
Valore medio.
Incertezza assoluta.
Incertezza relativa.
Incertezza percentuale.
Precisione di una misura.
U.D. 2 – Gli errori nelle misure indirette
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Misure indirette.
Incertezza sulla somma di due o più misure.
Incertezza sulla differenza di due misure.
Incertezza sul prodotto.
Incertezza sul quoziente di due misure.
Teoria degli errori. Curva di Gauss.
Media aritmetica.
Scarto dalla media.
Scarto quadratico medio.
Obiettivi di apprendimento
Scrivere un numero nella notazione esponenziale scientifica.
Riconoscere gli errori grossolani, sistematici, accidentali e di parallasse.
Eseguire misure utilizzando in modo corretto gli strumenti e valutando l’incertezza della
misura.
Saper determinare la portata e la sensibilità di uno strumento di misura.
Calcolare gli errori assoluto, relativo e percentuale nelle misure dirette.
Calcolare gli errori assoluto, relativo e percentuale nelle misure indirette.
Saper applicare la teoria degli errori.
Determinare l’intervallo di appartenenza di una misura.
MODULO 3 - Le forze.
Monte ore previsto : 12 h
Prerequisiti
Conoscere e saper operare con le grandezze del Sistema Internazionale.
Conoscere la proporzionalità diretta tra due classi di grandezze.
Conoscere le rette parallele e perpendicolari.
Saper rappresentare leggi fisiche in quanto relazioni di matematica.
Conoscere i diagrammi cartesiani e la loro interpretazione.
Risolvere semplici equazioni e ricavare formule inverse.
Conoscere il piano inclinato.
U.D. 1 – Il concetto di forza
1) La forza.
2) Grandezze scalari e grandezze vettoriali.
3) I vettori.
4) Somma e differenza di vettori.
5) Composizione e scomposizione di una forza.
6) Misuriamo la forza : gli effetti di deformazione e la forza elastica.
7) La legge di Hooke.
8) L’intensità della forza e la sua unità di misura.
9) La forza-peso e la massa.
U.D. 2 – Le forze di attrito e la loro misurazione
1)
2)
3)
4)
5)
Le forze di attrito.
Attrito radente.
Attrito volvente.
Attrito viscoso.
Le forze d’attrito su un piano inclinato.
Obiettivi di apprendimento
Riconoscere una grandezza scalare e una grandezza vettoriale.
Eseguire le operazioni con i vettori.
Scomporre i vettori nei suoi componenti cartesiani.
Definire in modo operativo una forza.
Enunciare la legge di Hooke.
Distinguere fra massa e forza peso di un corpo.
Calcolare il peso di un corpo nota la sua massa e viceversa.
Riconoscere le forze di attrito e calcolare il loro valore applicando le formule appropriate.
Conoscere la scomposizione di una forza su un piano inclinato.
MODULO 4 - L’equilibrio.
Monte ore previsto : 15 h
Prerequisiti
Conoscere e saper operare con le proporzioni.
Conoscere e saper operare con rette perpendicolari e parallele.
Conoscere la rappresentazione vettoriale delle forze.
Saper scomporre una forza lungo due direzioni assegnate.
Conoscere e saper operare con la forza peso e con la forza elastica.
Conoscere gli stati di aggregazione della materia.
Conoscere e saper operare con la densità di una sostanza.
U.D. 1 – Equilibrio del punto materiale
1)
2)
3)
4)
Equilibrio di un corpo e sistemi di forze.
Sistemi di forze concorrenti e modello del punto materiale.
Condizione di equilibrio per il punto materiale.
Il piano inclinato.
U.D. 2 – Equilibrio del corpo rigido
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Il punto materiale e il corpo rigido.
Equilibrio del punto materiale.
Le forze vincolari.
L’equilibrio sul piano inclinato.
L’effetto di più forze su un corpo rigido.
Il momento delle forze.
L’equilibrio di un corpo rigido.
Leve, carrucole, paranco, verricello, argano e piano inclinato.
Baricentro.
U.D. 3 – Equilibrio dei fluidi
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Solidi, liquidi e gas.
La pressione e sua unità di misura.
La pressione nei liquidi : il principio di Pascal.
Il torchio idraulico.
La pressione della forza peso nei liquidi : legge di Stevino.
I vasi comunicanti e il tubo ad “U”.
La spinta di Archimede.
La pressione atmosferica.
La misura della pressione atmosferica : esperienza di Torricelli.
Obiettivi di apprendimento
Definire il momento di una forza e saperne calcolare il valore.
Descrivere le condizioni di equilibrio di un punto materiale, di un corpo esteso, di un corpo
appoggiato su un piano orizzontale e un piano inclinato.
Descrivere una leva ed una carrucola enunciando le rispettive condizioni di equilibrio.
Distinguere tra forza e pressione.
Enunciare le leggi di Pascal e di Stevino e illustrarne alcune applicazioni.
Calcolare la spinta di Archimede.
Riconoscere in quali condizione avviene il galleggiamento di un corpo.
MODULO 5 - Il moto e le sue cause.
Monte ore previsto : 21 h
Prerequisiti
Conoscere e saper operare con gli assi cartesiani.
Conoscere le grandezze direttamente proporzionali.
