LICEO SCIENTIFICO “VITO VOLTERRA”
ANNO SCOLASTICO 2011-2012
FISICA TRIENNIO
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Prof. Rita Sebastio
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Indice
Finalità, Obiettivi generali, Livello di partenza, Livelli di competenza, Metodi, Mezzi,
Valutazione, Criteri di valutazione globale, Tipologia e numero delle prove, Attività integrativa
di sostegno, Griglia di controllo…...............................................................................................pag. 3
Cronogramma...............................................................................................................................pag. 7
Classi Terze: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma
dettagliato,
......................................................................................................................
.pag. 8
Classi Quarte: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma
dettagliato,
........................................................................................................................
pag.12
Classi Quinte: Obiettivi disciplinari, Saperi essenziali, Programma
dettagliato,
........................................................................................................................
pag.14
Elenco degli esperimenti realizzabili in laboratorio..................................................................pag.17
Elenco degli esperimenti previsti per il corrente anno scolastico……………………………pag.19
Griglie di correzione:
a) Griglia per una verifica con esercizi o problemi..................................………………………pag.20
b) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta ( tipologia A )..........................….…pag.21
c) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B)
(punteggio espresso in decimi) ……………………………………………………….. pag.22
d) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B)
(punteggio espresso in quindicesimi)…………………………………………….……..……….pag.22
e) Corrispondenza tra voti in decimi e in quindicesimi.................................................................pag.23
f) Griglia per la relazione di laboratorio.................................................. …………………..…..pag.23
g) Griglia per il compito di laboratorio....................................................……………………… pag.23
Appendice: Istruzioni per una relazione di laboratorio……………………………………. pag.24
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FINALITÀ
La Fisica partecipa alla formazione culturale completa degli studenti, alla maturazione di soggetti
capaci di una lettura consapevole della realtà.
Nel triennio, quindi, l’insegnamento dovrà spostare l’attenzione dagli aspetti puramente empirici a
quelli concettuali, mettendo in evidenza i collegamenti culturali, i riferimenti storici, bibliografici ed
epistemologici.
I concetti affrontati saranno formalizzati in relazione allo sviluppo intellettivo raggiunto dagli allievi
e alle conoscenze matematiche acquisite, gli argomenti trattati nel biennio non saranno ripresi.
Il laboratorio permetterà di fornire una conoscenza più significativa di fenomeni, nonché di
sottolineare la problematicità delle elaborazioni dei dati e della loro interpretazione.
OBIETTIVI GENERALI
Gli obiettivi generali, intesi come competenze e capacità da acquisire nel corso del triennio, sono i
seguenti:
•
l’acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad un’adeguata interpretazione
della natura;
•
la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti anche al
di fuori dello stretto ambito disciplinare;
•
l’acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo;
•
la capacità di “leggere” la realtà tecnologica;
•
la comprensione del rapporto esistente fra lo sviluppo della fisica e quello delle idee, della
tecnologia, del sociale.
LIVELLO DI PARTENZA
Gli allievi hanno già affrontato lo studio della Fisica nel biennio e quindi dovrebbero essere in
condizioni di saper interpretare in modo corretto la realtà sperimentale e di comprendere i
procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica
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LIVELLI DI COMPETENZA
Essenziale ( 6,0 – 6,9 ): espone in modo chiaro le conoscenze acquisite, si orienta nella risoluzione di
semplici problemi, utilizza consapevolmente alcuni metodi di calcolo
Intermedio ( 7,0 - 8,4 ): usa un linguaggio appropriato per esporre la conoscenze acquisite, riesce ad
analizzare e rielaborare i dati di un problema per arrivare a soluzione, usa correttamente le strategie
matematiche in suo possesso, riesce a collegare autonomamente i concetti studiati.
Avanzato ( 8,5 – 10 ): con terminologia appropriata riesce ad esporre in modo personale, mettendo in
rapporto le conoscenze acquisite con il proprio contesto, facendo paragoni e simmetrie in modo
interdisciplinare. Riesce ad intravedere aspetti non esplicitati, oltre ad una conoscenza approfondita
della materia. Risolve velocemente i problemi proposti.
METODI
L’organizzazione del corso si articolerà sulla necessità metodologica e didattica di insistere:
•
•
•
sulla natura sperimentale delle leggi fisiche, ritenendo che lo studio della fisica integrato con
esercitazioni pratiche è senz'altro più interessante e proficuo, come già fatto nel corso del biennio;
sulla necessità di fare uso del linguaggio logico-matematico per la deduzione delle relazioni fra
grandezze fisiche e per poter fare previsioni quantitative con tali grandezze;
sulla generalizzazione in chiave teorica di alcune idee, che hanno permesso lo sviluppo di nuovi
campi della fisica nel corso del tempo.
