PROGRAMMAZIONE DI FISICA
A. S. 2015/2016
L’insegnamento della fisica fornisce un efficace mezzo per conoscere ed interpretare la realtà,
proponendo un metodo di ricerca che consente l’acquisizione di una metodologia generale di lavoro
efficacemente applicabile anche in molti altri campi del sapere.
La fisica, inoltre
concorre alla formazione culturale di ciascun ragazzo, arricchendone la preparazione
complessiva con strumenti idonei alla comprensione critica del presente;
contribuisce all’acquisizione di una mentalità flessibile;
permette di acquisire la consapevolezza che la possibilità di indagare l’universo è legata al
processo tecnologico ed alle più moderne conoscenze;
permette di comprendere l’evoluzione storica dei modelli di interpretazione della realtà,
evidenziandone l’importanza, i limiti ed il progressivo affinamento;
permette di riflettere sulle implicazioni sociali degli sviluppi della scienza e della tecnologia;
ha un linguaggio universale che favorisce l’apertura, il dialogo ed il rispetto reciproco tra
individui e quindi tra popoli e culture.
ASSI CULTURALI DI RIFERIMENTO
PRIMO BIENNIO
all 1 dm 139/2007
”Regolamento recante norme in materia di adempimento dell’obbligo di istruzione”
"I saperi e le competenze per l'assolvimento dell'obbligo di istruzione sono riferiti ai quattro
assi culturali (dei linguaggi; matematico, scientifico-tecnologico, storico-sociale) […]. Essi
costituiscono il tessuto per la costruzione di percorsi di apprendimenti orientati all'acquisizione
di competenze chiave che preparino i giovani alla vita adulta e che costituiscano la base per
consolidare e accrescere saperi e competenze in un processo di apprendimento permanente
anche ai fini della vita lavorativa".
Asse dei linguaggi
Asse matematico
Asse scientifico
tecnologico
Asse storico sociale
Leggere comprendere e interpretare testi scritti di vario tipo.
Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi
comunicativi.
Utilizzare e produrre testi multimediali.
Utilizzare le tecniche e le procedure di calcolo aritmetico ed
algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica.
Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi.
Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti
sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche, usando
consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da
applicazioni specifiche di tipo informatico.
osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà
naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di
sistema e di complessità
analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle
trasformazioni di energia a partire dall’esperienza
essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel
contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
Comprendere il cambiamento e la diversità dei tempi storici in
una dimensione diacronica attraverso il confronto tra epoche
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO
A conclusione dei percorsi di ogni liceo, grazie anche allo studio della FISICA gli studenti
dovranno:
Area metodologica
Area logicoargomentativa
Area linguistica e
comunicativa
Saper sostenere una propria tesi e saper ascoltare e valutare
criticamente le argomentazioni altrui.
Acquisire l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i
problemi e a individuare possibili soluzioni.
Essere in grado di leggere e interpretare criticamente i contenuti
delle diverse forme di comunicazione.
Saper leggere e comprendere testi complessi di diversa natura,
cogliendo le implicazioni e le sfumature di significato proprie di
ciascuno di essi, in rapporto con la tipologia e il relativo contesto
storico e culturale;
Curare l’esposizione orale e saperla adeguare ai diversi contesti.
Saper utilizzare le tecnologie dell’informazione e della
comunicazione per studiare, fare ricerca, comunicare.
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 criticamente strumenti informatici e
telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere
la valenza metodologica dell’informatica nella formalizzazione e
modellizzazione dei processi complessi e nell’individuazione di
procedimenti risolutivi.
Area storico
umanistica
Area scientifica,
matematica e
tecnologica
Aver acquisito un metodo di studio autonomo e flessibile, che
consenta di condurre ricerche e approfondimenti personali e di
continuare in modo efficace i successivi studi superiori, naturale
prosecuzione dei percorsi liceali, e di potersi aggiornare lungo
l’intero arco della propria vita.
Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari
ambiti disciplinari ed essere in grado valutare i criteri di affidabilità
dei risultati in essi raggiunti.
Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i
contenuti delle singole discipline.
COMPETENZE CHIAVE DI CITTADINANZA
all 2 dm 139/2007
”Regolamento recante norme in materia di adempimento dell’obbligo di istruzione”
A conclusione dell’obbligo di istruzione, la FISICA avrà favorito, insieme alle altre discipline, il
pieno sviluppo della persona nella costruzione del sé; corrette e significative relazioni con gli altri;
una positiva interazione con la realtà naturale e sociale. Facendo acquisire competenze come:
• Imparare ad imparare: organizzare il proprio apprendimento, individuando, scegliendo ed
utilizzando varie fonti e varie modalità di informazione e di formazione (formale, non formale ed
informale), anche in funzione dei tempi disponibili, delle proprie strategie e del proprio metodo di
studio e di lavoro.
• Progettare: elaborare e realizzare progetti riguardanti lo sviluppo delle proprie attività di studio e
di lavoro, utilizzando le conoscenze apprese per stabilire obiettivi significativi e realistici e le
relative priorità, valutando i vincoli e le possibilità esistenti, definendo strategie di azione e
verificando i risultati raggiunti.
• Comunicare
comprendere messaggi di tipo tecnico e scientifico, di complessità diversa, trasmessi utilizzando
linguaggi diversi (verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) mediante diversi supporti
(cartacei, informatici e multimediali)
rappresentare eventi, fenomeni, principi, concetti, procedure, ecc. utilizzando linguaggi diversi
(verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) e mediante diversi supporti (cartacei, informatici
e multimediali).
• Collaborare e partecipare: interagire in gruppo, comprendendo i diversi punti di vista,
valorizzando le proprie e le altrui capacità, gestendo la conflittualità, contribuendo
all’apprendimento comune ed alla realizzazione delle attività collettive.
• Agire in modo autonomo e responsabile: sapersi inserire in modo attivo e consapevole nella vita
sociale e far valere al suo interno i propri diritti e bisogni riconoscendo al contempo quelli altrui, le
opportunità comuni, i limiti, le regole, le responsabilità.
• Risolvere problemi: affrontare situazioni problematiche costruendo e verificando ipotesi,
individuando le fonti e le risorse adeguate, raccogliendo e valutando i dati, proponendo soluzioni
utilizzando, secondo il tipo di problema, contenuti e metodi delle diverse discipline.
• Individuare collegamenti e relazioni: individuare e rappresentare, elaborando argomentazioni
coerenti, collegamenti e relazioni tra fenomeni, eventi e concetti diversi, anche appartenenti a
diversi ambiti disciplinari, e lontani nello spazio e nel tempo, cogliendone la natura sistemica,
individuando analogie e differenze, coerenze ed incoerenze, cause ed effetti e la loro natura
probabilistica.
• Acquisire ed interpretare l’informazione: acquisire ed interpretare criticamente informazioni
ricevute attraverso diversi strumenti comunicativi, valutandone l’attendibilità e l’utilità,
distinguendo fatti e opinioni.
OBIETTIVI GENERALI DELLE DISCIPLINA
Lo studio della fisica concorre alla formazione culturale dell'allievo e si propone di perseguire le
seguenti finalità:
Riconoscere e comprendere le questioni che possono essere indagate in modo scientifico;
Comprendere i procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si articolano in un
continuo rapporto costruzione teorica e realizzazione degli esperimenti;
Acquisire un corpo organico di contenuti per un’adeguata interpretazione della natura;
Comprendere potenzialità e limiti delle conoscenze scientifiche;
Acquisire un linguaggio corretto e sintetico;
Acquisire la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e affrontare problemi
concreti anche in campi al di fuori dello stretto ambito disciplinare.
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
Al termine del percorso liceale lo studente dovrà conoscere i concetti fondamentali della fisica, le
leggi e le teorie che li esplicitano, avendo consapevolezza critica del nesso tra lo sviluppo del sapere
fisico e il contesto storico e filosofico in cui esso si è sviluppato. Lo studente dovrà essere in grado
di formulare ipotesi, sperimentare, interpretare le leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e
analogie, avere la capacità di formalizzare un problema di fisica e di applicare gli strumenti
matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. Lo studente dovrà anche aver fatto
esperienza e saper rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove
l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali e strumento di controllo
di ipotesi interpretative, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e
dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione di modelli.
L’insegnante valuterà di volta in volta il percorso didattico più adeguato alla singola classe,
proponendo anche approfondimenti di fisica classica e di percorsi di fisica moderna, anche mirati al
proseguimento degli studi universitari e di formazione superiore.
In conclusione, il percorso didattico dovrà consentire allo studente di utilizzare le conoscenze
disciplinari e le abilità specifiche acquisite per poter comprendere e valutare le scelte scientifiche e
tecnologiche che interessano la società in cui vive.
In particolare per il liceo delle scienze applicate avrà un ruolo importante il laboratorio, inteso sia
come attività di presentazione da cattedra, sia come esperienza di scoperta e verifica delle leggi
fisiche, che consente allo studente di comprendere il carattere induttivo delle leggi e di avere una
percezione concreta del nesso tra evidenze sperimentali e modelli teorici.
Nel liceo sportivo l'apprendimento della Fisica avverrà in stretto collegamento con gli
insegnamenti di Scienze motorie e sportive» e di «Discipline sportive», con l'obiettivo di favorire
l'approfondimento delle tematiche concernenti la cinematica, la meccanica e la statica. Lo studente
maturera' inoltre competenze specifiche sul tema della misura e in materia di teoria degli errori,
con riferimento alle applicazioni in campo sportivo.
Liceo classico
La fisica è la scienza della natura nel senso più ampio. Il termine "fisica" deriva dal neutro plurale
latino physica, a sua volta derivante dal greco τὰ φυσικά [tà physiká], ovvero "le cose naturali" e da
φύσις [physis], "natura". Scopo della fisica è lo studio dei fenomeni naturali, ossia di tutti gli eventi
che possano essere descritti ovvero quantificati attraverso grandezze fisiche opportune, al fine di
stabilire principi e leggi che regolano le interazioni tra le grandezze stesse e rendano conto delle
loro reciproche variazioni. Questo obiettivo è raggiunto attraverso l'applicazione rigorosa del
metodo scientifico e spesso la fornitura finale di uno schema semplificato, o modello, del fenomeno
descritto. L'insieme di principi e leggi fisiche relative ad una certa classe di fenomeni osservati
definiscono una teoria fisica deduttiva, coerente e relativamente autoconsistente, costruita
tipicamente a partire dall' induzione sperimentale.
Al liceo classico la disciplina viene studiata negli ultimi tre anni di corso, dopo aver acquisito nel
primo biennio i concetti di calcolo letterale, algebra e geometria necessari ad un approccio rigoroso
ed esaustivo allo studio dei contenuti proposti, rispondenti a quelli indicati dal ministero e necessari
per le prove di ingresso alle varie facoltà scientifiche.
Oltre agli aspetti teorici si cercherà di indurre gli studenti ad una analisi dei fenomeni naturali ed ad
interpretare gli stessi con considerazioni personali, nonché a risolvere problemi ed esercizi relativi a
casi reali e trovano riscontro nella realtà quotidiana.
Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica,
acquisendo consapevolezza del valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica ed
epistemologica.
In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni;
affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo
percorso didattico; avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove
l’esperimento e inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e
dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e
valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive.
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
I BIENNIO
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
RUBRICA DELLE COMPETENZE IN FISICA
LICEO SCIENTIFICO
A
B
Macrocompetenza
Comunicare e
comprendere [3]
Acquisire un metodo
scientifico
Competenze attivate [fonte]
A1. Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi
indispensabili per gestire l’interazione comunicativa verbale in
vari contesti; leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di
vario tipo; produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti
scopi comunicativi. [2]
A2. Utilizzare e produrre testi multimediali[2]
A3. Imparare ad imparare [3]
B1. Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e
leggi.[1]
B2. Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti
del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come
interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle
variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e
dell’affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o
validazione di modelli. [1]
B3. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e
ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni
grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le
potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo
informatico [2]
B4. Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla
realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i
concetti di sistema e di complessità [2]
B5. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni
legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. [2]
B6.
C
D
Risolvere problemi
[3]
Essere parte attiva e
consapevole della
società
Utilizzare le tecniche e le procedure di calcolo aritmetico ed
algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica.[2]
Progettare. [3]
Agire in modo autonomo e responsabile. [3]
Individuare collegamenti e relazioni. [3]
Collaborare e partecipare. [3]
Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti
matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. [1]
D1. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che
interessano la società in cui vive. [1]
D2. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle
tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono
applicate. [2]
D3. Acquisire ed interpretare l’informazione. [3]
B7.
B8.
B9.
B10.
C1.
Fonti
[1] Indicazioni nazionali. Profilo disciplinare.
[2] Assi culturali, obbligo di istruzione al termine del biennio. Allegato 1 dm 139/2007
[3] Competenze chiave di cittadinanza Allegato 2 dm 139/2007
PRIMO ANNO
1
INTRODUZIONE ALLA FISICA
COMPETENZE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Farsi una prima idea dei
procedimenti della ricerca
scientifica, e in particolare
dei ruoli della teoria,
dell’esperimento, dei
modelli e delle leggi
Conoscere il concetto di
misura e saper definire le
unità di lunghezza, tempo e
massa nel SI.
Riconoscere come ogni
misura sia affetta da
incertezza. Conoscere quali
errori si possono
commettere nelle
misurazioni. Saper definire
errore assoluto ed errore
relativo
Sapere che cosa si intende
per cifre significative di una
misura
Riconoscere le relazioni di
proporzionalità diretta,
dipendenza lineare,
proporzionalità al quadrato,
proporzionalità inversa fra
due grandezze.
Conoscere la distinzione tra
grandezze scalari e
grandezze vettoriali
Riconoscere che lo
spostamento e la forza sono
due grandezze vettoriali
Conoscere le più importanti
funzioni trigonometriche
Comprendere il concetto di definizione
operativa di grandezza fisica;
Saper scrivere una grandezza in
notazione scientifica e saperne
riconoscere l’ordine di grandezza.
Saper effettuare le operazioni
aritmetiche con misure espresse in
notazione scientifica
Sapersi servire dei prefissi moltiplicativi
del SI
Saper distinguere una misura diretta da
una misura indiretta
Saper convertire la misura di una
grandezza fisica da un'unità ad un'altra;
Sapersi servire delle unità di misura per
la verifica dimensionale di una equazione
in cui compaiono grandezze fisiche.