Saper rappresentare una grandezza nel piano cartesiano.
Conoscere e saper operare con la forza peso e la massa.
Conoscere la rappresentazione vettoriale delle forze.
Saper scomporre una forza lungo due direzioni assegnate.
Conoscere le condizioni di equilibrio di un corpo su un piano inclinato.
U.D. 1 – La velocità
1) La traiettoria e il punto materiale.
2) I sistemi di riferimento.
3) Il moto rettilineo.
4) La velocità media.
5) La velocità relativa.
6) Calcolo della distanza e del tempo.
7) Il grafico spazio-tempo.
8) Il moto rettilineo uniforme.
9) Calcolo della posizione e del tempo nel moto uniforme.
U.D. 2 – L’accelerazione
1) Il moto vario su una retta.
2) L’accelerazione media.
3) Il grafico velocità-tempo.
4) Moto uniformemente accelerato o decelerato.
5) Moto uniformemente accelerato con partenza da fermo.
6) Calcolo del tempo.
7) Moto uniformemente accelerato o decelerato con velocità iniziale.
U.D. 3 – I moti nel piano
1) Vettore posizione e vettore spostamento.
2) Il vettore velocità.
3) Il moto circolare uniforme.
4) Periodo e frequenza.
5) La velocità angolare.
6) L’accelerazione nel moto circolare uniforme.
7) Il moto armonico.
8) La composizione dei moti.
U.D. 4 – Principi della dinamica
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
La dinamica.
Il primo principio della dinamica (principio di inerzia).
I sistemi di riferimento inerziali.
L’effetto delle forze.
Il secondo principio della dinamica (legge fondamentale della dinamica).
Che cos’è la massa.
Il terzo principio della dinamica (principio di azione e reazione).
U.D. 5 – Le forze e il movimento
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
La caduta libera.
La forza-peso e la massa.
Il peso specifico.
La discesa lungo un piano inclinato.
Il moto dei proiettili.
Il moto dei satelliti.
La forza centripeta.
Il moto armonico.
Il pendolo.
Obiettivi di apprendimento
Definire le grandezze necessarie per lo studio del movimento di un corpo.
Definire le velocità e la sua unità di misura.
Descrivere il moto rettilineo uniforme e ricavare la legge oraria.
Rappresentare graficamente la legge oraria.
Definire l’accelerazione.
Descrivere il moto rettilineo uniformemente vario con partenza da fermo e non da fermo.
Saper rappresentare graficamente un moto orario.
Ricavare informazioni sul moto dall’esame dei grafici spazio-tempo e velocità-tempo.
Applicare le leggi della cinematica alla risoluzione di problemi.
Descrivere il moto circolare uniforme e calcolare la velocità tangenziale e angolare.
Saper calcolare il periodo e la frequenza di un moto circolare uniforme.
Rappresentare e calcolare l’accelerazione centripeta.
Descrivere il moto parabolico di un proiettile, ricavando la traiettoria, il tempo di volo e la
gittata.
Descrivere il moto di un corpo soggetto a caduta libera esplicitando le formule del moto.
Applicare le leggi studiate alla soluzione di problemi.
Enunciare i principi della dinamica.
Descrivere la differenza tra massa e peso, tra densità e peso specifico.
MODULO 6 - L’energia e la quantità di moto.
Monte ore previsto : 12 h
Prerequisiti
Conoscere la rappresentazione vettoriale delle forze.
Conoscere la definizione di momento di una forza rispetto ad un punto.
Saper calcolare le componenti di una forza e la componente del peso lungo un piano inclinato.
Conoscere e saper operare con le leggi del moto uniforme, del moto uniformemente vario, del
moto circolare uniforme.
Conoscere e saper operare con le leggi della dinamica.
U.D. 1 – Energia e conservazione dell’energia meccanica
1) L’energia.
2) Il lavoro.
3) Il lavoro compiuto da una forza non parallela allo spostamento.
4) Il prodotto scalare.
5) Il lavoro compiuto da una forza non costante.
6) La potenza.
7) L’energia cinetica.
8) L’energia potenziale.
9) La conservazione dell’energia meccanica.
10) Il pendolo semplice.
U.D. 2 – Impulso, quantità di moto e sua conservazione
1)
2)
3)
4)
5)
La quantità di moto.
La legge della conservazione della quantità di moto.
L’impulso di una forza.
Teorema dell’impulso.
Gli urti : urto elastico ed anelastico.
Obiettivi di apprendimento
Definire e calcolare il lavoro di una forza parallela allo spostamento.
Definire e calcolare il lavoro di una forza non parallela allo spostamento.
Definire e calcolare il lavoro di una forza non costante.
Definire e calcolare la potenza.
Definire e calcolare l’energia cinetica.
Definire e calcolare l’energia potenziale gravitazionale e quella elastica.
Enunciare ed applicare il principio di conservazione dell’energia meccanica.
Definire e calcolare la quantità di moto di un corpo e l’impulso di una forza.
Enunciare ed applicare il principio di conservazione della quantità di moto.
Determinare la velocità dei corpi negli urti elastici ed anelastici.
Per alcuni contenuti saranno previste esperienze di laboratorio.
Riposto lì
Il docente