Questi ultimi due punti sono specifici del triennio e dovrebbero permettere uno studio più approfondito
della fisica, sfruttando le più ampie competenze matematiche degli allievi e la loro maggiore capacità
di astrazione rispetto al biennio.
MEZZI
Oltre al libro di testo e a lucidi presentati con lavagna luminosa l’insegnamento farà ricorso – se
necessario - a fotocopie e ad altri libri per letture di approfondimento ed esercitazioni integrative.
E’ prevista anche la visione di filmati per presentare o approfondire alcuni temi.
Il laboratorio permetterà di fornire una conoscenza più significativa di fenomeni, nonché di
sottolineare la problematicità delle elaborazioni dei dati e della loro interpretazione .
TEMPI E SPAZI
L’attività didattica verrà suddivisa in un trimestre, fino al 22 dicembre e un pentamestre, fino al 9
giugno.
I temi da sviluppare sono stati riparti con un cronogramma orientativo.
Le lezioni si terranno nelle aule e nel laboratorio di fisica.
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VALUTAZIONE
Le verifiche per stimare il grado di apprendimento raggiunto saranno svolte attraverso:
•
•
•
colloqui sui temi trattati;
test di verifica con problemi, oppure domande a risposta strutturata e non;
svolgimento di prove scritte volte a verificare quanto appreso dagli esperimenti di
laboratorio.
TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE
Si è convenuto sulla seguente densità e tipologia di prove, intese come numero minimo:
nel trimestre - 2 VERIFICHE SCRITTE
2 VERIFICHE ORALI
nel pentamestre
3 VERIFICHE SCRITTE
2 VERIFICHE ORALI
Da sottolineare che le prove possono essere articolate con varie modalità quali compito scritto con
esercizi e/o domande aperte, tests, relazioni di laboratorio e interrogazioni.
Il compito di laboratorio è costituito da una serie di domande che hanno l’obiettivo di verificare la
comprensione dell’alunno dell’esperimento svolto. In esso verranno richiesti:
- Gli obiettivi dell’esperimento
- Il modello teorico
- Il metodo usato per la misurazione delle varie grandezze
- Grafici a partire da dati sperimentali
- Analisi dei dati sperimentali
CRITERI DI VALUTAZIONE GLOBALE
Per la valutazione conclusiva si terrà conto dei seguenti criteri generali:
•
•
•
•
•
La partecipazione all’attività didattica;
l’impegno;
il progresso;
le conoscenze acquisite;
le abilità raggiunte.
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ATTIVITÀ INTEGRATIVE DI SOSTEGNO
A seconda dei casi, l’attività potrà essere rivolta a tutta la classe e svolta durante l’orario scolastico,
oppure potrà essere attivato uno sportello e/o un corso di recupero al di fuori dell’orario scolastico
dedicato a chiarimenti specifici.
GRIGLIA DI CONTROLLO
Viene proposta la seguente griglia per verificare lo svolgimento dei singoli moduli:
METODOLOGIA E VERIFICHE del MODULO
FASE ARTICOLAZIONE
del Modulo
(contenuto)
1
METODOLOGIE VERIFICHE SCRITTE
ORE
UTILIZZATE
UTILIZZATE
2
3
4
5
6
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CRONOGRAMMA 2011-2012
Classi Terze
Primo periodo
Secondo periodo
Scadenza
09/10
30/10
26/11
22/12
15/1
12/2
19/3
14/5
9/6
Argomenti
Vettori
Moto rettilineo
Dinamica I: Forze ed equilibrio (corpo rigido)
Dinamica II: Principi Dinamica
Composizione moti
Meccanica dei moti circolari
Lavoro ed energia/Conservazione dell’energia
Conservaz. quantità di moto e momento angolare
Gravitazione universale (Parte 1)
N. ore
12
9
9
9
9
9
15
18
6
Classi Quarte
Primo periodo
Secondo periodo
Scadenza
02/10
16/10
6/11
13/11
22/12
05/2
12/3
7/5
9/6
Argomenti
Gravitazione universale (Parte 2)
Termologia (Esp. laboratorio)
Gas perfetti +Teoria cinetica dei gas
Cambiamenti di stato
Primo principio della Termodinamica e cicli
Secondo principio della Termodinamica+ Entropia
Onde I (Osc.armonico; onde elastiche)
Onde II (Suono; luce; ottica fisica)
Relatività ristretta
N. ore
8
5
9
3
14
10
16
17
10
Classi Quinte
Primo periodo
Scadenza
25/9
20/11
22/12
26/2
19/3
09/4
Secondo periodo
9/6
Argomenti
Legge di Coulomb
Campo elettrico e potenziale
Corrente elettrica e circuiti elettrici
Campo magnetico I (fino al teo. Ampère e appl.)