Saper effettuare l'analisi dimensionale e
ricavare l'unità di misura di una
grandezza
Saper utilizzare alcuni strumenti di
misura.
Saper calcolare l’errore su una serie di
misure e la sua propagazione
Saper valutare l'attendibilità dei risultati.
Sapersi servire delle cifre significative per
esprimere la precisione di una misura
Saper riportare su un diagramma
cartesiano i dati relativi a una serie di
misure, costruendo così un grafico. Saper
calcolare e interpretare la pendenza di
un grafico lineare.
Saper operare con grandezze scalari e
vettoriali
Saper esprimere i vettori in componenti
Sapersi servire delle funzioni
trigonometriche per risolvere problemi
con i vettori
Saper misurare le forze con il metodo
statico.
COMPETENZE SPECIFICHE
Operare con le grandezze
fisiche e le loro unità di misura.
[B3]
Gestire tecniche e procedure di
calcolo algebrico. [B6]
Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da
tabelle, grafici e altra
documentazione. [B3]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3][B4][B5]
Interpretare dati scientifici,
prendere e comunicare
decisioni. [B2][B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
2
LE FORZE E L’EQUILIBRIO
COMPETENZE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Conoscere le principali
proprietà della forza
elastica, delle forze
vincolari e delle forze di
attrito
Riconoscere il modello del
punto materiale
Riconoscere il modello del
corpo rigido
Conoscere le condizioni di
equilibrio di un punto
materiale e di un corpo
rigido
Definire la grandezza
pressione e le sue unità di
misura non SI (atm, torr,
mmHg)
Conoscere il principio di
Pascal, la legge di Stevino, la
legge dei vasi comunicanti e
il principio di Archimede.
Saper trovare le condizioni di equilibrio
per un punto materiale
Saper calcolare il momento di una forza
come prodotto vettoriale
Saper calcolare il momento di una coppia
di forze
Saper trovare le condizioni di equilibrio
per un corpo rigido
Saper individuare il baricentro di un
corpo.
Saper calcolare la pressione determinata
dall'applicazione di una forza e la
pressione esercitata dai liquidi;
Saper applicare i principi dell’idrostatica
alla soluzione dei problemi
Comprendere il ruolo della pressione
atmosferica
Analizzare le condizioni di
galleggiamento dei corpi.
COMPETENZE SPECIFICHE
Operare con le grandezze
fisiche e le loro unità di misura.
[B3]
Gestire tecniche e procedure di
calcolo algebrico. [B6]
Osservare e descrivere i
fenomeni, evidenziando le
grandezze fisiche che più li
caratterizzano.[B4][B5][B9]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso.
[A1][B3][B4][B5]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da
tabelle, grafici e altra
documentazione. [B2][B3]
Formalizzare un problema
individuando le grandezze
fisiche più significative e
formulando ipotesi
risolutive.[C1]
Utilizzare gli strumenti
matematici più adeguati per la
descrizione dei fenomeni e per
la risoluzione dei problemi.[C1]
Comprendere il funzionamento
e i principi fisici alla base di
comuni apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B8]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B8][B10]
Progettare [B7]
3
FENOMENI LUMINOSI
COMPETENZE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Proprietà dello spettro della
luce.
Velocità della luce nel vuoto
come costante universale.
Leggi della riflessione e
descrizione delle immagini
prodotte da specchi piani.
Leggi della rifrazione e
definizione di indice di
rifrazione.
Concetti di riflessione totale
e di angolo limite.
Dispersione della luce come
conseguenza delle proprietà
della rifrazione.
Proprietà delle immagini
prodotte da specchi sferici e
da lenti.
Le aberrazioni degli specchi
sferici e delle lenti.
Struttura e funzione
dell’occhio umano, difetti
visivi.
Principali caratteristiche di
alcuni strumenti ottici.
Determinare il tempo impiegato dalla
luce per percorrere una determinata
distanza.
Applicare le leggi della riflessione e della
rifrazione.
Costruire graficamente l’immagine di un
oggetto prodotta da uno specchio sferico
o da una lente.
Applicare l’equazione dei punti coniugati
degli specchi sferici e delle lenti.
Calcolare l’ingrandimento di
un’immagine.
COMPETENZE SPECIFICHE
Operare con le grandezze
fisiche e le loro unità di misura.
[B3]
Gestire tecniche e procedure di
calcolo algebrico. [B3]
Osservare e descrivere i
fenomeni, evidenziando le
grandezze fisiche che più li
caratterizzano.[B4][B5][B8]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso.
[A1][B3][B4][B5]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da
tabelle, grafici e altra
documentazione. [B2][B3]
Formalizzare un problema
individuando le grandezze
fisiche più significative e
formulando ipotesi
risolutive.[C1]
Utilizzare gli strumenti
matematici più adeguati per la
descrizione dei fenomeni e per
la risoluzione dei problemi.[C1]
Comprendere il funzionamento
e i principi fisici alla base di
comuni apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B8]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B8][B10]
Progettare [B7]
SECONDO ANNO
1
Che cosa succede alla velocità quando appare... l'accelerazione?
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Cinematica:
Comprendere il significato di velocità;
Velocità
Grafico del moto rettilineo
uniforme;
Legge oraria del moto
rettilineo uniforme;
Spostamento e velocità
come vettori;
Accelerazione;
Legge oraria del moto
uniformemente accelerato;
Grafico spazio tempo del
moto rettilineo
uniformemente accelerato;
Moto vario;
Moto circolare uniforme;
Moto armonico;
Pendolo semplice;
Spostamento velocità ed
accelerazione come vettori
Saper effettuare equivalenze per quanto
riguarda l'unità di misura della velocità;
Saper enunciare ed applicare la legge
oraria del moto rettilineo uniforme;
Determinare il lavoro compiuto da una
forza e la potenza sviluppata;
Risoluzione di problemi applicativi
Comprendere il significato di
accelerazione;
Saper effettuare equivalenze per quanto
riguarda l'unità di misura della velocità;
Saper enunciare ed applicare la legge
oraria del moto rettilineo
uniformemente accelerato;
Comprendere le relazioni tra velocità
tangenziale, periodo e frequenza.
Saper applicare la legge del pendolo
semplice.
Saper enunciare i tre principi della
dinamica e comprenderne il significato;
Riconoscere la proporzionalità diretta
nella relazione forza accelerazione.
Saper descrivere le caratteristiche del
moto di caduta libera e del moto sul
piano inclinato;
Comprendere la differenza tra massa e
peso;
Saper applicare la legge oraria del moto
parabolico
Dinamica:
Primo principio della
dinamica;
Secondo principio della
dinamica e relazione tra
forza e velocità;
Massa inerziale;
Terzo principio della
dinamica;
La caduta dei gravi;
Relazione tra massa e peso;
Piano inclinato
Moto parabolico
COMPETENZE SPECIFICHE
Operare con le grandezze
fisiche e le loro unità di misura.
[B3]
Gestire tecniche e procedure di
calcolo algebrico. [B3]
Osservare e descrivere i
fenomeni, evidenziando le
grandezze fisiche che più li
caratterizzano.[B4][B5][B8]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso.
[A1][B3][B4][B5]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da
tabelle, grafici e altra
documentazione. [B2][B3]
Formalizzare un problema
individuando le grandezze
fisiche più significative e
formulando ipotesi
risolutive.[C1]
Utilizzare gli strumenti
matematici più adeguati per la
descrizione dei fenomeni e per
la risoluzione dei problemi.[C1]
Comprendere il funzionamento
e i principi fisici alla base di
comuni apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B8]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B8][B10]
Progettare [B7]
2
C'è un filo conduttore tra un pozzo di petrolio e una merendina?
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Lavoro, potenza, energia
Energia cinetica e teorema
delle forze vive;
Energia potenziale
gravitazionale;
Energia potenziale elastica
Energia meccanica;
Principio di conservazione
dell'energia meccanica.
ABILITÀ/CAPACITÀ
Comprendere il significato di lavoro,
energia e potenza;
Saper determinare il lavoro compiuto da
una forza e la potenza sviluppata;
Saper definire l'energia cinetica e
l'energia potenziale;
Saper enunciare il teorema delle forze
vive;
Comprendere la differenza tra energia
cinetica ed energia potenziale;
Comprendere il significato del teorma
delle forze vive
Riconoscere la proporzionalità diretta del
legame altezza-energia potenziale
gravitazionale;
Saper definire l'energia meccanica;
Saper enunciare il principio di
conservazione dell'energia meccanica
Saper calcolare l'energia cinetica,
l'energia potenziale gravitazionale e
quella elastica;
Saper applicare il teorema delle forze
vive;
Saper calcolare l'energia meccanica;
Saper utilizzare il principio di
conservazione dell'energia meccanica
COMPETENZE SPECIFICHE
Operare con le grandezze
fisiche e le loro unità di misura.
[B3]
Gestire tecniche e procedure di
calcolo algebrico. [B3]
Osservare e descrivere i
fenomeni, evidenziando le
grandezze fisiche che più li
caratterizzano.[B4][B5][B8]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso.
[A1][B3][B4][B5]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
Esaminare dati e ricavare
informazioni significative da
tabelle, grafici e altra
documentazione. [B2][B3]
Formalizzare un problema
individuando le grandezze
fisiche più significative e
formulando ipotesi
risolutive.[C1]
Utilizzare gli strumenti
matematici più adeguati per la
descrizione dei fenomeni e per
la risoluzione dei problemi.[C1]
Comprendere il funzionamento
e i principi fisici alla base di
comuni apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B8]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B8][B10]
Progettare [B7]
3
Per quale motivo il rosso è diverso dall'azzurro?
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Luce e ottica:
Propagazione della luce;
Riflessione;
Rifrazione;
Dispersione della luce:
colori;
Lenti e formazione delle
immagini;
Specchi e formazione delle
immagini;
Strumenti ottici.
CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Conoscere la propagazione della luce
Operare con le grandezze
nell'ottica geometrica;
fisiche e le loro unità di misura.
Conoscere e applicare le leggi della
[B3]
riflessioni;
Gestire tecniche e procedure di
Conoscere e applicare le leggi della
calcolo algebrico. [B3]
rifrazione;
Esaminare dati e ricavare
Conoscere e applicare la legge degli
informazioni significative da
specchi piani e degli specchi curvi;
tabelle, grafici e altra
Conoscere e applicare la legge delle lenti
documentazione. [B3]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina.
[A1][B4]
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B4]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3][B4][B5]
Interpretare dati scientifici,
prendere e comunicare
decisioni. [B2][B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni.
[B4][B5]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia.
[D1][D2][D3]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B8]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B8][B10]
Progettare [B7]
II BIENNIO E QUINTO ANNO
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
RUBRICA DELLE COMPETENZE IN FISICA
LICEO SCIENTIFICO
A
B
C
D
E
Macrocompetenza
Comunicare e
comprendere [3]
Competenze attivate [fonte]
A1. Saper leggere e comprendere testi complessi di diversa natura. [2]
A2. Curare l’esposizione orale e saperla adeguare ai diversi contesti. [2]
A3. Saper utilizzare le tecnologie dell’informazione e della comunicazione. [2]
Acquisire un metodo B1. Saper sostenere una propria tesi e saper ascoltare e valutare
scientifico
criticamente le argomentazioni altrui. [2]
B2. Acquisire l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i
problemi e a individuare possibili soluzioni. [2]
B3. Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi. [1]
B4. Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del
metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione
ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative,
raccolta e analisi critica dei dati e dell’affidabilità di un processo di
misura, costruzione e/o validazione di modelli. [1]
B5. Osservare e identificare fenomeni. [1]
B6. Collocare il pensiero scientifico, la storia delle sue scoperte e lo sviluppo
delle invenzioni tecnologiche nell’ambito della storia delle idee. [2]
B7. 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. [2]
B8. Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche.[2]
B9. Padroneggiare le procedure e i metodi di indagine delle scienze fisiche,
anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate. [2]
B10. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e
telematici nelle attività di studio e di approfondimento. [2]
B11. Progettare. [3]
B12. Agire in modo autonomo e responsabile. [3]
B13. Collaborare e partecipare. [3]
Risolvere problemi
C1. Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e
[3]
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. [1]
Essere parte attiva e D1. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e te cnologiche che
consapevole della
interessano la società in cui si vive. [1]
società
D2. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel
contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. [2]
D3. Acquisire ed interpretare l’informazione. [3]
Imparare ad imparare E1. Acquisire un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di
[3]
condurre ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo
efficace i successivi studi superiori, naturale prosecuzione dei percorsi
liceali, e di potersi aggiornare lungo l’intero arco della propria vita.
E2. Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari ambiti
disciplinari ed essere in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in
essi raggiunti.
E3. Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i contenuti
delle singole discipline.
Fonti
[1] Indicazioni nazionali. Profilo disciplinare.
[2] Indicazioni nazionali. Il profilo educativo, culturale e professionale dello studente liceale
[3] Competenze chiave di cittadinanza Allegato 2 dm 139/2007
TERZO ANNO
1
MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Principio di indipendenza dei moti.
Moto del proiettile.
Moto circolare e moto armonico
semplice.
Le leggi della dinamica.
Moto circolare e forza centripeta.
L’oscillatore armonico e il pendolo.
Quantità di moto e impulso.
Il momento angolare.
Moti relativi e sistemi di
riferimento.
Trasformazioni di Galileo.
Composizione delle velocità.
Principio di relatività galileiano.
Sistemi inerziali e non inerziali.
Forze apparenti.
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.
Il teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative e non
conservative.
Analizzare gli urti elastici e
anelastici utilizzando i principi di
conservazione.
Conoscere le caratteristiche della
forza gravitazionale.
Conoscere la differenza tra la
massa inerziale e la massa
gravitazionale.
Interpretare le forze a distanza
utilizzando il concetto di campo.
Estendere la conservazione
dell’energia ai sistemi astronomici.
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Applicare il principio di
Osservare e descrivere i
indipendenza dei moti per
fenomeni, utilizzando gli
risolvere problemi sul moto di
strumenti matematici più
un proiettile.
adeguati per la loro
Risolvere problemi sul moto
descrizione. [B5][B7]
circolare uniforme e sul moto
Discutere ed argomentare
armonico semplice.
utilizzando il linguaggio
Applicare le leggi di Newton per
specifico della disciplina e un
risolvere problemi di dinamica
adeguato formalismo
utilizzando lo schema di punto
matematico.
libero.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Risolvere problemi di dinamica
Ricondurre una situazione
in sistemi non inerziali o in
fisica ad un modello noto,
sistemi rotanti.
riconoscendo i limiti di
Utilizzare le leggi di
validità del modello stesso.
conservazione per la risoluzione
[B3][B8]
di problemi.
