PROGRAMMAZIONE ANNUALE
ANNO SCOLASTICO
2010-2011
Docente: SBRISSA MATTEO
Materia: FISICA
Classe: 5^B Scientifico bilinguismo
1.
Per gli obiettivi educativo-cognitivi generali si rimanda alla programmazione comune di classe.
2.
Situazione di partenza della classe:
numero alunni
M
F
totale
(rip.)
9
15
24
0
3.
clima della classe
Livello cognitivo
globale di ingresso
svolgimento del
programma
precedente
Discreto
Più che sufficiente
Regolare
altro
In relazione alla programmazione curricolare, si prevede il conseguimento dei seguenti obiettivi
cognitivi disciplinari in termini di:
CONOSCENZE
Il concetto di onda e dei fenomeni di riflessione, rifrazione, diffusione, diffrazione, interferenza.
Conoscere le caratteristiche fondamentali delle onde sonore ed acustiche. L’effetto Doppler.
Il concetto di carica, la legge di Coulomb, il teorema di Gauss.
Conoscere il campo elettrico e la differenza di potenziale.
Le linee di forza e le proprietà dei campi elettrico e magnetico.
Il concetto di capacità elettrica e relative unità di misura.
La definizione di corrente continua e variabile: le leggi di Ohm e i principi di Kirchhoff.
Conoscere le leggi fondamentali dei fenomeni elettrici e magnetici e i relativi principi fondamentali.
Conoscere i circuiti elettrici e la relativa rappresentazione.
Conoscere il campo magnetico; descrivere le esperienze di Oersted, Faraday, Ampère.
Conoscere la forza di Lorentz.
Conoscere l’induzione elettromagnetica.
Conoscere le equazioni di Maxwell come sintesi dell’elettromagnetismo.
Definire un’onda elettromagnetica.
Conoscere la relatività einsteniana e gli effetti di questa sulle distanze e sui tempi misurati in due sistemi
di riferimento inerziali che traslano uno rispetto all’altro.
COMPETENZE
Comprendere e dimostrare i vari teoremi o principi fisici analizzati.
Risolvere semplici problemi relativi all’equilibrio di cariche in campi generati da cariche puntiformi.
Applicare il teorema di Gauss per determinare il campo elettrico di particolari distribuzioni di cariche.
Calcolare la capacità di un condensatore piano, sferico; di sistemi di condensatori in serie e in parallelo.
Applicare le leggi di Ohm e i principi di Kirchhoff a circuiti elementari.
Applicare la legge di Lorentz al moto di cariche elettriche in campi magnetici.
Applicare la relatività ristretta nei sincrociclotroni.
Utilizzare con correttezza e precisione il linguaggio fisico sia nell’esposizione orale che nella produzione
scritta.
CAPACITA’
Individuare i nodi concettuali dell’argomento in oggetto e saperli ricondurre in schemi semplici.
Riconoscere l’importanza del linguaggio matematico come strumento nella descrizione dei fenomeni
fisici naturali.
Interpretare criticamente i risultati di un problema.
Individuare analogie e differenze tra fenomeni fisici diversi.
Collocare gli argomenti di fisica negli opportuni riferimenti storici.
4.
Contenuti disciplinari e tempi di realizzazione previsti esposti per moduli:
Monte-ore annuale previsto dal curricolo nella classe
Ore che probabilmente non verranno utilizzate a causa di assemblee di classe,
visite di istruzione, lezioni sul posto, manifestazioni, giornate della creatività, ecc.
Ore sulle quali si articolerà la programmazione
MODULO
99
10
pari al 10%
89
PERIODO
Settembre/Ottobre
Onde:
Il concetto di onda, rappresentazione matematica di un’onda e descrizione dei
principali fenomeni ondulatori in relazione alle onde sonore ed acustiche.
Ottobre/ Novembre
Teoria della relatività ristretta:
Esperimento di Michelson e Morley; le trasformazioni di Lorentz, il concetto di
simultaneità, dilatazione del tempo e contrazione delle lunghezze per sistemi di
riferimento in moto rettilineo uniforme, la composizione relativistica delle velocità,
dinamica relativistica, energia relativistica e l’equivalenza massa energia, il
principio di equivalenza.
Novembre/Dicembre
Elettrostatica
Corpi elettrizzati e loro interazioni. Conduttori ed isolanti. Induzione elettrostatica.
La legge di Coulomb. La polarizzazione dei dielettrici.
Concetto di campo elettrico e sua rappresentazione. Linee di campo. Il campo
elettrico di una carica puntiforme. Dipolo elettrico. Flusso del campo elettrico e
teorema di Gauss con applicazioni. Equivalenza tra teorema di Gauss e la legge di
Coulomb. Campo elettrico generato da una distribuzione lineare, piana e sferica di
cariche, campo generato da una sfera conduttrice, campo elettrico di un
condensatore piano.
Energia potenziale elettrica e circuitazione del campo elettrico. Conservatività del
campo elettrico. Il potenziale elettrico. Superficie equipotenziali. Campo e
potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Teorema di Coulomb. Potere
dispersivo delle punte.
Capacità di un conduttore. Condensatore: capacità di un condensatore nel vuoto e
con un dielettrico. Sistemi di condensatori in serie e in parallelo. Energia
immagazzinata in un condensatore carico, densità di energia del campo elettrico.
Dicembre /Gennaio
Correnti e circuiti
La corrente elettrica nei conduttori metallici. La resistenza elettrica e le leggi di
Ohm. Interpretazione microscopica delle leggi di Ohm. Circuiti elettrici in corrente
continua, principi di Kirchhoff. Sistemi di resistenze in serie e in parallelo. Lavoro e
potenza elettrica. Effetto Joule. Circuiti RC. Effetto termoionico. Effetto
termoelettrico.