Campo magnetico II(magn. nei mezzi materiali;
moto cariche in c. elettrico e in c. magnetico)
Induzione elettromagnetica + Equazioni di
Maxwell
Meccanica Quantistica
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N. ore
5
24
12
12
9
10
20
CLASSI TERZE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
Cinematica
Statica
Dinamica
Principi di conservazione dell’energia, della quantità di moto e del
momento angolare.
Competenze
Saper descrivere un fenomeno identificando le grandezze che in
esso intervengono
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno.
Capacità
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale
e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per la classe terza vengono stabiliti i seguenti saperi minimi:
- Cinematica unidimensionale e bidimensionale (moto circolare e moto del proiettile);
-
Dinamica;
-
Conservazione dell’energia meccanica e della quantità di moto:
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PROGRAMMA DETTAGLIATO
Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Vettore spostamento
Composizione e scomposizione di vettori, vettori in comp. cartesiane
Algebra dei vettori: somma, differenza, prodotto di vettori
I vettori
Moto rettilineo
Forze ed equilibrio
Principi della
dinamica
Composizione dei
moti
Meccanica dei moti
circolari
Moto uniforme
Moto vario e velocità
Moto vario e accelerazione
Moto uniformemente accelerato
Caduta dei gravi e sue leggi
Concetto di forza
Misura statica delle forze
Forze come vettori
Forze fondamentali della natura (gravitazionale, elettrica, nucleare)
Forze non fondamentali (elastica, attrito)
Equilibrio di un punto materiale
Momento di una forza e di un sistema di forze
Equilibrio di un corpo rigido
Baricentro
Stabilità dell’equilibrio
Primo principio della dinamica
Secondo principio della dinamica
Caduta dei gravi
Terzo principio della dinamica
Moto parabolico di un proiettile
Composizione di spostamenti, velocità e accelerazioni
Principio di relatività classico
*Sistemi di riferimento non inerziali e Forze apparenti
Moto circolare uniforme
Forza centripeta e moto circolare
*Moto armonico (si può fare in quarta)
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Lavoro ed energia
Quantità di moto e
momento angolare
Moto nel campo
gravitazionale
Lavoro di una forza
Potenza
Il concetto di energia
Energia cinetica
Energia potenziale gravitazionale
Energia potenziale elestica
Conservazione dell’energia meccanica: caso gravitazionale
Conservazione dell’energia meccanica: caso elastico
Forze conservative e forze dissipative
Quantità di moto e sistemi isolati
Impulso di una forza
Principi della dinamica e conservazione della quantità di moto
Urti eleastici in una dimensione
Momento angolare e sua conservazione
Importanza dei principi di conservazione
Moto dei pianeti e leggi di Keplero
Legge di gravitazione universale
Massa inerziale e massa gravitazionale
Concetto di campo: campo gravitazionale
Conservazione dell’energia nel campo gravitazionale
Moto dei pianeti e moto dei satelliti
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CLASSI QUARTE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
• Termodinamica: aspetti microscopici e macroscopici
• Fenomeni ondulatori: onde meccaniche e luminose
•
•
Competenze
•
Capacità
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno
Saper giustificare logicamente le varie fasi del processo esaminato
sia sul piano teorico che applicativo.
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
•
Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per la classe quarta i saperi minimi vengono stabiliti come segue:
- Gas perfetti;
-
Primo e secondo principio della Termodinamica;
-
Oscillatore armonico;
-
Equazione delle onde;
-
Fenomeni ondulatori: (a scelta fra i seguenti argomenti): onde stazionarie; interferenza; effetto
Doppler; prismi e riflessione totale.
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PROGRAMMA DETTAGLIATO
Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Termologia
Gas perfetti
Teoria cinetica dei
gas
Definizione operativa di temperatura
Dilatazione termica
Temperatura assoluta e scala Kelvin
Calore e sua misura
Calore specifico
Propagazione del calore
La mole e il numero di Avogadro
Leggi dei gas
Il gas perfetto e la sua equazione caratteristica
Modello molecolare del gas perfetto
Urti molecolari e pressione
Energia cinetica e temperatura
*Equipartizione dell’energia
Cambiamenti di
stato
Premesse sulla struttura della materia
Stati di aggregazione della materia
Materia allo stati solido: cristalli
Forze intermolecolari
Fusione e solidificazione
Evaporazione. Tensione del vapor saturo
Ebollizione
*Gas reali
Primo principio
della
Termodinamica
Principio di equivalenza: calore ed energia
Trasformazioni reversibili e irreversibili
Lavoro termodinamico
Primo principio della Termodinamica
Energia interna di un gas perfetto
Relazioni tra i calori specifici dei gas perfetti
*Trasformazioni adiabatiche
Secondo principio
della
Termodinamica
Entropia
Considerazioni generali
Lavoro prodotto in un ciclo
Impossibilità del moto perpetuo di seconda specie
Enunciato di Kelvin
Teorema e ciclo di Carnot
Evoluzione spontanea dei fenomeni naturali
Enunciato di Clausius
Entropia nei processi reversibili
Aumento di entropia nei processi naturali. Interpretazione statistica
dell’entropia
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Ordine, disordine ed entropia
Onde elastiche
Propagazione delle
onde
Moto oscillatorio armonico
Onde e loro proprietà
Grandezze caratteristiche delle onde
Equazione di un’onda
Riflessione delle onde
Rifrazione delle onde
Diffrazione delle onde
Principio di Huygens
Principio di sovrapposizione
Interferenza
Onde stazionarie
Produzione e propagazione dei suoni
Caratteristiche dei suoni
*Ultrasuoni, onde supersoniche, rimbombo ed eco
Interferenza e diffrazione del suono
*Battimenti
Onde stazionarie nei tubi
Suono
Sorgenti di luce. Corpi opachi e trasparenti.