Individuare i presupposti, gli
Risolvere problemi di dinamica
elementi di prova e il
dei moti su traiettorie circolari,
ragionamento che
del moto armonico e del moto
giustificano determinate
di un pendolo.
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Utilizzare il teorema
Formalizzare un problema
dell’impulso per risolvere
utilizzando gli strumenti
problemi.
matematici più adatti per la
Utilizzare le trasformazioni di
sua risoluzione.[C1][B7]
Galileo della posizione e delle
Comprendere il
velocità per confrontare moti
funzionamento e i principi
visti da osservatori diversi
fisici alla base di comuni
Interpretare e risolvere
apparecchiature
problemi relativi al moto del
tecnologiche. [D1][D2][D3]
centro di massa di n sistema di
Collocare il pensiero
oggetti.
scientifico, la storia delle sue
Risolvere semplici problemi di
scoperte e lo sviluppo delle
urti.
invenzioni tecnologiche
Applicare la legge della
nell’ambito della storia delle
gravitazione universale e le leggi
idee. [B6]
di Keplero per risolvere
problemi relativi
all’accelerazione di gravità e al
moto dei pianeti e dei satelliti..n
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
2
MECCANICA DEI CORPI ESTESI
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
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.
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.
COMPETENZE SPECIFICHE
Osservare e descrivere i
fenomeni, utilizzando gli
strumenti matematici più
adeguati per la loro
descrizione. [B5][B7]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina e un
adeguato formalismo
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di
validità del modello stesso.
[B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
matematici più adatti per la
sua risoluzione.[C1][B7]
Comprendere il
funzionamento e i principi
fisici alla base di comuni
apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
invenzioni tecnologiche
nell’ambito della storia delle
idee. [B6]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
3
TERMODINAMICA
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
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 ideali e saper interpretare le
relazioni tra le grandezze.
Individuare le relazioni tra
grandezze macroscopiche e
microscopiche alla luce della
teoria cinetica dei gas.
Conoscere i principi della
termodinamica.
Distinguere le trasformazioni
reversibili e irreversibili.
Conoscere le trasformazioni della
termodinamica, 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.
Risolvere semplici problemi sui
gas reali applicando le leggi dei
gas ideali e l’equazione di stato.
Calcolare l’energia cinetica media
e la velocità media delle molecole
di gas mono e biatomiche.
Applicare i principi della
termodinamica per calcolare il
lavoro, l’energia interna, il calore
assorbito o ceduto in una
trasformazione o in un ciclo
termico.
Calcolare il rendimento di una
macchina termica
COMPETENZE SPECIFICHE
Osservare e descrivere i
fenomeni, utilizzando gli
strumenti matematici più
adeguati per la loro
descrizione. [B5][B7]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina e un
adeguato formalismo
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di
validità del modello stesso.
[B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
matematici più adatti per la
sua risoluzione.[C1][B7]
Comprendere il
funzionamento e i principi
fisici alla base di comuni
apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
invenzioni tecnologiche
nell’ambito della storia delle
idee. [B6]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
QUARTO ANNO
1
ONDE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
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
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.
COMPETENZE SPECIFICHE
Osservare e descrivere i
fenomeni, utilizzando gli
strumenti matematici più
adeguati per la loro descrizione.
[B5][B7]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina e un
adeguato formalismo
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione fisica
ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso. [B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
matematici più adatti per la sua
risoluzione.[C1][B7]
Comprendere il funzionamento
e i principi fisici alla base di
comuni apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Collocare il pensiero scientifico,
la storia delle sue scoperte e lo
sviluppo delle invenzioni
tecnologiche nell’ambito della
storia delle idee. [B6]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà finalizzata
a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
2
FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Conoscere le proprietà della carica
Determinare la forza elettrica
Osservare e descrivere i
elettrica.
fra cariche puntiformi
fenomeni, utilizzando gli
Conoscere i fenomeni di
utilizzando anche il principio di
strumenti matematici più
elettrizzazione per strofinio e per
sovrapposizione.
adeguati per la loro
induzione e interpretare il
Determinare il vettore campo
descrizione. [B5][B7]
comportamento di conduttori e
elettrico prodotto da una
Discutere ed argomentare
isolanti utilizzando un semplice
distribuzione di cariche.
utilizzando il linguaggio
modello microscopico.
Calcolare il flusso del campo
specifico della disciplina e un
Conoscere e descrivere le
elettrico attraverso una
adeguato formalismo
caratteristiche delle forze tra cariche
superficie
matematico.
elettriche utilizzando la legge di
Applicare il teorema di Gauss
[A2][B1][B3][B5][B7]
Coulomb.
per calcolare campi elettrici.
Ricondurre una situazione
Conoscere il concetto di campo
Risolvere problemi su
fisica ad un modello noto,
elettrico e il significato e le proprietà
potenziali, campi ed energia
riconoscendo i limiti di
delle linee del campo.
potenziale elettrica, per sistemi
validità del modello stesso.
Conoscere il concetto di flusso del
di cariche puntiformi e per
[B3][B8]
campo elettrico e sapere utilizzare il
distribuzioni uniformi di
Individuare i presupposti, gli
teorema di Gauss per determinare
cariche.
elementi di prova e il
campi elettrici prodotti da particolari Risolvere problemi sui
ragionamento che
distribuzioni di carica.
condensatori a facce piane
giustificano determinate
Conoscere la definizione di
parallele in assenza ein
conclusioni.[B2][B7]B8[]
potenziale elettrico e la relazione che
presenza di un dielettrico fra le Formalizzare un problema
lega il campo elettrico al potenziale.
armature.
utilizzando gli strumenti
Esprimere la conservazione
matematici più adatti per la
dell’energia di un sistema di cariche
sua risoluzione.[C1][B7]
in un campo elettrico.
Comprendere il
Conoscere l’espressione del
funzionamento e i principi
potenziale elettrico di una carica
fisici alla base di comuni
puntiforme e il suo andamento in
apparecchiature
relazione al segno della carica.
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Conoscere la definizione di superfici
Collocare il pensiero
equipotenziali e le loro proprietà.
scientifico, la storia delle sue
Conoscere le proprietà dei
scoperte e lo sviluppo delle
condensatori e sapere esprimere la
invenzioni tecnologiche
capacità di un condensatore a facce
nell’ambito della storia delle
piane e parallele in assenza e in
idee. [B6]
presenza di un dielettrico fra le
armature.
Esprimere l’energia immagazzinata in
un condensatore in funzione delle
sue grandezze caratteristiche.
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
3
circuiti elettrici in corrente continua
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Conoscere il significato di corrente Applicare la legge di Ohm per
elettrica, la definizione di intensità
calcolare resistenze, tensioni e
di corrente e la sua unità di
correnti in un circuito.
misura.
Semplificare circuiti complessi
Analizzare semplici circuiti in
determinando resistenze e
corrente continua e conoscere il
capacità equivalenti di resistenze
comportamento dei suoi
e condensatori in serie e in
componenti.
parallelo.
Conoscere il significato fisico di
Utilizzare le leggi di Kirchhoff per
resistenza e la sua dipendenza
risolvere semplici circuiti.
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.
COMPETENZE SPECIFICHE
Osservare e descrivere i
fenomeni, utilizzando gli
strumenti matematici più
adeguati per la loro
descrizione. [B5][B7]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina e un
adeguato formalismo
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di
validità del modello stesso.
[B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
matematici più adatti per la
sua risoluzione.[C1][B7]
Comprendere il
funzionamento e i principi
fisici alla base di comuni
apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
invenzioni tecnologiche
nell’ambito della storia delle
idee. [B6]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
4
FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
CAPACITÀ
Conoscere le proprietà del campo
magnetico e le caratteristiche
delle linee del campo.
Conoscere l’espressione della fora
magnetica che agisce su una
carica in 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.
Risolvere i 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 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.
COMPETENZE SPECIFICHE
DELLA DISCIPLINA
Osservare e descrivere i
fenomeni, utilizzando gli
strumenti matematici più
adeguati per la loro
descrizione. [B5][B7]
Discutere ed argomentare
utilizzando il linguaggio
specifico della disciplina e un
adeguato formalismo
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di
validità del modello stesso.
[B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
matematici più adatti per la
sua risoluzione.[C1][B7]
Comprendere il
funzionamento e i principi
fisici alla base di comuni
apparecchiature
tecnologiche. [D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
invenzioni tecnologiche
nell’ambito della storia delle
idee. [B6]
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà
finalizzata a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
QUINTO ANNO
1 ELETTROMAGNETISMO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
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
Lenz e analizzare alcune
applicazioni
Analizzare il funzionamento dei
motori elettrici, generatori e
trasformatori.
Conoscere il significato fisico di
induttanza, le analogie fra
induttanza e massa e quelle fra
corrente e velocità in un circuito in
corrente alternata.
Conoscere l'andamento in funzione
del tempo e della corrente in un
circuito CA e il significato di valore
quadratico medio, valore massimo
e valore efficace della tensione in
un circuito CA.
Analizzare il comportamento in
funzione del tempo dei parametri
caratteristici nei circuiti di tipo RC,
RL, 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
nei dispositivi elettrici comuni.
Conoscere le equazioni di Maxwell,
come sintesi e e generalizzazione
delle leggi dell'elettricità e del
magnetismo.
Conoscere il significato della
corrente di spostamento e il ruolo
che essa 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.
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Applicare le leggi dell'induzione per Osservare e descrivere i
calcolare l'intensità e il verso delle
fenomeni, utilizzando gli
correnti indotte in un conduttore
strumenti matematici più
in moto in un campo magnetico
adeguati per la loro
uniforme.
descrizione. [B5][B7]
Determinare la fem indotta in una Discutere ed argomentare
spira rotante in moto in un campo
utilizzando il linguaggio
magnetico e ricavare i parametri di
specifico della disciplina e un
funzionamento di generatori e
adeguato formalismo
motori elettrici.
matematico.
Calcolare la costante di tempo e le
[A2][B1][B3][B5][B7]
altre grandezze caratteristiche di
Ricondurre una situazione
un circuito RL.
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso. [B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
Rappresentare la tensione e la
elementi di prova e il
corrente di un circuito CA
ragionamento che giustificano
mediante i diagrammi dei fasori.
determinate
Utilizzare i valori efficaci di
conclusioni.[B2][B7]B8[]
tensione e corrente per ricavare
parametri caratteristici dei circuiti Formalizzare un problema
utilizzando gli strumenti
CA.
matematici più adatti per la
Risolvere un circuito RLC nel limite
sua risoluzione.[C1][B7]
di alte e basse frequenze.
Comprendere il
funzionamento e i principi
fisici alla base di comuni
apparecchiature tecnologiche.
[D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
Calcolare energia, quantità di moto invenzioni tecnologiche
nell’ambito della storia delle
e intensità della radiazione
idee. [B6]
elettromagnetica.
Calcolare l'intensità trasmessa
attraverso un filtro polarizzatore.
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà finalizzata
a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
2 MICROCOSMO E MACROCOSMO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
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 e
isolanti.
Conoscere la struttura del nucleo e
identificare i costituenti
fondamentali della materia
Conoscere il fenomeno della
radioattività, le sue leggi e 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
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Definire completamente uno stato Osservare e descrivere i
applicando il principio di esclusione fenomeni, utilizzando gli
di Pauli e descrivere una
strumenti matematici più
configurazione elettronica
adeguati per la loro
Ricavare i parametri della
descrizione. [B5][B7]
radiazione emessa nei diversi tipi di Discutere ed argomentare
transizione fra livelli atomici
utilizzando il linguaggio
Ricavare i parametri dello spettro
specifico della disciplina e un
rotazionale e vibrazionale di una
adeguato formalismo
molecola.
matematico.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
del modello stesso. [B3][B8]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate
Utilizzare il formalismo che
conclusioni.[B2][B7]B8[]
descrive la struttura nucleare e
Formalizzare un problema
riconoscerne i costituenti
utilizzando gli strumenti
Determinare i modi e i prodotti del
matematici più adatti per la
decadimento di un nucleo e
sua risoluzione.[C1][B7]
calcolare l’attività di una sorgente
Comprendere il
radioattiva
funzionamento e i principi
Determinare i prodotti di una
fisici alla base di comuni
reazione nucleare e i relativi
apparecchiature tecnologiche.
parametri fisici
[D1][D2][D3]
Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
scoperte e lo sviluppo delle
Applicare la teoria einsteniana per
invenzioni tecnologiche
calcolare il raggio di Schwarzschild
nell’ambito della storia delle
Utilizzare la legge di Hubble per
idee. [B6]
determinare la distanza di una
galassia, calcolare il red-shift ed
esprimerlo in funzione del fattore
di scala
Determinare la densità critica
dell’universo, la sua densità e la
sua geometria.
Conoscere la teoria dell’espansione
cosmica, la legge di Hubble e il
fattorie di scala dell’universo
Conoscere la storia dell’universo e
la sua evoluzione, il contenuto in
massa-energia e le ipotesi sul suo
destino.
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà finalizzata
a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
3 FISICA MODERNA
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Esperimenti di Thomson e di
Millikan che condussero alla
scoperta dell’elettrone, alla
determinazione della sua massa e
dell’unità fondamentale di carica
La legge di Bragg e la diffrazione a
raggi X
Validità e limiti dei primi modelli
atomici ed esperimenti che
condussero all’ipotesi del nucleo
Caratteristiche degli spettri di
emissione e di assorbimento.
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, la velocità della luce
come velocità limite
Conoscere le trasformazioni di
Lorentz 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 della teoria
dell’ipotesi dei quanti e gli
esperimenti che la convalidarono
Comprendere il concetto di
quantizzazione delle grandezze
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Ricavare il rapporto carica-massa di Osservare e descrivere i
una particella mediante un
fenomeni, utilizzando gli
esperimento di Thomson
strumenti matematici più
Ricavare i parametri caratteristici in adeguati per la loro
un esperimento alla Millikan
descrizione. [B5][B7]
Utilizzare la legge di Bragg per
Discutere ed argomentare
ottenere informazioni sul reticolo
utilizzando il linguaggio
cristallino
specifico della disciplina e un
Calcolare le lunghezze d’onda delle adeguato formalismo
serie di Balmer, Paschen e Lyman
matematico.
dell’atomo di idrogeno.