Gennaio/Marzo
Campo magnetico
Campi magnetici generati da magneti e da correnti, esperimenti di Oersted.
Interazione magnete/corrente. Il vettore B. Interazione corrente/corrente:
esperimenti di Ampère e definizione dell’unità di misura della corrente. Induzione
magnetica di alcuni circuiti percorsi da corrente (filo rettilineo, spira circolare).
Legge di Biot-Savart.
Flusso magnetico: teorema di Gauss, teorema della circuitazione di Ampère.
Induzione magnetica di un solenoide. Momento torcente di una spira. Confronto tra
campo elettrico e campo magnetico in condizioni statiche.
Magnetismo nella materia: momenti magnetici atomici e molecolari, effetti prodotti
da un campo magnetico sulla materia a livello microscopico e macroscopico.
Ferromagnetismo e ciclo di isteresi.
Il moto di una carica in un campo elettrico. Esperimento di Millikan e
quantizzazione della carica elettrica. Forza di Lorentz. Il moto di una carica in un
campo magnetico uniforme. L’aurora boreale e le fasce di Van Allen.
L’esperimento di Thomson. La scoperta degli isotopi e lo spettrografo di massa. Il
ciclotrone ed il sincrociclotrone, acceleratori lineari.
Induzione elettromagnetica
Le esperienze di Faraday sulle correnti indotte.
Induzione elettromagnetica. Analisi quantitativa dell’induzione elettromagnetica.
Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Le correnti di Foucault. Induttanza di un circuito
e autoinduzione elettromagnetica. Alternatore e la corrente alternata. Trasformatori
e trasporto dell’energia elettrica.
Il campo elettrico indotto. La corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell. Le
onde elettromagnetiche ed il loro spettro.
Ripasso
5.
Aprile/Maggio
Maggio/Giugno
Indicazioni Metodologiche
Le lezioni saranno sostanzialmente svolte in classe mediante dialoghi interattivi, in cui porterò gli studenti
alla scoperta delle leggi fisiche attraverso l’analisi dei fenomeni che hanno determinato il loro sviluppo.
Dove possibile, le lezioni saranno integrate dalla visione di filmati inerenti gli argomenti trattati e dalla
sperimentazione in laboratorio. Sarà effettuata regolarmente la correzione alla lavagna di ogni prova di
verifica proposta agli alunni, così da metterli un po' alla volta nelle condizioni di operare le scelte migliori.
E' fondamentale per l'educazione scientifica saper inquadrare e spiegare i fenomeni in un
opportuno schema concettuale, entro il quale possa essere applicato il metodo ipotetico-deduttivo.
Durante le vacanze estive di terza e quarta, ho chiesto agli alunni di leggere dei libri ed articoli di
divulgazione scientifica in modo che potessero orientarsi alla scelta dell’argomento del nucleo
pluridisciplinare che porteranno all’esame di stato.
Partecipazione ai progetti d’istituto “ giocare con la fisica ” e “Ripensare i saperi” se saranno attivati.
Visita al museo-laboratorio della facoltà di Fisica dell’Università di Padova.
6.
Mezzi
l
l
7.
Testi in adozione : A. Caforio, A Ferilli “ Fisica “ vol. 2 e 3, Casa Editrice Le Monnier
Lavagna, appunti delle lezioni, audiovisivi.
Spazi
Aula della classe e laboratorio di fisica.
8.
Criteri e strumenti di valutazione
Prevedo di svolgere otto prove scritte con esercizi di diversa natura atti a valutare le tre componenti del
giudizio (conoscenza, competenza e capacità) delle quali due saranno oggetto di simulazione di terza
prova. Tali prove dovranno essere il più possibile diversificate:
test a scelta multipla,
test a risposta chiusa, per controllare le conoscenze specifiche,
risoluzione di problemi per verificare la capacità di applicazione,
quesiti a risposta breve per verificare la capacità di concettualizzare.
Simulazioni di terza prova.
e due prove orali, per verificare la capacità espositiva, la correttezza del linguaggio specifico, la capacità
di definire, di collegare, di cogliere analogie e differenze dei temi trattati.
Altri fattori che concorrono alla valutazione periodica finale sono:
Partecipazione al dialogo educativo e interventi pertinenti.
Confronto tra la situazione iniziale e quella finale per individuare la crescita culturale e i progressi
raggiunti nel processo di formazione di ogni singolo alunno e della classe stessa.
Puntualità e precisione nell’esecuzione delle consegne domestiche.
Inoltre ogni studente dovrà produrre documenti in formato digitale in applicazione dei concetti teorici,
durante le attività di laboratorio, che costituiranno elementi integrativi della valutazione.
La griglia di valutazione è quella approvata dal dipartimento.
La griglia di valutazione considera come descrittori fondamentali i seguenti:
conoscenza, intesa come prestazione o performance grazie alla quale l’allievo evidenzia
l’acquisizione, mediante comprensione, di uno specifico nucleo concettuale;
competenza, ovvero ciò che l’allievo sa fare in termini di operatività nella prestazione che è
chiamato a svolgere (organizzare, utilizzare, padroneggiare le conoscenze);
capacità, ossia la qualità dell’elaborazione, l’affermazione delle capacità logiche e critiche, di
ideazione e di intuizione, di approfondimento.
Cittadella 30 ottobre 2010
Prof. Matteo Sbrissa
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