Propagazione rettilinea della luce
Propagazione e
Velocità della luce
rifrazione della luce Riflessione della luce
La luce: onda o corpuscolo?
Rifrazione della
luce
Ottica fisica
Relatività
Rifrazione della luce e sue leggi
Rifrazione attraverso mezzi particolari trasparenti
*Dispersione della luce
Modello ondulatorio della luce
Diffrazione della luce; interferenza
Polarizzazione della luce
Richiami di relatività galileiana
Il problema dell’etere
Esperimento di Michelson e Morley
Trasformazioni di Lorentz
Postulati fondamentali della relatività ristretta
Concetto di simultaneità
Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: conseguenze
*Addizione delle velocità
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CLASSI QUINTE
GRIGLIE DI COMPETENZA
Conoscenze
•
•
Fenomeni elettromagnetici
Fisica Moderna
•
•
Comunicare le proprie conoscenze con un linguaggio adeguato;
Identificare le operazioni effettuate e gli strumenti utilizzati
nell’analisi di un fenomeno;
Saper giustificare logicamente le varie fasi del processo esaminato
sia sul piano teorico che applicativo.
Competenze
•
Capacità
Acquisire il concetto di modello nella scienza
Acquisire la capacità di analizzare un fenomeno fisico sulla base di
un dato modello
• Sviluppare atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale
e di gruppo.
SAPERI ESSENZIALI
Per le classi quinte vengono stabiliti i seguenti saperi essenziali:
-
Forza elettrostatica;
-
Campo elettrostatico;
-
Circuiti elettrici:
-
Campo magnetico;
-
Induzione elettromagnetica;
-
Equazioni di Maxwell e Onde elettromagnetiche.
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PROGRAMMA DETTAGLIATO
Gli argomenti contrassegnati dall’asterisco (*) si considerano facoltativi.
Legge di Coulomb
Campo elettrico
Corrente elettrica e
circuiti elettrici
Campo magnetico
Corpi elettrizzati e loro interazione: isolanti e conduttori
Induzione elettrostatica
Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione
Legge di Coulomb
Distribuzione della carica sulla superficie dei conduttori
Campo elettrico: concetto e definizione
Campo elettrico di una carica puntiforme
Campo elettrico di alcune particolari distribuzioni di carica
Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss
Applicazioni del teorema di Gauss
Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico
Campo e potenziale di un conduttore in equilibrio
Capacità di un conduttore
Condensatori
Corrente elettrica nei conduttori metallici
Resistenza elettrica e leggi di Ohm
Forza elettromotrice
Circuiti elettrici
*Strumenti di misura
Lavoro e potenza della corrente, effetto Joule
*Circuiti RC
Effetto termoionico e applicazioni, *Effetto Volta, *effetto Seebeck
Magneti e loro interazioni, campo magnetico
Campo magnetico di una corrente, interazione corrente-magnete
Interazione corrente-corrente
Campo magnetico di alcuni particolari circuiti: filo rettilineo
Teorema di Ampère
Interazione magnete-corrente
Permeabilità relativa delle correnti
Momenti magnetici atomici e molecolari
Effetti di un campo magnetico sulla materia
Ferromagnetismo e ciclo d’isteresi
Moto di cariche in un campo elettrico uniforme
Esperienza di Millikan
Moto delle cariche Moto di cariche nel campo di una carica puntiforme
nei campi elettrici e Forza di Lorentz
magnetici
Moto di cariche in un campo magnetico
*Applicazioni
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Induzione
elettromagnetica
Equazioni di
Maxwell
Struttura
dell’atomo
e Meccanica
Quantistica
Elettronica dello
stato solido (*)
Correnti indotte
Analisi quantitativa: Legge di Faraday-Neumann e legge di Lenz
Induttanza di un circuito
Correnti di Foucault
Autoinduzione elettromagnetica
*Circuiti RL
*Correnti alternate
Legge di Faraday-Neumann e campo elettrico indotto
Corrente di spostamento e campo magnetico
Equazioni di Maxwell
Onde elettromagnetiche
*Lo spettro dell’atomo di idrogeno
*Modello atomico di Rutherford
*Quantizzazione dell’atomo nucleare: modello di Bohr e suoi limiti
*Numeri quantici
*Principio di Pauli
*Sistema periodico
Crisi della fisica classica: spettro del corpo nero ed effetto fotoelettrico
Effetto Compton
Dualità onda-corpuscolo
Equazione d’onda di Schroedinger
Principio di indeterminazione
Struttura cristallina dei solidi e bande di energia
Semiconduttori drogati
Diodo a semiconduttore; transistor e circuiti integrati
*Cenni di superconduttività
N.B.: Si consiglia vivamente di introdurre nelle prove scritte, oltre ai tradizionali problemi,
domande a risposta aperta (secondo la tipologia A o B della Terza Prova) in modo da
abituare gli alunni a questa modalità di verifica, in vista degli esami di stato.