[A2][B1][B3][B5][B7]
Ricondurre una situazione
Risolvere problemi sulla dilatazione fisica ad un modello noto,
riconoscendo i limiti di validità
temporale e identificare
del modello stesso. [B3][B8]
correttamente il tempo proprio
Individuare i presupposti, gli
Risolvere problemi sulla
elementi di prova e il
contrazione delle lunghezze e
ragionamento che giustificano
identificare correttamente la
determinate
lunghezza propria
Utilizzare le informazioni di Lorentz conclusioni.[B2][B7]B8[]
Formalizzare un problema
delle coordinate e del tempo e la
utilizzando gli strumenti
composizione relativistica delle
matematici più adatti per la
velocità
sua risoluzione.[C1][B7]
Calcolare lo spostamento Doppler
Comprendere il
Risolvere problemi di meccanica
funzionamento e i principi
relativistica.
fisici alla base di comuni
apparecchiature tecnologiche.
[D1][D2][D3]
Determinare la temperatura di un Collocare il pensiero
scientifico, la storia delle sue
corpo radiante, riconoscere e
scoperte e lo sviluppo delle
interpretare uno spettro di
invenzioni tecnologiche
radiazione
nell’ambito della storia delle
Calcolare l’energia trasportata da
idee. [B6]
un fotone in funzione della
fisiche e il ruolo della costante di
frequenza
Planck come costante
Calcolare i parametri caratteristici
fondamentale
nelle interazioni Compton e
Conoscere la natura duale ondafotoelettrica e risolvere semplici
particella della luce e delle
problemi sull’interazione luceparticelle atomiche e descrivere i
materia
fenomeni ad essa collegati
Calcolare i raggi delle orbite nel
Conoscere il modello di Bohr e il
modello atomico di Bohr, la
modello quantistico dell’atomo di
velocità e l’energia degli elettroni.
idrogeno, il principio di
indeterminazione di Heisenberg e
le sue conseguenze.
L’attività di laboratorio, presente in base a disponibilità di tempo e di attrezzature, integrerà i contenuti dei
vari temi e costituirà un momento di scoperta, di verifica, di sintesi e di riflessione teorica. Essa sarà finalizzata
a fornire inoltre le seguenti competenze:
Sapersi inserire in modo attivo in un gruppo, facendo valere i propri diritti e bisogni, ma riconoscendo e
rispettando diritti e bisogni altrui. [B12]
Prendere un impegno e portarlo a termine. [B12][B13]
Progettare [B11]
II BIENNIO E QUINTO ANNO
Liceo classico
RUBRICA DELLE COMPETENZE IN FISICA
LICEO SCIENTIFICO
A
B
Macrocompetenza
Comunicare e
comprendere [3]
Acquisire un metodo
scientifico
Competenze attivate [fonte]
A1.Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi
indispensabili per gestire l’interazione comunicativa verbale in
vari contesti; leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di
vario tipo; produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti
scopi comunicativi. [2]
A2.Utilizzare e produrre testi multimediali[2]
A3.Imparare ad imparare [3]
B1. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale,
dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei
fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un
processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli. [1]
B2. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e
ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni
grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le
potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico
[2]
B3. Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla
realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i
concetti di sistema e di complessità [2]
B4. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati
alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. [2]
B5. Utilizzare le tecniche e le procedure di calcolo aritmetico ed algebrico,
rappresentandole anche sotto forma grafica.[2]
C
D
Risolvere problemi
[3]
Essere parte attiva e
consapevole della
società
B6. Individuare collegamenti e relazioni. [3]
C1.Risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti
matematici adeguati al proprio percorso didattico. [1]
D1.Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che
interessano la società in cui vive. [1]
D2.Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie
nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. [2]
D3.Acquisire ed interpretare l’informazione. [3]
Fonti
[1] Indicazioni nazionali. Profilo disciplinare.
[2] Indicazioni nazionali. Il profilo educativo, culturale e professionale dello studente liceale
[3] Competenze chiave di cittadinanza Allegato 2 dm 139/2007
TERZO ANNO
1
FARE UNA MISURAZIONE È SEMPLICE O COMPLICATO?
OBIETTIVISPECIFICIDIAPPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZESPECIFICHE
Grandezze:
Grandezza fisica;
Concetto di unità di misura
e caratteristiche principali
del Sistema Internazionale
di Unità;
Grandezze fondamentali e
derivate;
Fattori di conversione;
Strumenti di misura;
Misure ed errori:
Misure;
Incertezza nella misura;
Errore assoluto;
Tipi di errore;
Serie di misure;
Misure dirette e indirette;
Propagazione degli errori.
Strumenti matematici
Comprendere il concetto di definizione
Riconoscere questioni che
operativa di grandezza fisica;
possono essere indagate in
Saperconvertirelamisuradiunagrandezzaf modo scientifico. [B1]
isicadaun'unitàadun'altra;
Individuare le parole chiave
Saper effettuare l'analisi dimensionale e
che occorrono per cercare
ricavare l'unità di misura di una
informazioni scientifiche. [A1]
grandezza
Applicare conoscenze
Saper utilizzare alcuni strumenti di
scientifiche in una situazione
misura.
data. [B3]
Descrivere e interpretare
Saperscrivereunagrandezzainnotazionesc scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
ientificaericonoscerel’ordinedigrandezza
Individuare descrizioni,
elecifresignificative;
spiegazioni e previsioni
Saper calcolare l’errore su una serie di
appropriate [B3]
misure e la sua propagazione
Saper valutare l'attendibilità dei risultati Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
Effettuare semplici operazioni
elementi di prova e il
matematiche impostando proporzioni,
ragionamento che giustificano
rapporti e percentuali;
Rappresentaregraficamenteleoperazionit determinate conclusioni
ragrandezzefisichericonoscendoiltipodipr [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
oporzionalità;
sociali degli sviluppi della
Leggere e interpretare semplici formule
scienza e della tecnologia
e grafici;
[D1][D2][D3]
Conoscere e applicare le proprietà delle
potenze.
2
Perchè la Torre di Pisa non crolla e le navi galleggiano?
OBIETTIVISPECIFICIDIAPPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Forze e loro misurazione:
definizione indiretta di
forza; forza elastica; legge di
Hooke; costante elastica;
forza peso; peso e massa;
forze di attrito statico e
dinamico.
Vettori:
Grandezze scalari e
vettoriali;
Operazioni con i vettori
(somma algebrica; prodotto
scalare e vettoriale);
Scomposizione di vettori.
Equilibrio dei solidi:
equilibrio del punto
materiale; equilibrio sul
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZE SPECIFICHE
Usare correttamente strumenti e metodi Riconoscere questioni che
di misura delle forze;
possono essere indagate in
Calcolare il valore della forza peso;
modo scientifico. [B1]
Calcolare la forza elastica;
Individuare le parole chiave
Determinare la forza di attrito a distacco
che occorrono per cercare
e in movimento.
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
Saper definire grandezze scalari e
data. [B3]
vettoriali ;
Descrivere e interpretare
Saper operare con grandezze scalari e
scientificamente fenomeni e
vettoriali;
predire cambiamenti [B2][B3]
Saper esprimere i vettori in componenti.
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Analizzare situazioni di equilibrio statico,
Interpretare dati scientifici e
individuando le forze e i momenti
prendere e comunicare
applicati; determinare le condizioni di
piano inclinato; somma di
forze su un corpo rigido
esteso; momento di una
forza rispetto ad un punto;
coppia di forze; momento
torcente; condizioni di
equilibrio di un corpo rigido
esteso; centro di gravità;
leve.
Equilibrio dei fluidi:
Pressione;
Densità;
Principio di Pascal;
Legge di Stevino;
Vasi comunicanti;
Principio di Archimede;
Pressione atmosferica.
3
equilibrio di un corpo su un piano
inclinato;
Valutare l'effetto di più forze su un
corpo;
Individuare il baricentro di un corpo.
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni
[B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
Sapercalcolarelapressionedeterminatada [D1][D2][D3]
ll'applicazionediunaforzaelapressioneese Risolvere semplici problemi.
[C1]
rcitatadailiquidi;
Applicare le leggi di Pascal, Stevino e
Archimede;
Analizzare le condizioni di
galleggiamento dei corpi;
Comprendere il ruolo della pressione
atmosferica.
E' possibile avere freddo quando ci sono 40° all'ombra?
OBIETTIVISPECIFICIDIAPPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Temperatura e termometro
Equilibrio termico
Principali scale di
temperatura
Interpretazione
microscopica della
temperatura;
Dilatazione termica lineare;
Calore e calore specifico;
Capacità termica e caloria;
Propagazione del calore;
Cambiamenti di stato
Saper trasformare il valore della
temperatura da una scala all'altra;
Saper applicare il principio di equilibrio
termico;
Saper tarare un termometro;
Saper applicare la legge di dilatazione
lineare;
Saper applicare la legge di dilatazione
cubica dei solidi e dei liquidi
Saper misurare il coefficienti di
dilatazione termica lineare;
Saper applicare dell'equazione
fondamentale della calorimetria
Saper determinare il calore specifico dei
solidi;
Saper applicare la legge di conduzione
termica;
Saper applicare la formula relativa al
calore latente di fusione e di
vaporizzazione
Saper effettuare l'analisi dei
cambiamenti distato dell'acqua
COMPETENZESPECIFICHE
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave che
occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni
[B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Analizzare fenomeni legati alle
trasformazioni di energia. [B4]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
QUARTO ANNO
1
Che cosa succede alla velocità quando appare... l'accelerazione?
OBIETTIVISPECIFICIDIAPPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Cinematica:
Velocità
Grafico del moto rettilineo
uniforme;
Legge oraria del moto
rettilineo uniforme;
Spostamento e velocità
come vettori;
Accelerazione;
Legge oraria del moto
uniformemente accelerato;
Grafico spazio tempo del
moto rettilineo
uniformemente accelerato;
Moto vario;
Moto circolare uniforme;
Moto armonico;
Pendolo semplice;
Spostamento velocità ed
accelerazione come vettori
Dinamica:
Primo principio della
dinamica;
Secondo principio della
dinamica e relazione tra
forza e velocità;
Massa inerziale;
Terzo principio della
dinamica;
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZESPECIFICHE
Comprendere il significato di velocità;
Riconoscere questioni che
Saper effettuare equivalenze per quanto
possono essere indagate in
riguarda l'unità di misura della velocità;
modo scientifico. [B1]
Saper enunciare ed applicare la legge
Individuare le parole chiave
oraria del moto rettilineo uniforme;
che occorrono per cercare
Determinare il lavoro compiuto da una
informazioni scientifiche. [A1]
forza e la potenza sviluppata;
Applicare conoscenze
Risoluzione di problemi applicativi
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
Comprendere il significato di
predire cambiamenti [B2][B3]
accelerazione;
Individuare descrizioni,
Saper effettuare equivalenze per quanto
spiegazioni e previsioni
riguarda l'unità di misura della velocità;
appropriate [B3]
Saper enunciare ed applicare la legge
Interpretare dati scientifici e
oraria del moto rettilineo
prendere e comunicare
uniformemente accelerato;
decisioni [A1] [B2] [B3]
Comprendere le relazioni tra velocità
Individuare i presupposti, gli
tangenziale, periodo e frequenza.
elementi di prova e il
Saper applicare la legge del pendolo
ragionamento che giustificano
semplice.
determinate conclusioni
[B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
Saper enunciare i tre principi della
sociali degli sviluppi della
dinamica e comprenderne il significato;
scienza e della tecnologia
Riconoscere la proporzionalità diretta
[D1][D2][D3]
nella relazione forza accelerazione.
Risolvere semplici problemi.
[C1]
La caduta dei gravi;
Saper descrivere le caratteristiche del
Relazione tra massa e peso;
moto di caduta libera e del moto sul
Piano inclinato
piano inclinato;
Moto parabolico
Comprendere la differenza tra massa e
peso;
Saper applicare la legge oraria del moto
parabolico
2
C'è un filo conduttore tra un pozzo di petrolio e una merendina?
OBIETTIVISPECIFICIDIAPPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Lavoro, potenza, energia
Energia:
ABILITÀ/CAPACITÀ
COMPETENZESPECIFICHE
Comprendere il significato di lavoro,
Riconoscere questioni che
energia e potenza;
possono essere indagate in
Saper determinare il lavoro compiuto da
modo scientifico. [B1]
una forza e la potenza sviluppata;
Individuare le parole chiave
Risoluzione di problemi applicativi
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Saper definire l'energia cinetica e
Energia cinetica e teorema
delle forze vive;
Energia potenziale
gravitazionale;
Energia potenziale elastica
Energia meccanica;
Principio di conservazione
dell'energia meccanica.
3
l'energia potenziale;
Saper enunciare il teorema delle forze
vive;
Comprendere la differenza tra energia
cinetica ed energia potenziale;
Comprendere il significato del teorma
delle forze vive
Riconoscere la proporzionalità diretta del
legame altezza-energia potenziale
gravitazionale;
Saper definire l'energia meccanica;
Saper enunciare il principio di
conservazione dell'energia meccanica
Saper calcolare l'energia cinetica,
l'energia potenziale gravitazionale e
quella elastica;
Saper applicare il teorema delle forze
vive;
Saper calcolare l'energia meccanica;
Saper utilizzare il principio di
conservazione dell'energia meccanica
Per quale motivo il rosso è diverso dall'azzurro?
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
Luce e ottica:
Propagazione della luce;
Riflessione;
Rifrazione;
Dispersione della luce:
colori;
Lenti e formazione delle
immagini;
Specchi e formazione delle
immagini;
Strumenti ottici.
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni
[B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Analizzare fenomeni legati alle
trasformazioni di energia. [B4]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
CAPACITÀ
COMPETENZESPECIFICHE
Conoscerelapropagazionedellalucenell'ot Riconoscere questioni che
ticageometrica;
possono essere indagate in
Conoscere e applicare
modo scientifico. [B1]
leleggidellariflessioni;
Individuare le parole chiave che
Conoscere e applicare
occorrono per cercare
leleggidellarifrazione;
informazioni scientifiche. [A1]
Conoscere e applicare la legge
Applicare conoscenze
deglispecchipiani e degli specchicurvi;
scientifiche in una situazione
Conoscere e applicare la legge delle lenti
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che giustificano
determinate conclusioni
[B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
4
MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Principio di indipendenza dei moti.
Moto del proiettile.
Moto circolare e moto armonico
semplice.
Le leggi della dinamica.
Moto circolare e forza centripeta.
L’oscillatore armonico e il pendolo.
Quantità di moto e impulso.
Il momento angolare.
Moti relativi e sistemi di
riferimento.
Trasformazioni di Galileo.
Composizione delle velocità.
Principio di relatività galileiano.
Sistemi inerziali e non inerziali.
Forze apparenti.
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.
Il teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative e non
conservative.
Analizzare gli urti elastici e anelatici
utilizzando i principi di
conservazione.
Conoscere le caratteristiche della
forza gravitazionale.
Conoscere la differenza tra la
massa inerziale e la massa
gravitazionale.
Interpretare le forze a distanza
utilizzando il concetto di campo.
Estendere la conservazione
dell’energia ai sistemi astronomici.
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.
Applicare le leggi di Newton per
risolvere problemi di dinamica
utilizzando lo schema di punto
libero.
Risolvere problemi di dinamica in
sistemi non inerziali o in sistemi
rotanti.
Utilizzare le leggi di conservazione
per la risoluzione di problemi.
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 Interpretare
e risolvere problemi relativi al
moto del centro di massa di n
sistema di oggetti.
Risolvere semplici problemi di urti.
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..n
5
Conoscere le caratteristiche dei
corpi rigidi e loro moti.
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche.
[A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una
situazione data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni
e predire cambiamenti
[B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici
e prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti,
gli elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici
problemi. [C1]
MECCANICA DEI CORPI ESTESI
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
COMPETENZE SPECIFICHE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Risolvere problemi sui moti
rotatori dei corpi rigidi utilizzando
COMPETENZE SPECIFICHE
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
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.
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.
6
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
TERMODINAMICA
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
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 ideali e saper interpretare le
relazioni tra le grandezze.
Individuare le relazioni tra
grandezze macroscopiche e
microscopiche alla luce della
teoria cinetica dei gas.
Conoscere i principi della
termodinamica.
Distinguere le trasformazioni
reversibili e irreversibili.
Conoscere le trasformazioni della
termodinamica, le leggi che le
esprimono e i grafici che le
rappresentano.
Conoscere le macchine termiche
Risolvere semplici problemi sui
gas reali applicando le leggi dei
gas ideali e l’equazione di stato.
Calcolare l’energia cinetica media
e la velocità media delle molecole
di gas mono e biatomiche.
Applicare i principi della
termodinamica per calcolare il
lavoro, l’energia interna, il calore
assorbito o ceduto in una
trasformazione o in un ciclo
termico.
Calcolare il rendimento di una
macchina termica
COMPETENZE SPECIFICHE
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
e i principi fisici che stanno alla
base del loro funzionamento.
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1].
7
ONDE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
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
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.
COMPETENZE SPECIFICHE
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche.
[A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
QUINTO ANNO
1
FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Conoscere le proprietà della carica
elettrica.
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
elettriche utilizzando la legge di
Coulomb.
Conoscere il concetto di campo
elettrico e il significato e le proprietà
delle linee del campo.
Conoscere il concetto di flusso del
campo elettrico e sapere utilizzare il
teorema di Gauss per determinare
campi elettrici prodotti da particolari
distribuzioni di carica.
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
equipotenziali e le loro proprietà.
Conoscere le proprietà dei
condensatori e sapere esprimere la
capacità di un condensatore a facce
piane e 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.
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.
Risolvere problemi su
potenziali, campi ed energia
potenziale elettrica, per sistemi
di cariche puntiformi e per
distribuzioni uniformi di cariche.
Risolvere problemi sui
condensatori a facce piane
parallele in assenza ein
presenza di un dielettrico fra le
armature.
2
Conoscere il significato di corrente
elettrica, la definizione di intensità
di corrente e la sua unità di misura.
Analizzare semplici circuiti in
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
circuiti elettrici in corrente continua
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
COMPETENZE SPECIFICHE
ABILITÀ/CAPACITÀ
Applicare la legge di Ohm per
calcolare resistenze, tensioni e
correnti in un circuito.
Semplificare circuiti complessi
COMPETENZE SPECIFICHE
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
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.
determinando resistenze e
capacità equivalenti di resistenze e
condensatori in serie e in parallelo.
Utilizzare le leggi di Kirchhoff per
risolvere semplici circuiti.
3
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1]
FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
CONOSCENZE
CAPACITÀ
Conoscere le proprietà del campo
magnetico e le caratteristiche delle
linee del campo.
Conoscere l’espressione della fora
magnetica che agisce su una carica
in 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.
Risolvere i 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 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.
COMPETENZE SPECIFICHE
DELLA DISCIPLINA
Riconoscere questioni che
possono essere indagate in
modo scientifico. [B1]
Individuare le parole chiave
che occorrono per cercare
informazioni scientifiche. [A1]
Applicare conoscenze
scientifiche in una situazione
data. [B3]
Descrivere e interpretare
scientificamente fenomeni e
predire cambiamenti [B2][B3]
Individuare descrizioni,
spiegazioni e previsioni
appropriate [B3]
Interpretare dati scientifici e
prendere e comunicare
decisioni [A1] [B2] [B3]
Individuare i presupposti, gli
elementi di prova e il
ragionamento che
giustificano determinate
conclusioni [B2][B3]
Riflettere sulle implicazioni
sociali degli sviluppi della
scienza e della tecnologia
[D1][D2][D3]
Risolvere semplici problemi.
[C1].
CONTENUTI
Tenendo conto delle numerose variabili che nelle diverse classi possono intervenire, ciascun
docente può ampliare e/o approfondire alcuni argomenti, aggiungerne, modificarne l’ordine, ma si
impegna ad affrontare nelle classi tutti gli argomenti concordati ed indicati qui di seguito. Pertanto
quelli indicati sono contenuti comuni.
I BIENNIO
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
CLASSI PRIME
1.LE MISURE
Grandezze:
Grandezza fisica;
Concetto di unità di misura e caratteristiche principali del Sistema Internazionale di Unità;
Grandezze fondamentali e derivate;
Fattori di conversione;
Strumenti di misura;
Misure ed errori:
Misure;
Incertezza nella misura;
Errore assoluto;
Tipi di errore;
Serie di misure;
Misure dirette e indirette;
Propagazione degli errori
Strumenti matematici
2. LE FORZE E L'EQUILIBRIO
Forze e loro misurazione:
definizione indiretta di forza; forza elastica; legge di Hooke; costante elastica; forza peso; peso e
massa; forze di attrito statico e dinamico. Vettori:
Grandezze scalari e vettoriali;
Operazioni con i vettori (somma algebrica; prodotto scalare e vettoriale);
Scomposizione di vettori.
Equilibrio dei solidi:
equilibrio del punto materiale;
equilibrio sul piano inclinato;
somma di forze su un corpo rigido esteso;
momento di una forza rispetto ad un punto;
coppia di forze;
momento torcente;
condizioni di equilibrio di un corpo rigido esteso;
centro di gravità;
leve.
Equilibrio dei fluidi:
Pressione;
Densità;
Principio di Pascal;
Legge di Stevino;
Vasi comunicanti;
Principio di Archimede;
Pressione atmosferica.
3.L'OTTICA GEOMETRICA
Luce e ottica:
Propagazione della luce;
Riflessione;
Rifrazione;
Dispersione della luce: colori;
Lenti e formazione delle immagini;
Specchi e formazione delle immagini;
Strumenti ottici.
CLASSI SECONDE
1.L'EQUILIBRIO TERMICO
Temperatura e termometro
Equilibrio termico
Principali scale di temperatura
Interpretazione microscopica della temperatura;
Dilatazione termica lineare;
Calore e calore specifico;
Capacità termica e caloria;
Propagazione del calore;
Cambiamenti di stato
2.LE FORZE E IL MOTO
Cinematica:
Velocità
Grafico del moto rettilineo uniforme;
Legge oraria del moto rettilineo uniforme;
Spostamento e velocità come vettori;
Accelerazione;
Legge oraria del moto uniformemente accelerato;
Grafico spazio tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato;
Moto vario;
Moto circolare uniforme;
Moto armonico;
Pendolo semplice;
Spostamento velocità ed accelerazione come vettori
Dinamica:
Primo principio della dinamica;
Secondo principio della dinamica e relazione tra forza e velocità;
Massa inerziale;
Terzo principio della dinamica;
La caduta dei gravi;
Relazione tra massa e peso;
Piano inclinato
Moto parabolico
3. L'ENERGIA E LA CONSERVAZIONE
Lavoro, potenza, energia
Energia cinetica e teorema delle forze vive;
Energia potenziale gravitazionale;
Energia potenziale elastica
Energia meccanica;
Principio di conservazione dell'energia meccanica.
II BIENNIO
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
CLASSI TERZE
4.MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
Il moto nel piano
Principio di indipendenza dei moti.
Moto del proiettile.
Moto circolare e moto armonico semplice.
La dinamica newtoniana
Le leggi della dinamica.
Moto circolare e forza centripeta.
L’oscillatore armonico e il pendolo.
Quantità di moto e impulso.
Il momento angolare.
La relatività del moto
Moti relativi e sistemi di riferimento.
Trasformazioni di Galileo.
Composizione delle velocità.
Principio di relatività galileiano.
Sistemi inerziali e non inerziali.
Forze apparenti.
Le leggi di conservazione
Leggi di conservazione della quantità di moto, dell’energia e del momento angolare.
Moto del centro di massa di un sistema di oggetti.
Il teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative e non conservative.
Urti elastici e anelatici.
La legge della gravitazione universale di Newton
Caratteristiche della forza gravitazionale.
Massa inerziale e massa gravitazionale.
Il concetto di campo.
Conservazione dell’energia per i sistemi astronomici.
5.MECCANICA DEI CORPI ESTESI
La dinamica dei corpi rigidi
Caratteristiche dei corpi rigidi e dei loro moti.
Analogie tra le grandezze e le leggi del moto lineare e del moto rotatorio.
Momento d’inerzia di un corpo rigido e di un sistema di corpi.
Conservazione dell’energia per i moti rotazionali.
Seconda legge di Newton per il moto rotatorio.
La dinamica dei fluidi
Grandezze caratteristiche di un fluido e fluido ideale.
Equazione di continuità..
Equazione di Bernoulli.
6.TERMODINAMICA
I gas e l’energia cinetica
Comportamento termico dei gas e lo zero assoluto.
Il modello del gas ideale..
Eequazione di stato dei gas ideali..
Teoria cinetica dei gas.
Le leggi della Termodinamica
Principi della termodinamica.
Trasformazioni reversibili e irreversibili.
Trasformazioni termodinamiche, loro leggi e grafici.
Macchine termiche.
CLASSI QUARTE
1.ONDE
Onde e suono
Parametri caratteristici di un’onda e modalità di propagazione.
Funzione d’onda armonica.
Origine e caratteristiche delle onde sonore
Fenomeni di interferenza e battimenti.
L’effetto Doppler.
Onde stazionarie.
Ottica fisica
Il modello dell’ottica geometrica
Leggi della riflessione e della rifrazione e la relazione fra indice di rifrazione e lunghezza d’onda
della luce.
Figure di interferenza.
Figure di diffrazione prodotte da aperture lineari o circolari.
2.FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
Cariche elettriche, forze e campi
La carica elettrica.
Fenomeni di elettrizzazione.
Conduttori e isolanti.
La legge di Coulomb.
Campo elettrico e linee di campo
Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss.
Applicazione del teorema di Gauss per determinare campi elettrici prodotti da particolari
distribuzioni di carica.
Il potenziale elettrico e l’energia potenziale elettrica
Potenziale elettrico e relazione tra campo elettrico e potenziale.
La conservazione dell’energia per un sistema di cariche in un campo elettrico.
Il potenziale elettrico di una carica puntiforme e il suo andamento in relazione al segno della
carica.
Superfici equipotenziali e le loro proprietà.
Proprietà dei condensatori, capacità di un condensatore a facce piane e parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le armature.
Energia immagazzinata in un condensatore.
3.CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE CONTINUA
L’intensità di corrente.
Le leggi di Ohm.
Energia e potenza nei circuiti elettrici.
Resistenze in serie e in parallelo.
Le leggi di Kirchhoff
Condensatori in serie e in parallelo.
Circuiti RC
Amperometri e voltmetri.
4.FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
Campo magnetico e caratteristiche delle linee del campo.
Forza magnetica su una carica in moto in un campo magnetico.
Forza magnetica esercitata su un filo e su una spira percorsi da corrente.
Legge di Ampère.
Il magnetismo nella materia.
CLASSI QUINTE
1.ELETTROMAGNETISMO
L'induzione elettromagnetica
La forza elettromotrice indotta.
Il flusso del campo magnetico.
La legge dell'induzione di Faraday e la legge di Lenz.
Lavoro meccanico ed energia elettrica.
Generatori e motori.
L'induzione.
I circuiti RL.
L'energia immagazzinata in un campo magnetico.
I trasformatori.
Circuiti in corrente alternata
Tensioni e correnti alternate.
I condensatori nei circuiti CA.
I circuiti RC.
Le induttanze nei circuiti in corrente alternata.
I circuiti RLC e la risonanza dei circuiti elettrici
La teoria di Maxwell e le onde elettromagnetiche
Le leggi dell'elettromagnetismo.
La corrente di spostamento.
Le equazioni di Maxwell.
Le onde elettromagnetiche e la velocità della luce.
Lo spettro elettromagnetico.
Energia e quantità di moto delle onde elettromagnetiche.
La polarizzazione
2.FISICA MODERNA
Dalla fisica classica alla fisica moderna
L’ipotesi atomica.
I raggi catodici e la scoperta dell’elettrone.
L’esperimento di Millikan e l’unità fondamentale di carica.
I raggi X.
I primi modelli dell’atomo e la scoperta del nucleo.
Gli spettri a righe.
La crisi della fisica classica.
Relatività
I postulati della relatività ristretta.
La relatività del tempo e la dilatazione degli intervalli temporali.
La relatività delle lunghezze e la contrazione delle lunghezze.
Le trasformazioni di Lorentz.
La composizione relativistica delle velocità.
L’effetto Doppler.
Lo spazio tempo e gli invarianti relativistici.
Quantità di moto relativistica.
Energia relativistica e E0=mc2.
Il mondo relativistico.
La fisica quantistica
La radiazione di corpo nero e le ipotesi di Planck.