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ELENCO DEGLI ESPERIMENTI REALIZZABILI IN LABORATORIO
CLASSE TERZA
Titolo dell’esperimento
Inerzia della massa
Caduta dei gravi
Misure effettuate e/o osservazioni
Massa, spazio, tempo e
accelerazione
Misura di g, grafico velocità-tempo
Balistica
Balistica al computer
Leggi del pendolo
Dal moto circolare uniforme
al moto armonico semplice
Oscillazione massa-molla,
costante elastica di una molla
Quota e gittata
Simulazione al computer
Dipendenza da l
Teoria
Conservazione dell’energia
meccanica
Massa, spazio, tempo e
accelerazione
Misura del coefficiente di
attrito fra due superfici
Forza e massa
Periodo, massa, costante elastica di
una molla
Lezioni in
laboratorio
1
2-3
2
1-2
1-2
1
Tipologia
1 solo
apparato
1 solo
apparato
A gruppi
Individuale
A gruppi
Dimostrativo
2
A gruppi
1
1 solo
apparato
1
A gruppi
CLASSE QUARTA
Titolo dell’esperimento
Calorimetria
Raffreddamento di un corpo
Primo principio della
Termodinamica
Temperatura critica
Macchine termiche
Oscillazioni e acustica
Ottica fisica
Ottica fisica
Misure effettuate e/o osservazioni
Equivalente in acqua del
calorimetro, calore specifico del
rame
Variazione esponenziale della
temperatura col tempo
Equivalente meccanico della caloria
Gas reale
Velocità e lunghezza d’onda del
suono
Spetttroscopia
Interferenza e diffrazione
Lezioni in
laboratorio
Tipologia
2
A gruppi
2
A gruppi
1
1
1
varie
1 solo
apparato
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
1 volta o più
1 volta o più
Dimostrativo
Dimostrativo
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CLASSE QUINTA
Titolo dell’esperimento
Dimostrazioni
sull’elettrostatica
Scariche elettriche nell’aria
Scariche elettriche nei gas
rarefatti
Strumenti di misura
Circuiti elementari
Leggi di Ohm
Effetto Joule
Magnetismo
Elettromagnetismo
Corrente alternata
Induzione elettromagnetica
Raggi catodici
Misure effettuate e/o osservazioni
Elettroscopio, isolanti e conduttori,
fenomeni di elettrizzazione
Solo se si è fatto in teoria
Solo se si è fatto in teoria
Amperometri e voltmetri
d.d.p., corrente, resistenza interna di
un generatore
Caratt. di una lampadina e/o
resistenze in serie e in parallelo
d.d.p., corrente, tempo/ equivalente
meccanico della caloria
Linee di forza
Spettri, interazioni
Generatori, oscilloscopio
Forza di Lorentz
Lezioni in
laboratorio
Quante si
vuole
1 minimo
1 minimo
Tipologia
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
1
1
A gruppi
A gruppi
1 minimo
A gruppi
1
A gruppi
1
1
1
1
1
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
Dimostrativo
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ELENCO DEGLI ESPERIMENTI DI LABORATORIO PREVISTI PER IL
CORRENTE ANNO SCOLASTICO
Classe terza
Caduta dei gravi
Moto in due dimensioni : lancio di un proiettile
Misura del coefficiente di attrito fra due superfici
Classe quarta
Termometro a gas
Velocità del suono
Interferenza e diffrazione
Classe quinta
Dimostrazioni sull’elettrostatica
Leggi di Ohm
Elettromagnetismo
Ogni docente potrà aggiungere altre esperienze, previo accordo con il tecnico di
laboratorio, nel caso in cui non si interferisca con le esperienze previste per il biennio.
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GRIGLIE DI CORREZIONE
Si suggerisce l’uso di griglie di valutazione per le prove scritte sui modelli di seguito presentati.
a) Griglia per una verifica con esercizi o problemi
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
esercizio
punt.
pieno
punt.
assegnato
non
eseguito
incompleto
strategia
errata
non
motivata
errori
motivata in modo
incompleto
o errato
concettuali
calcolo
formali/
unità di
misura
totale
Nota: Per errori formali (unità di misura) il punteggio verrà ridotto del 25%, mentre per quelli di
calcolo esso sarà diminuito fino a un massimo del 50%, Infine, gli errori concettuali daranno luogo ad
una riduzione dal 50% al 100% del punteggio.
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b) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia A)
Gravemente
insufficiente
2-4
Aderenza alla
traccia
Conoscenze
dell'argomento
Capacità
argomentativa e
comprensione
Correttezza e
proprietà
linguistiche
•
Interpretazione
nulla o non
interpreta
correttamente la
traccia
Errate o presenza
di pochi
elementi, solo
parzialmente
corretti e/o non
fondamentali
Argomentazione
assente o illogica
e incoerente
Gravemente
inesatte e prive
del linguaggio
specifico
Insufficiente
Mediocre
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
5-7
8-9
10-11
12
13 - 14
15
Interpreta la
traccia in modo
corretto e
completo
Interpreta la
traccia in modo
completo,
corretto e
approfondito
Interpreta la
traccia in modo
completo,
corretto,
approfondito e
personale
Interpreta la
traccia in modo
incompleto e
scorretto
Interpreta la
traccia in modo
Interpreta la
traccia in modo completo, ma con
qualche
incompleto e solo
imprecisione o in
parzialmente
modo parziale
corretto
ma corretto
Individuazione di
Presenza di pochi
alcuni elementi
elementi e solo
fondamentali, ma
accennati quelli
solo parzialmente
fondamentali
corretti
Presenza
superficiale degli
elementi
fondamentali e/o
presenza corretta
solo di alcuni di
essi
Presenza corretta
degli elementi
fondamentali
Conoscenza
corretta e
ampiamente
soddisfacente
dell'argomento
Conoscenza
corretta e
approfondita
Argomentazione
carente e
comprensione
mnemonica e
parziale
Argomentazione
semplice e non
sempre coerente
e comprensione
solo mnemonica
Argomentazione
semplice e
coerente e
comprensione
solo degli
elementi
essenziali
Argomentazione
efficace e
coerente e
comprensione
soddisfacente /
argomentazione
semplice e
coerente e
comprensione
piena
Argomentazione
efficace, coerente
e articolata e
comprensione
piena
Argomentazione
puntuale,
articolata e
coerente e
comprensione
piena
Inesatte e con uso
improprio del
linguaggio
specifico
Generiche e con
uso incerto del
linguaggio
specifico
Semplici, ma nel
complesso
corrette, anche
nell'uso del
linguaggio
specifico
Corrette e
Varie, corrette e
appropriate,
precise, anche nel
anche nell'uso del
linguaggio
linguaggio
specifico
specifico
Varie, rigorose e
ricche
RISPOSTA ASSENTE O NON PERTINENTE: 1
Considerate le finalità specifiche delle domande di tipologia A (trattazione sintetica di argomenti, da 15 a 25 righe) e coerentemente ad
esse, il punteggio verrà attribuito a ciascuna risposta sulla base della presente griglia con la procedura di seguito specificata. Si attribuirà
il punteggio relativo all’aderenza alla traccia secondo i descrittori della prima riga. Se il punteggio attribuito è inferiore a 8, allora non si
considereranno gli altri tre indicatori relativi alle conoscenze dell'argomento, alla capacità argomentativa e comprensione e alla
correttezza e proprietà linguistiche e si attribuirà alla risposta il punteggio dell’aderenza alla traccia. Se quest’ultimo sarà invece uguale
o superiore a 8, allora si attribuiranno anche i punteggi relativi agli altri tre descrittori e il punteggio attribuito alla risposta sarà uguale
alla media aritmetica dei quattro punteggi relativi ai descrittori.
GRIGLIA TIPOLOGIA A (riassunta)
Descrittori
Grav. Insuff.