I fotoni e l’effetto fotoelettrico.
La massa e la quantità di moto del fotone.
La diffusione dei fotoni e l’effetto Compton.
Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno.
L’ipotesi di de Broglie e il dualismo onda-particella.
Dalle onde di de Broglie alla meccanica quantistica.
La teoria quantistica dell’atomo di idrogeno.
Il principio di indeterminazione di Heisenberg.
L’effetto tunnel quantistico.
3.MICROCOSMO E MACROCOSMO
La struttura della materia
Il principio di esclusione di Pauli e la Tavola Periodica.
La radiazione atomica (raggi x, laser, fluorescenza e fosforescenza).
I legami molecolari.
I livelli energetici della molecola.
La struttura dei solidi.
I semiconduttori.
Nuclei e particelle
La struttura del nucleo.
L’antimateria.
La radioattività (decadimento , e ), serie radioattive, legge dei decadimenti e datazione.
Energia di legame e reazioni nucleari (fissione e fusione).
Le forze fondamentali e i mediatori delle forze.
Le particelle elementari.
Il modello standard e l’unificazione delle forze.
L’universo
Le distanze cosmiche.
La relatività generale.
L’espansione cosmica e la legge di Hubble.
Il Big Bang e la storia dell’universo.
Liceo classico
TERZO ANNO
1.LE MISURE
Grandezze:
Grandezza fisica;
Concetto di unità di misura e caratteristiche principali del Sistema Internazionale di Unità;
Grandezze fondamentali e derivate;
Fattori di conversione;
Strumenti di misura;
Misure ed errori:
Misure;
Incertezza nella misura;
Errore assoluto;
Tipi di errore;
Serie di misure;
Misure dirette e indirette;
Propagazione degli errori
Strumenti matematici
2. LE FORZE E L'EQUILIBRIO
Forze e loro misurazione:
definizione indiretta di forza; forza elastica; legge di Hooke; costante elastica; forza peso; peso e
massa; forze di attrito statico e dinamico. Vettori:
Grandezze scalari e vettoriali;
Operazioni con i vettori (somma algebrica; prodotto scalare e vettoriale);
Scomposizione di vettori.
Equilibrio dei solidi:
equilibrio del punto materiale;
equilibrio sul piano inclinato;
somma di forze su un corpo rigido esteso;
momento di una forza rispetto ad un punto;
coppia di forze;
momento torcente;
condizioni di equilibrio di un corpo rigido esteso;
centro di gravità;
leve.
Equilibrio dei fluidi:
Pressione;
Densità;
Principio di Pascal;
Legge di Stevino;
Vasi comunicanti;
Principio di Archimede;
Pressione atmosferica.
3. L'EQUILIBRIO TERMICO
Temperatura e termometro
Equilibrio termico
Principali scale di temperatura
Interpretazione microscopica della temperatura;
Dilatazione termica lineare;
Calore e calore specifico;
Capacità termica e caloria;
Propagazione del calore;
Cambiamenti di stato
QUARTO ANNO
1.LE FORZE E IL MOTO
Cinematica:
Velocità
Grafico del moto rettilineo uniforme;
Legge oraria del moto rettilineo uniforme;
Spostamento e velocità come vettori;
Accelerazione;
Legge oraria del moto uniformemente accelerato;
Grafico spazio tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato;
Moto vario;
Moto circolare uniforme;
Moto armonico;
Pendolo semplice;
Spostamento velocità ed accelerazione come vettori
Dinamica:
Primo principio della dinamica;
Secondo principio della dinamica e relazione tra forza e velocità;
Massa inerziale;
Terzo principio della dinamica;
La caduta dei gravi;
Relazione tra massa e peso;
Piano inclinato
Moto parabolico
2. L'ENERGIA E LA CONSERVAZIONE
Lavoro, potenza, energia
Energia cinetica e teorema delle forze vive;
Energia potenziale gravitazionale;
Energia potenziale elastica
Energia meccanica;
Principio di conservazione dell'energia meccanica.
3.L'OTTICA GEOMETRICA
Luce e ottica:
Propagazione della luce;
Riflessione;
Rifrazione;
Dispersione della luce: colori;
Lenti e formazione delle immagini;
Specchi e formazione delle immagini;
Strumenti ottici.
4.MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
Il moto nel piano
Principio di indipendenza dei moti.
Moto del proiettile.
Moto circolare e moto armonico semplice.
La dinamica newtoniana
Le leggi della dinamica.
Moto circolare e forza centripeta.
L’oscillatore armonico e il pendolo.
Quantità di moto e impulso.
Il momento angolare.
La relatività del moto
Moti relativi e sistemi di riferimento.
Trasformazioni di Galileo.
Composizione delle velocità.
Principio di relatività galileiano.
Sistemi inerziali e non inerziali.
Forze apparenti.
Le leggi di conservazione
Leggi di conservazione della quantità di moto, dell’energia e del momento angolare.
Moto del centro di massa di un sistema di oggetti.
Il teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative e non conservative.
Urti elastici e anelatici.
La legge della gravitazione universale di Newton
Caratteristiche della forza gravitazionale.
Massa inerziale e massa gravitazionale.
Il concetto di campo.
Conservazione dell’energia per i sistemi astronomici.
5.ONDE
Onde e suono
Parametri caratteristici di un’onda e modalità di propagazione.
Funzione d’onda armonica.
Origine e caratteristiche delle onde sonore
Fenomeni di interferenza e battimenti.
L’effetto Doppler.
Onde stazionarie.
Ottica fisica
Il modello dell’ottica geometrica
Leggi della riflessione e della rifrazione e la relazione fra indice di rifrazione e lunghezza d’onda
della luce.
Figure di interferenza.
Figure di diffrazione prodotte da aperture lineari o circolari.
QUINTO ANNO
1.FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
Cariche elettriche, forze e campi
La carica elettrica.
Fenomeni di elettrizzazione.
Conduttori e isolanti.
La legge di Coulomb.
Campo elettrico e linee di campo
Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss.
Applicazione del teorema di Gauss per determinare campi elettrici prodotti da particolari
distribuzioni di carica.
Il potenziale elettrico e l’energia potenziale elettrica
Potenziale elettrico e relazione tra campo elettrico e potenziale.
La conservazione dell’energia per un sistema di cariche in un campo elettrico.
Il potenziale elettrico di una carica puntiforme e il suo andamento in relazione al segno della
carica.
Superfici equipotenziali e le loro proprietà.
Proprietà dei condensatori, capacità di un condensatore a facce piane e parallele in assenza e in
presenza di un dielettrico fra le armature.
Energia immagazzinata in un condensatore.
2.IRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE CONTINUA
L’intensità di corrente.
Le leggi di Ohm.
Energia e potenza nei circuiti elettrici.
Resistenze in serie e in parallelo.
Le leggi di Kirchhoff
Condensatori in serie e in parallelo.
Circuiti RC
Amperometri e voltmetri.
3.FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
Campo magnetico e caratteristiche delle linee del campo.
Forza magnetica su una carica in moto in un campo magnetico.
Forza magnetica esercitata su un filo e su una spira percorsi da corrente.
Legge di Ampère.
Il magnetismo nella materia.
1. Obiettivi minimi
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
I BIENNIO
CLASSI PRIME
1. LE MISURE
Denominazione dell’UdA_1
CONOSCENZE
Grandezze:
· Grandezza fisica.
· Concetto di unità di misura e caratteristiche principali del
Sistema Internazionale di Unità.
· Grandezze fondamentali e derivate.
· Fattori di conversione.
· Strumenti di misura.
Misure ed errori:
· Misure.
· Incertezza nella misura.
· Errore assoluto.
· Tipi di errore.
· Serie di misure.
Strumenti matematici
Fare una misurazione è semplice o complicato?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Comprendere il concetto di definizione operativa di grandezza
fisica.
· Saper convertire la misura di una grandezza fisica da un'unità
ad un'altra.
· Saper effettuare l'analisi dimensionale e ricavare l'unità di
misura di una grandezza.
· Saper utilizzare alcuni strumenti di misura.
· Saper scrivere una grandezza in notazione scientifica e
riconoscere l’ordine di grandezza e le cifre significative.
· Effettuare semplici operazioni matematiche impostando
proporzioni, rapporti e percentuali.
· Rappresentare graficamente le operazioni tra grandezze fisiche
riconoscendo il tipo di proporzionalità.
· Leggere e interpretare semplici formule e grafici.
· Conoscere e applicare le proprietà delle potenze.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. LE FORZE E L'EQUILIBRIO
Denominazione dell’UdA_2
CONOSCENZE
Perchè la Torre di Pisa non crolla e le navi galleggiano?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Forze e loro misurazione:
Definizione indiretta di forza.
Forza elastica.
Legge di Hooke e costante elastica.
Forza peso, peso e massa.
Forze di attrito statico e dinamico.
Vettori:
Grandezze scalari e vettoriali.
Operazioni con i vettori (somma algebrica. scomposizione di
vettori).
Equilibrio dei solidi:
Equilibrio del punto materiale.
Equilibrio sul piano inclinato.
Somma di forze su un corpo rigido esteso.
Momento di una forza rispetto ad un punto.
Coppia di forze.
Momento torcente, condizioni di equilibrio di un corpo rigido
esteso.
Leve.
Equilibrio dei fluidi:
Pressione, densità.
Principio di Pascal.
Legge di Stivino, principio di Archimede.
Pressione atmosferica.
· Usare correttamente strumenti e metodi di misura delle forze.
· Riconoscere quali forze agiscono su un corpo, rappresentarle
vettorialmente e scomporle.
· Comprendere la differenza tra massa e peso.
· Risolvere esercizi che coinvolgono vari tipi di forze.
· Saper definire grandezze scalari e vettoriali .
· Saper operare con grandezze scalari e vettoriali.
· Saper esprimere i vettori in componenti
· Analizzare situazioni di equilibrio(anche su un piano
inclinato), individuando le forze e i momenti applicati.
·
Individuare il baricentro di un corpo.
· Saper calcolare la pressione determinata dall'applicazione di
una forza e la pressione esercitata dai liquidi.
· Applicare le leggi di Pascal, Stevino e Archimede.
· Analizzare le condizioni di galleggiamento dei corpi.
· Comprendere il ruolo della pressione atmosferica.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3. L'OTTICA GEOMETRICA
Denominazione dell’UdA_3
CONOSCENZE
·
·
·
·
·
Luce e ottica:
Propagazione della luce.
Riflessione.
Rifrazione.
Dispersione della luce: colori.
Lenti e formazione delle immagini.
Per quale motivo il rosso è diverso dall'azzurro?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Conoscere la propagazione della luce nell'ottica geometrica.
· Conoscere e applicare le leggi della riflessione e della
rifrazione
· Conoscere e applicare la legge delle lenti
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
CLASSI SECONDE
1. L'EQUILIBRIO TERMICO
Denominazione dell’UdA_3
CONOSCENZE
·
·
·
·
·
·
·
·
Temperatura e termometria
Equilibrio termico
Principali scale di temperatura
Interpretazione microscopica della temperatura.
Dilatazione termica lineare.
Calore e calore specifico.
Capacità termica e caloria.
Propagazione del calore.
Cambiamenti di stato
E' possibile avere freddo quando ci sono 40° all'ombra?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
·
·
·
·
Attribuire a calore e temperatura il corretto significato.
Saper usare le diverse scale termometriche.
Conoscere il funzionamento del termometro.
Saper applicare le leggi della termologia a semplici situazioni
fisiche.
· Conoscere i passaggi di stato e saperli descrivere in funzione
della variazione della temperatura.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. LE FORZE E IL MOTO
Denominazione dell’UdA_1
CONOSCENZE
·
·
·
·
Cinematica:
Velocità
Grafico del moto rettilineo uniforme.
Legge oraria del moto rettilineo uniforme.
Spostamento e velocità come vettori.
Che cosa succede alla velocità quando appare...
l'accelerazione?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Comprendere il significato di velocità.
· Saper effettuare equivalenze per quanto riguarda l'unità di
misura della velocità.
· Saper enunciare ed applicare la legge oraria del moto rettilineo
uniforme.
· Risolvere problemi applicativi
· Accelerazione.
· Legge oraria del moto uniformemente accelerato.
· Grafico spazio tempo del moto rettilineo uniformemente
accelerato.
· Moto circolare uniforme.
· Spostamento, velocità ed accelerazione come vettori
· Comprendere il significato di accelerazione.
· Saper effettuare equivalenze per quanto riguarda l'unità di
misura dell’accelerazione.
· Saper enunciare ed applicare la legge oraria del moto rettilineo
uniformemente accelerato.
· Dinamica:
· I principi della dinamica.
· Saper enunciare i tre principi della dinamica e comprenderne il
significato.
· Riconoscere la proporzionalità diretta nella relazione forza
accelerazione.
· La caduta dei gravi.
· Relazione tra massa e peso.
· Piano inclinato
· saper descrivere le caratteristiche del moto di caduta libera e
del moto sul piano inclinato.
· comprendere la differenza tra massa e peso.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3. L'ENERGIA E LA CONSERVAZIONE
Denominazione dell’UdA_2
CONOSCENZE
C'è un filo conduttore tra un pozzo di petrolio e una
merendina?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Lavoro, potenza, energia
·
·
·
·
· Comprendere il significato di lavoro, energia e potenza.
· Saper determinare il lavoro compiuto da una forza e la potenza
sviluppata.
· Risolvere problemi applicativi
Energia:
Energia cinetica e teorema delle forze vive.
Energia potenziale gravitazionale.
Energia potenziale elastica
Energia meccanica e principio di conservazione dell'energia
meccanica.
· Comprendere la differenza tra energia cinetica ed energia
potenziale.
· Comprendere il significato del teorema delle forze vive
· Riconoscere la proporzionalità diretta del legame altezzaenergia potenziale gravitazionale.
· Saper definire l'energia meccanica.
· Saper enunciare il principio di conservazione dell'energia
meccanica
· Risolvere problemi applicativi
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
II BIENNIO
CLASSI TERZE
1. MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
UdA n.1
CONOSCENZE
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Conoscere le grandezze che caratterizzano il moto nel piano.
Conoscere il principio di indipendenza dei moti.
Conoscere le leggi del moto di un proiettile.
Conoscere le grandezze che descrivono il moto circolare.
Conoscere gli enunciati e il significato fisico delle leggi della
dinamica.
Conoscere le forze che agiscono su un oggetto in moto
circolare.