Insufficiente
Mediocre
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
ADERENZA ALLA TRACCIA
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
CONOSCENZE DELL'ARGOMENTO
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
CAPACITÀ ARGOMENTATIVA E COMPRENSIONE
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
CORRETTEZZA E PROPRIETÀ LINGUISTICHE
2-4
5-7
8-9
10 - 11
12
13 - 14
15
•
RISPOSTA ASSENTE O NON PERTINENTE: 1
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
c) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B) (punteggio
espresso in decimi)
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
Gravemente
insufficiente
Insufficiente
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo/
eccellente
0-3
4-5
6
7
8
9-10
Conoscenze
specifiche
incomplete
e/o
approssimate
sintesi
inadeguata
Esposizione
superficiale e
disorganica
Conoscenze
specifiche
superficiali
e/o
mnemoniche
sintesi
sufficiente
Esposizione
semplice con
lievi
imprecisioni
Conoscenze
specifiche e
sintesi
adeguate, ma
non
approfondite
Conoscenze
specifiche
puntuali, sintesi
completa
Conoscenze
molteplici ed
esaustive,
sintesi adeguata
e completa
Esposizione
corretta ma
non rigorosa
o non del
tutto
esauriente
Corretto
Esposizione
chiara, corretta
e appropriata
Esposizione
chiara, coerente,
ampia e
rigorosa
INDICATORI
Conoscenza
contenuti e
competenze
specifiche
Conoscenze
specifiche
gravemente
lacunose
Chiarezza e
coerenza
espositiva
Esposizione
incoerente e
frammentaria
Inesatto e/o
Uso del
improprio
linguaggio
specifico
Quesito non svolto: 0
Generico, con
errori non
gravi
Semplice con
lievi
imprecisioni
Appropriato
Totale
(media dei
tre
descrittori)
........./10
Puntuale, ricco
e rigoroso
d) Griglia per una verifica con domande a risposta aperta (tipologia B) (punteggio
espresso in quindicesimi)
Alunno……………………………………………………..Classe……………….Data……………
INDICATORI
Conoscenze
specifiche,
individuazione
degli elementi
fondamentali
Capacità di
sintesi
Gravemente
insufficiente
4-5
Insufficiente
Conoscenze
gravemente
lacunose ed
errate
Esposizione
incoerente e
frammentaria
Sufficiente
Discreto
Buono
Ottimo
8-9
10-11
12
13-14
15
Conoscenze
lacunose
Conoscenze
incomplete o
approssimate
Conoscenze
superficiali
e/o
mnemoniche
Conoscenze
adeguate,
ma non
approfondite
Conoscenze
puntuali e
specifiche
Conoscenze
molteplici
ed
esaustive
Esposizione
incoerente e
incomprensioni
concettuali
Esposizione
superficiale
e
disorganica
Esposizione
semplice
con lievi
imprecisioni
Esposizione
corretta, ma
non rigorosa
Esposizione
chiara e
appropriata
Esposizione
coerente e
ampia
Totale
(media dei
tre
descrittori)
........./15
Inesatto e/o
improprio sia
quello
comune che
quello
specifico
Quesito non svolto: 0
Correttezza e
proprietà
linguistiche
6-7
Mediocre
Inesatto e/o
improprio
quello
specifico
Generico
con errori
non gravi
Semplice
Corretto
Appropriato
Puntuale e
ricco
Risposta non pertinente: 2-3
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
e) Corrispondenza tra voti in decimi e in quindicesimi
Voto in
quindicesimi
Voto in
decimi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
8
9
10
f) Griglia per la relazione di laboratorio
1)
2)
3)
4)
Completezza (Tabelle, grafici, etc.)
Ordine e correttezza formale
Comprensione (adeguatezza dei commenti, etc.)
Puntualità della consegna
4 punti
2 punti
3 punti
1 punto
Totale:…………/10
g) Griglia per il compito di laboratorio (esempio)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Obiettivo dell’esperimento
Teoria dell’esperimento
Metodo usato per realizzare l’esperienza
Difficoltà incontrate nella realizzazione dell’esperienza
Risultati sperimentali: Grafici
Aspettative del modello usato
Calcolo delle grandezze richieste partendo dai risultati
Conclusioni
0.5 punti
0.5-1 punti
1 punto
0.5 -1 punto
1-2 punti
1 punto
1-2 punti
1 punto
Bonus: 1 punto
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
Appendice: ISTRUZIONI PER UNA RELAZIONE DI LABORATORIO
CONTENUTI
Una buona relazione di laboratorio deve, a mio vedere, contenere le seguenti parti:
• Titolo;
• Obiettivo dell’esperimento;
• Metodo usato (es.: tipo di misure effettuate; strumenti usati (descrizione sintetica);
accorgimenti sperimentali adottati);
• Risultati sperimentali (tabelle; grafici);
• Analisi dei dati sperimentali:
- Modello teorico dell’esperimento, in cui siano ben chiare le ipotesi di lavoro (ad
esempio, conservazione dell’energia meccanica), con la deduzione dell’equazione (o
delle equazioni) che legano fra loro le grandezze misurate;
- Confronto fra i dati sperimentali e la teoria;
- Commento riguardo all’accordo tra le aspettative del modello teorico e i risultati
sperimentali;
- Commento riguardo alle possibili ragioni di accordo o disaccordo.
• Conclusioni:
- Sintesi del lavoro effettuato, con particolare riguardo all’ultimo punto dell’analisi dei
dati sperimentali;
- Evidenziazione di ciò che comunque è stato possibile sapere tramite l’analisi sopra
effettuata (ad esempio, è già un risultato interessante se si può rispondere alla seguente
richiesta: se, con l’apparato sperimentale usato in laboratorio, voglio far arrivare la
pallina in un dato punto del pavimento, da che altezza la devo lanciare?);
- Suggerimenti per migliorare il lavoro fatto, attraverso un raffinamento del modello
teorico (più adeguato alle condizioni sperimentali) e/o una ricerca di condizioni
sperimentali più vicine a quelle ideali ipotizzate nel modello.
Lo scopo di tutto questo è la possibilità di comprendere meglio il fenomeno studiato e di migliorare la
capacità predittiva dell’esperimento stesso.
TABELLE E GRAFICI
La tabella dei risultati ottenuti sintetizza i risultati dell’esperimento. In essa compariranno varie
colonne, contenenti:
• la variabile indipendente (con i valori disposti in ordine crescente), cioè la grandezza che si
decide di variare (ad esempio, il dislivello h tra il punto di lancio della pallina e il punto di
uscita);
• l’errore sulla variabile indipendente;
• la variabile dipendente (ad esempio, la gittata s ottenuta in corrispondenza a ciascun dislivello
h);
• l’errore sulla variabile dipendente (semidispersione dei valori ottenuti nelle varie prove, o
sensibilità dello strumento);
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del documento di programmazione di FISICA per le classi Terze , Quarte , Quinte PN.I.
•
•
la funzione della variabile dipendente che permette di linearizzare il grafico (ad esempio, se dal
modello teorico mi aspetto che vi sia una relazione lineare fra s2 e h, la colonna conterrà i
valori sperimentali di s2);
l’errore su tale misura indiretta (ad esempio l’errore su s2, calcolato come errore sulle misure
indirette).
Il grafico che verrà effettuato sarà tale da rappresentare (almeno in linea di principio) punti che ci si
aspetta siano allineati (quindi nel nostro esempio, verrà effettuato un grafico di s2 in funzione di h).
Infatti è abbastanza facile riconoscere se i punti stanno o meno su una retta, mentre non lo è se si tratta
di riconoscere una parabola, una curva esponenziale etc.. Il grafico dovrà contenere:
• Titolo;
• Assi cartesiani, su cui viene riportata la grandezza misurata, con la rispettiva unità di misura.
Sugli assi vanno riportati numeri ugualmente distanziati (“fettuccia metrica”), non i valori
trovati nella tabella! Ad esempio, sugli assi scriveremo: 0,5,10,15,20....oppure 0, 100, 200,
300... non 28,5; 39,6...
• La scala scelta deve:
- utilizzare al massimo lo spazio del foglio a disposizione;
- fare in modo da lasciare tra due numeri successivi un opportuno numero di quadretti,
che faciliti l’operazione di trasferimento dei dati dalla tabella al grafico; (ad esempio
lasciare 1 cm, 2 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm... non 3 cm!).
• Il grafico deve:
- contenere i punti corrispondenti ai dati sperimentali con l’errore sulle ascisse e sulle
ordinate (si otterranno così delle crocette). Se l’errore è conosciuto solo per una delle
due grandezze, si riporterà solo quello relativo a tale grandezza; se non si conosce
l’errore per nessuna delle due, si faranno solo dei punti (abbastanza visibili). Teniamo
presente che qualsiasi valore all’interno del rettangolo della crocetta è ugualmente
accettabile.
- Al grafico dovrà essere sempre annesso il foglio contenente la tabella, altrimenti non si
può controllare se i punti sono stati graficati in modo corretto o no.
La retta dei minimi quadrati è quella che meglio si adatta ai dati sperimentali, ovvero la retta i cui
parametri sono tali da minimizzare la somma dei quadrati delle distanze fra i punti sperimentali e
quelli della retta stessa. Essa potrebbe essere calcolata anche “a mano”, usando opportune formule. In
pratica, se si ha a disposizione il computer, si usa EXCEL, che fa questo processo automaticamente. Si
può anche procedere “ad occhio”, tracciando la retta che lascia un ugual numero di punti sperimentali
al di sopra e al di sotto, in modo che la somma delle distanze dai punti “sopra” alla retta sia,
all’incirca, uguale alla somma delle distanze dai punti “sotto” alla retta. Il coefficiente angolare della
retta così ottenuta sarà il “coefficiente angolare sperimentale” (da confrontarsi eventualmente con
quello che ci si aspetta dalla teoria). Un altro metodo empirico è quello di tracciare le rette di massima
e minima pendenza, quindi quella di pendenza media, il cui coefficiente angolare sarà il coefficiente
angolare sperimentale. Notare che il coefficiente angolare generalmente è rappresentato da un numero
con unità di misura.
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