Conoscere i concetti di quantità di moto e impulso e la legge
che lega le due grandezze.
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 non inerziali.
Conoscere e comprendere il significato delle leggi di
conservazione della quantità di moto, dell’energia e del
momento angolare.
Conoscere l’enunciato e il significato del teorema del’energia
cinetica.
Conoscere la differenza tra forze conservative e non
conservative.
Analizzare gli urti elastici e anelatici utilizzando i principi di
conservazione.
Conoscere le caratteristiche della forza gravitazionale.
Interpretare le forze a distanza utilizzando il concetto di
campo.
meccanica delle particelle e gravitazione
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Applicare* il principio di indipendenza dei moti per risolvere
problemi sul moto di un proiettile.
· Risolvere problemi* sul moto circolare uniforme.
· Applicare* le leggi di Newton per risolvere problemi di
dinamica utilizzando lo schema di punto libero.
· Utilizzare* le leggi di conservazione per la risoluzione di
problemi.
· Risolvere problemi* di dinamica dei moti su traiettorie
circolari.
· Utilizzare il teorema dell’impulso per risolvere problemi*.
· Risolvere semplici problemi* di urti.
·
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.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. MECCANICA DEI CORPI ESTESI
meccanica dei corpi estesi
UdA n.2
CONOSCENZE
CAPACITÀ E COMPETENZE
· 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 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.
· 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.
Conoscere l’equazione di Bernoulli nella sua forma generale
e saperla interpretare come principio di conservazione
dell’energia.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3.TERMODINAMICA
UdA n.3
CONOSCENZE
· 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 ideali.
· Conoscere i principi della termodinamica.
· Conoscere le trasformazioni della termodinamica, le leggi che
le esprimono e i grafici che le rappresentano.
termodinamica
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Risolvere semplici problemi* sui gas reali applicando le leggi
dei gas ideali e l’equazione di stato.
· Applicare* i principi della termodinamica per calcolare il
lavoro, l’energia interna, il calore assorbito o ceduto in una
trasformazione o in un ciclo termico.
·
Calcolare* il rendimento di una macchina termica
·
Conoscere le macchine termiche.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella risoluzione
dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
CLASSI QUARTE
1.ONDE
UdA n.1
onde
CONOSCENZE
· 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.
· Riconoscere l’effetto Doppler per le onde sonore.
· Conoscere le ipotesi sulla natura della luce.
·
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Risolvere problemi * relativi alla propagazione di un’onda.
· Risolvere problemi * relativi all’interferenza sonora.
· Risolvere problemi * sulla riflessione e sulla rifrazione della
luce applicando il modello dell’ottica geometrica.
Conoscere le leggi della riflessione e della rifrazione e la
relazione fra indice di rifrazione e lunghezza d’onda della
luce.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2.FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
fenomeni elettrici stazionari nel tempo
CAPACITÀ E COMPETENZE
UdA n.2
CONOSCENZE
· Conoscere le proprietà della carica elettrica.
· 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
elettriche utilizzando la legge di Coulomb.
· Conoscere il concetto di campo elettrico e il significato e le
proprietà delle linee del campo.
· Conoscere il concetto di flusso del campo elettrico e il
teorema di Gauss.
· Conoscere la definizione di potenziale elettrico e la relazione
che lega il campo elettrico al potenziale.
· Conoscere l’espressione del potenziale elettrico di una carica
puntiforme.
· Conoscere la definizione di superfici equipotenziali.
· Conoscere le proprietà dei condensatori e sapere esprimere la
capacità di un condensatore a facce piane e parallele in
assenza e in presenza di un dielettrico fra le armature.
·
· Risolvere problemi * relativi alla forza elettrica fra cariche
puntiformi utilizzando anche il principio di sovrapposizione.
· Risolvere problemi * relativi al campo elettrico prodotto da
una distribuzione di cariche utilizzando anche il principio di
sovrapposizione.
· Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una
superficie.
· Risolvere problemi * su potenziali ed 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.
Esprimere l’energia immagazzinata in un condensatore in
funzione delle sue grandezze caratteristiche.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3.CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE CONTINUA
UdA n.3
CONOSCENZE
· 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.
·
circuiti elettrici in corrente continua
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Semplificare circuiti determinando resistenze e capacità
equivalenti di resistenze e condensatori in serie e in parallelo.
·
Risolvere problemi * relativi a circuiti utilizzando le leggi di
Ohm e di Kirchhoff .
Conoscere le leggi di Kirchhoff e saperle interpretare in
termini di leggi di conservazione.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
4.FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
fenomeni magnetici stazionari nel tempo
CAPACITÀ E COMPETENZE
UdA n.4
CONOSCENZE
· 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 moto e saperne determinare la direzione e il
verso.
· Descrivere i moti di una particella carica in un campo
magnetico uniforme.
· Conoscere la forza magnetica esercitata su un filo e su una
spira percorsi da corrente.
· Conoscere la legge di Ampère
· Conoscere 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.
· Risolvere i 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
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 *.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
CLASSI QUINTE
1.ELETTROMAGNETISMO
UdA n.1
CONOSCENZE
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Forza elettromotrice indotta.
Legge di Faraday
Legge di Neumann
Legge di Lenz.
Autoinduzione, coefficienti di autoinduzione, l’induttanza.
Densità di energia del campo elettromagnetico
Relazione fra campi elettrici e magnetici variabili
Il termine mancante: la corrente di spostamento
Sintesi dell’elettromagnetismo: le equazioni di Maxwell.
Onde elettromagnetiche.
Lo spettro elettromagnetico.
Intensità di un’onda elettromagnetica
elettromagnetismo
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Descrivere esperimenti che mostrino i fenomeno
dell’induzone elettromagnetica.
· Riconoscere il fenomeno dell’Induzione in situazioni
sperimentali.
· Discutere l’equazione della legge di Faraday Neumann e la
legge di LenzDescrivere la relazione tra forza di Lorentz e
forza elettromotrice indotta
· Calcolare il flusso di un campo magnetico.
· Calcolare le variazionidi flusso di campo magnetico
· Calcolare correnti indotte e forze elettromotrici indotte.
· Derivare l’induttanza di un solenoide.
· Risolvere problemi di applicazione delle formule studiate
inclusi quelli che richiedono il calcolo delle forze su
conduttori in moto in un campo magnetico.
· Illustrare le equazioni di Maxwell nel vuoto espresse in
termini di flusso e circuitazione
· Argomentare sul problema della corrente di spostamento
· Descrivere le caratteristiche del campo elettrico e magnetico
di un’onda elettromagnetica e la relazione reciproca
· Conoscere e applicare il concetto di intensità di un’onda
elettromagnetica
· Collegare la velocità dell’onda con l’indice di rifrazione
· Descrivere lo spettro continuo ordinato in frequenza e
lunghezza d’onda
· Illustrare gli effetti e le applicazioni delle onde
elettromagnetiche on funzione di lunghezza d’onda e
frequenza.
· Essere in grado di collegare le equazioni di Maxwell ai
fenomeni fondamentali dell’elettricità e del magnetismo e
viceversa.
2.FISICA MODERNA
fisica moderna
UdA n.2
CONOSCENZE
CAPACITÀ E COMPETENZE
· 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 validità e limiti dei primi modelli atomici e gli
esperimenti che condussero all’ipotesi del nucleo
· Ricavare i parametri caratteristici in un esperimento di
Thomson e in un esperimento alla Millikan
·
·
·
·
· Saper applicare le relazioni sulla dilatazione dei tempi e
contrazione delle lunghezze
· Saper risolvere semplici problemi di cinematica e dinamica
relativistica
· Saper risolvere semplici problemi su urti e decadimenti di
particelle
· Saper argomentare, usando almeno uno degli esperimenti
classici, sulla validità della teoria della relatività
· Saper riconoscere il ruolo della relatività nelle applicazioni
tecnologiche.
·
·
·
·
·
Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta.
I postulati della relatività ristretta.
Tempo assoluto e simultaneità degli eventi.
Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze: evidenze
sperimentali.
Trasformazioni di Lorentz
Legge di addizione relativistica delle velocità
Invariante relativistico
Legge di conservazione della quantità di moto
Dinamica relativistica. Massa, energia.
· L’emissione di corpo nero e l’ipotesi di Planck
· L’esperimento di Lenard e la spiegazione di Einstein
dell’effetto fotoelettrico
· L’effetto Compton
· Modello dell’atomo di Bohr e interpretazione degli spettri
atomici
· Esperimento di Franck-Hertz
· Lunghezza d’onda di de Broglie
· Dulalismo onda-particella. Limiti di validità della descrizione
classica
· Diffrazione/interferenza degli elettroni
· Il principio di indeterminazione di Heisenberg.
· Illustrare il modello del corpo nero e interpretarne la curva di
emissione in base al modello di Planck
· Applicare le leggi di Stefan-Boltzman e di Wien
· Applicare l’equazione di Einstein dell’effetto fotoelettrico per
la risoluzione di esercizi
· Illustrare e saper applicare la legge dell’effetto Compton
· Calcolare le frequenze emesse per transizione dai livelli
dell’atomo di Bohr
· Descrivere la condizione di quantizzazione dell’atomo di
Bohr usando la relazione di de Broglie
· Calcolare l’indeterminazione quantistica sulla
posizione/quantità di moto di una particella
· Calcolare la lunghezza d’onda di una particella
· Riconoscere i limiti della trattazione classica in semplici
problemi
· Saper riconoscere il ruolo della fisica quantistica in situazioni
reali e applicazioni tecnologiche
Liceo classico
II BIENNIO
CLASSI PRIME LICEO CLASSICO
1. LE MISURE
Fare una misurazione è semplice o complicato?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
Denominazione dell’UdA_1
CONOSCENZE
Grandezze:
· Grandezza fisica.
· Concetto di unità di misura e caratteristiche principali del
Sistema Internazionale di Unità.
· Grandezze fondamentali e derivate.
· Fattori di conversione.
· Strumenti di misura.
Misure ed errori:
· Misure.
· Incertezza nella misura.
· Errore assoluto.
· Tipi di errore.
· Serie di misure.
Strumenti matematici
· Comprendere il concetto di definizione operativa di grandezza
fisica.
· Saper convertire la misura di una grandezza fisica da un'unità
ad un'altra.
· Saper effettuare l'analisi dimensionale e ricavare l'unità di
misura di una grandezza.
· Saper utilizzare alcuni strumenti di misura.
· Saper scrivere una grandezza in notazione scientifica e
riconoscere l’ordine di grandezza e le cifre significative.
· Effettuare semplici operazioni matematiche impostando
proporzioni, rapporti e percentuali.
· Rappresentare graficamente le operazioni tra grandezze fisiche
riconoscendo il tipo di proporzionalità.
· Leggere e interpretare semplici formule e grafici.
·
Conoscere e applicare le proprietà delle potenze.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. LE FORZE E L'EQUILIBRIO
Perchè la Torre di Pisa non crolla e le navi galleggiano?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
Denominazione dell’UdA_2
CONOSCENZE
·
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Forze e loro misurazione:
Definizione indiretta di forza.
Forza elastica.
Legge di Hooke e costante elastica.
Forza peso, peso e massa.
Forze di attrito statico e dinamico.
Vettori:
Grandezze scalari e vettoriali.
Operazioni con i vettori (somma algebrica. scomposizione di
vettori).
Equilibrio dei solidi:
Equilibrio del punto materiale.
Equilibrio sul piano inclinato.
Somma di forze su un corpo rigido esteso.
Momento di una forza rispetto ad un punto.
Coppia di forze.
Momento torcente, condizioni di equilibrio di un corpo rigido
esteso.
Leve.
Equilibrio dei fluidi:
Pressione, densità.
Principio di Pascal.
Legge di Stivino, principio di Archimede.
Pressione atmosferica.
· Usare correttamente strumenti e metodi di misura delle forze.
· Riconoscere quali forze agiscono su un corpo, rappresentarle
vettorialmente e scomporle.
· Comprendere la differenza tra massa e peso.
· Risolvere esercizi che coinvolgono vari tipi di forze.
· Saper definire grandezze scalari e vettoriali .
· Saper operare con grandezze scalari e vettoriali.
· Saper esprimere i vettori in componenti
· Analizzare situazioni di equilibrio(anche su un piano
inclinato), individuando le forze e i momenti applicati.
·
Individuare il baricentro di un corpo.
· Saper calcolare la pressione determinata dall'applicazione di
una forza e la pressione esercitata dai liquidi.
· Applicare le leggi di Pascal, Stevino e Archimede.
· Analizzare le condizioni di galleggiamento dei corpi.
· Comprendere il ruolo della pressione atmosferica.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
CLASSI SECONDE LICEO CLASSICO
1. LE FORZE E IL MOTO
Denominazione dell’UdA_1
CONOSCENZE
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Cinematica:
Velocità
Grafico del moto rettilineo uniforme.
Legge oraria del moto rettilineo uniforme.
Spostamento e velocità come vettori.
Che cosa succede alla velocità quando appare...
l'accelerazione?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Comprendere il significato di velocità.
· Saper effettuare equivalenze per quanto riguarda l'unità di
misura della velocità.
· Saper enunciare ed applicare la legge oraria del moto rettilineo
uniforme.
· Risolvere problemi applicativi
· Accelerazione.
· Legge oraria del moto uniformemente accelerato.
· Grafico spazio tempo del moto rettilineo uniformemente
accelerato.
· Moto circolare uniforme.
· Spostamento, velocità ed accelerazione come vettori
· Comprendere il significato di accelerazione.
· Saper effettuare equivalenze per quanto riguarda l'unità di
misura dell’accelerazione.
· Saper enunciare ed applicare la legge oraria del moto rettilineo
uniformemente accelerato.
· Dinamica:
· I principi della dinamica.
· Saper enunciare i tre principi della dinamica e comprenderne il
significato.
· Riconoscere la proporzionalità diretta nella relazione forza
accelerazione.
· La caduta dei gravi.
· Relazione tra massa e peso.
· Piano inclinato
· saper descrivere le caratteristiche del moto di caduta libera e
del moto sul piano inclinato.
· comprendere la differenza tra massa e peso.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. L'ENERGIA E LA CONSERVAZIONE
Denominazione dell’UdA_2
CONOSCENZE
· Lavoro, potenza, energia
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Energia:
Energia cinetica e teorema delle forze vive.
Energia potenziale gravitazionale.
Energia potenziale elastica
Energia meccanica e principio di conservazione dell'energia
meccanica.
C'è un filo conduttore tra un pozzo di petrolio e una
merendina?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
· Comprendere il significato di lavoro, energia e potenza.
· Saper determinare il lavoro compiuto da una forza e la potenza
sviluppata.
· Risolvere problemi applicativi
· Comprendere la differenza tra energia cinetica ed energia
potenziale.
· Comprendere il significato del teorema delle forze vive
· Riconoscere la proporzionalità diretta del legame altezzaenergia potenziale gravitazionale.
· Saper definire l'energia meccanica.
· Saper enunciare il principio di conservazione dell'energia
meccanica
· Risolvere problemi applicativi
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3. L'OTTICA GEOMETRICA
Per quale motivo il rosso è diverso dall'azzurro?
CAPACITÀ E COMPETENZE*
Denominazione dell’UdA_3
CONOSCENZE
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Luce e ottica:
Propagazione della luce.
Riflessione.
Rifrazione.
Dispersione della luce: colori.
Lenti e formazione delle immagini.
· Conoscere la propagazione della luce nell'ottica geometrica.
· Conoscere e applicare le leggi della riflessione e della
rifrazione
· Conoscere e applicare la legge delle lenti
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
4. MECCANICA DELLE PARTICELLE E GRAVITAZIONE
UdA n.1
CONOSCENZE
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Conoscere le grandezze che caratterizzano il moto nel piano.
Conoscere il principio di indipendenza dei moti.
Conoscere le leggi del moto di un proiettile.
Conoscere le grandezze che descrivono il moto circolare.
Conoscere gli enunciati e il significato fisico delle leggi della
dinamica.
Conoscere le forze che agiscono su un oggetto in moto
circolare.
Conoscere i concetti di quantità di moto e impulso e la legge
che lega le due grandezze.
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 non inerziali.
Conoscere e comprendere il significato delle leggi di
conservazione della quantità di moto, dell’energia e del
momento angolare.
Conoscere l’enunciato e il significato del teorema del’energia
cinetica.
Conoscere la differenza tra forze conservative e non
conservative.
Analizzare gli urti elastici e anelatici utilizzando i principi di
conservazione.
Conoscere le caratteristiche della forza gravitazionale.
meccanica delle particelle e gravitazione
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Applicare* il principio di indipendenza dei moti per risolvere
problemi sul moto di un proiettile.
· Risolvere problemi* sul moto circolare uniforme.
· Applicare* le leggi di Newton per risolvere problemi di
dinamica utilizzando lo schema di punto libero.
· Utilizzare* le leggi di conservazione per la risoluzione di
problemi.
· Risolvere problemi* di dinamica dei moti su traiettorie
circolari.
· Utilizzare il teorema dell’impulso per risolvere problemi*.
· Risolvere semplici problemi* di urti.
·
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.
Interpretare le forze a distanza utilizzando il concetto di
campo.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
5.ONDE
UdA n.1
onde
CONOSCENZE
· 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.
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Risolvere problemi * relativi alla propagazione di un’onda.
· Risolvere problemi * relativi all’interferenza sonora.
· Risolvere problemi * sulla riflessione e sulla rifrazione della
luce applicando il modello dell’ottica geometrica.
· Riconoscere l’effetto Doppler per le onde sonore.
· Conoscere le ipotesi sulla natura della luce.
·
Conoscere le leggi della riflessione e della rifrazione e la
relazione fra indice di rifrazione e lunghezza d’onda della
luce.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
CLASSI TERZE LICEO CLASSICO
1.FENOMENI ELETTRICI STAZIONARI NEL TEMPO
UdA n.2
CONOSCENZE
· Conoscere le proprietà della carica elettrica.
· 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
elettriche utilizzando la legge di Coulomb.
· Conoscere il concetto di campo elettrico e il significato e le
proprietà delle linee del campo.
· Conoscere il concetto di flusso del campo elettrico e il
teorema di Gauss.
· Conoscere la definizione di potenziale elettrico e la relazione
che lega il campo elettrico al potenziale.
· Conoscere l’espressione del potenziale elettrico di una carica
puntiforme.
· Conoscere la definizione di superfici equipotenziali.
· Conoscere le proprietà dei condensatori e sapere esprimere la
capacità di un condensatore a facce piane e parallele in
assenza e in presenza di un dielettrico fra le armature.
·
fenomeni elettrici stazionari nel tempo
CAPACITÀ E COMPETENZE
· Risolvere problemi * relativi alla forza elettrica fra cariche
puntiformi utilizzando anche il principio di sovrapposizione.
· Risolvere problemi * relativi al campo elettrico prodotto da
una distribuzione di cariche utilizzando anche il principio di
sovrapposizione.
· Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una
superficie.
· Risolvere problemi * su potenziali ed 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.
Esprimere l’energia immagazzinata in un condensatore in
funzione delle sue grandezze caratteristiche.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2.CIRCUITI ELETTRICI IN CORRENTE CONTINUA
circuiti elettrici in corrente continua
CAPACITÀ E COMPETENZE
UdA n.3
CONOSCENZE
· 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.
·
· Semplificare circuiti determinando resistenze e capacità
equivalenti di resistenze e condensatori in serie e in parallelo.
·
Risolvere problemi * relativi a circuiti utilizzando le leggi di
Ohm e di Kirchhoff .
Conoscere le leggi di Kirchhoff e saperle interpretare in
termini di leggi di conservazione.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
3.FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI NEL TEMPO
fenomeni magnetici stazionari nel tempo
CAPACITÀ E COMPETENZE
UdA n.4
CONOSCENZE
· 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 moto e saperne determinare la direzione e il
verso.
· Descrivere i moti di una particella carica in un campo
magnetico uniforme.
· Conoscere la forza magnetica esercitata su un filo e su una
spira percorsi da corrente.
· Conoscere la legge di Ampère
· Conoscere 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.
· Risolvere i 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
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 *.
*Si precisa che capacità e competenze relative ai saperi minimi sono riferite a contesti con basso livello di difficoltà, nella
risoluzione dei problemi, in particolare, è richiesta la semplice applicazione di una o due leggi fisiche.
2. Strategie
Le lezioni saranno condotte in forma di dialogo e, da parte dell’insegnante, sarà sollecitato
l’intervento ordinato degli alunni, in modo che la spiegazione di un argomento, l’impostazione di un
tema, la risoluzione di un problema siano il frutto di un ragionamento condotto tra docente e
discenti.
Nell’affrontare i vari temi sarà utile una prima fase di carattere esplorativo, in cui gli alunni
“interrogano la natura”e gradualmente imparano a “far domande”. Poi, una volta emerso il concetto
fondamentale, sarà indispensabile vederne ogni implicazione.
In questo modo si cercherà di portare gli alunni a comprendere come si possa interpretare ed
unificare un’ampia classe di fatti empirici. Una semplice attività sperimentale sarà armonicamente
inserita nella trattazione degli argomenti di volta in volta affrontati e sarà caratterizzata da una
continua ed intensa fertilizzazione tra teoria e pratica.
I contenuti, che i ragazzi progressivamente acquisiranno, saranno applicati attraverso esercizi e
problemi, che non saranno intesi come un’automatica applicazione di formule, ma come un’analisi
critica del particolare fenomeno studiato, e come uno strumento adatto ad educare gli allievi a
giustificare logicamente le varie fasi del processo di risoluzione.
Strumenti multimediali potranno essere utili per effettuare delle simulazioni come estensione di
semplici esperienze realizzate, oppure in quei casi in cui la sperimentazione risulta troppo difficile o
richiede delle apparecchiature troppo complesse.
3. Verifiche:
La verifica sarà strettamente correlata e coerente, nei contenuti e nei metodi, con il complesso di
tutte le attività svolte durante il processo di insegnamento-apprendimento.
Non si ridurrà, quindi, ad un controllo formale della padronanza dei contenuti. Verterà, invece, in
modo equilibrato su tutte le tematiche e terrà conto di tutti gli obiettivi preposti.
Il numero delle verifiche, come deliberato dal collegio dei docenti, sarà di almeno due per lo scritto
e due per l’orale per ogni quadrimestre, di cui una eventualmente sotto forma di test nelle classi del
biennio, dove sono previste solo due ore settimanali di fisica.
Le prove orali saranno effettuate tramite interrogazioni alla lavagna, discussioni in classe, interventi
da posto, spontanei o sollecitati e saranno utili per conoscere il grado di preparazione raggiunto,
anche in riferimento a quello di partenza, l’impegno nello studio, la capacità di intuito di fronte ad
argomenti e problemi. L’esposizione orale consente allo studente di sviluppare le capacità
espressive e di comunicazione. Si esigerà gradualmente un’esposizione piana e concisa, che utilizzi
una terminologia precisa e congruente.
Le prove scritte saranno relative agli argomenti svolti, si proporranno problemi articolati e saranno
utili non per applicare banalmente le formule, ma per stimolare e verificare le capacità progettuali
dell’alunno, attraverso l’analisi della situazione reale, la scelta della modalità più opportuna per
conseguire il risultato e la giustificazione logica delle varie fasi della soluzione.
4. Valutazione:
Nella valutazione si terrà conto dei progressi del rendimento, dell’impegno (diligenza ed assiduità
nella partecipazione), dell’interesse verso la disciplina, di quello che l’alunno sa piuttosto di quello
che non sa, senza peraltro perdere di vista i requisiti minimi necessari per poter seguire i programmi
dei successivi anni di studio.
5. Griglie
FISICA
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
GRIGLIA DI VALUTAZIONE PER LO SCRITTO
Sia che la valutazione della prova sia data in modo sintetico, sia che risulti dalla somma dei punteggi dei singoli
esercizi, si fa riferimento alla seguente griglia per quanto riguarda gli aspetti che concorrono a determinare il
voto.
DESCRITTORI
INDICATORI
scarse o lacunose
frammentarie
di base
corrette
complete
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Conoscenze
Grandezze fisiche e loro
relazioni, definizioni, fenomeni
fisici, leggi.
Applicazione
Correttezza nell’applicazione di
tecniche e procedure.
Correttezza e precisione
nell’esecuzione delle
rappresentazioni e dei grafici.
Applicazione
Correttezza nei calcoli
Uso corretto delle unità di
misura.
Uso corretto delle cifre
significative
Capacità
analitiche, sintetiche,
espositive e logiche
Correttezza formale, chiarezza
nei passaggi, comunicazione
esaustiva, linguaggio
appropriato.
Liceo scientifico
Liceo scientifico opzione scienze applicate
Liceo scientifico sportivo
Liceo Classico
GRIGLIA DI VALUTAZIONE PER L’ORALE
GIUDIZZIO
SINTETICO
SCARSO
GRAVEMENTE
INSUFFICIENTE
MEDIOCRE
SUFFICIENTE
DISCRETO
BUONO
OTTIMO
DESCRITTORI
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·
Nulle o quasi nulle le conoscenze di base.
Nessuna autonomia.
Nessuna partecipazione al dialogo educativo.
Moltissimi e gravi errori di applicazione.
Non svolge mai o solo raramente i compiti assegnati.
Non risponde o risponde in modo non coerente alle domande poste.
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Molto basso il livello delle conoscenze di base.
Minima autonomia.
Scarsa partecipazione al dialogo educativo.
Gravi difficoltà di applicazione
Svolge raramente i compiti assegnati.
Risponde in modo estremamente superficiale alle domande poste.
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Lacune evidenti nelle conoscenze di base.
Autonomia molto limitata
Partecipa al dialogo educativo in modo incostante.
Incorre in gravi errori di applicazione, anche in situazioni note.
Non sempre svolge i compiti assegnati.
Espone in modo superficiale e frammentario.
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Lacune superabili nelle conoscenze di base.
Modesta autonomia.
Precarietà nello sviluppo e nel controllo dei calcoli anche in situazioni semplici.
La partecipazione al dialogo educativo è discontinua.
Sa applicare le conoscenze solo in situazioni note e con qualche difficoltà.
Occasionalmente, non svolge i compiti assegnati.
Alterna risposte incerte ad altre errate.
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·
Conoscenze dei contenuti essenziali.
La partecipazione al dialogo educativo è regolare.
Sa applicare le conoscenze in contesti noti senza commettere errori significativi.
Svolge i compiti assegnati.
Espone con un linguaggio sostanzialmente corretto ma generico.
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·
Conoscenze complete e abbastanza approfondite.
La partecipazione al dialogo educativo è assidua.
È capace di applicazione coerente e corretta anche in contesti nuovi.
Espone con chiarezza e sa ripetere correttamente una dimostrazione.
Capacità di previsione e controllo nei calcoli.
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·
Conoscenza esauriente e piena assimilazione dei contenuti.
Completa autonomia.
La partecipazione al dialogo educativo è positiva.
Applica con sicurezza le conoscenze acquisite anche in contesti di una certa difficoltà.
Svolge sempre e in modo preciso i compiti assegnati.
Sintetizza correttamente ed espone con linguaggio specifico.
· Conoscenze complete e approfondite.
VOTO
1-2
3
4
5
6
7
8
9
· Completa autonomia e ottima capacità di organizzazione.
· Partecipa al dialogo educativo in modo attivo, offrendo spunti di riflessioni frutto di considerazioni
personali.
· Svolge sempre con accuratezza i compiti assegnati.
· Espone con chiarezza utilizzando un linguaggio ricco e appropriato.
ECCELENTE
· Conoscenze ampie, particolareggiate e coerenti, in grado di spaziare anche oltre gli argomenti
curriculari.
· Completa autonomia ed eccellente capacità critica e di organizzazione.
· Partecipa al dialogo educativo in modo propositivo e proficuo.
· Eccellenti capacità di applicazione e rielaborazione personale.
· Svolge sempre con esattezza e puntualità i compiti assegnati.
· Si esprime con rigore espositivo e argomentativo, sintetizza correttamente e valuta criticamente risultati
e procedimenti.
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6. Forme di recupero
Dalle verifiche via via eseguite verranno tratti elementi per intraprendere eventuali azioni di
recupero, con interventi puntuali e tempestivi come recupero in itinere ed, eventualmente, sportello
didattico.
7. Valorizzazione delle eccellenze
Allo scopo di sostenere gli studenti che mostrano particolari inclinazioni per le materie scientifiche,
ma anche per coinvolgere e motivare gli altri, la scuola parteciperà, come ogni anno alle Olimpiadi
della Fisica.
8. Modalità di monitoraggio
Un confronto periodico tra colleghi della stessa disciplina consentirà di verificare l’efficacia
delle scelte didattiche.
