2H MATEMATICA FISICA - Liceo Scientifico Talete

Liceo Scientifico Talete
Programmazione di Matematica e Fisica – Classe 2 H
La programmazione di Fisica della classe 2 H è aderente alla programmazione condivisa dal Dipartimento di Matematica e Fisica dell' Istituto, della quale rappresenta un
estratto.
Matematica - Linee programmatiche per il biennio
Finalità :
In questa fase della vita scolastica lo studio della matematica promuove:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
lo sviluppo di capacità intuitive e logiche;
la capacità di utilizzare procedimenti euristici;
il passaggio graduale dal pensiero operativo a quello razionale astratto;
la capacità di ragionare induttivamente e deduttivamente;
lo sviluppo delle attitudini analitiche e sintetiche;
l’abitudine alla precisione del linguaggio;
la capacità di ragionamento coerente e argomentato;
la consapevolezza degli aspetti culturali e tecnologici emergenti dei nuovi mezzi informatici;
l’interesse per il rilievo storico di alcuni importanti eventi nello sviluppo del pensiero
matematico.
Obiettivi :
Alla fine del biennio l’alunno dovrà possedere, sotto l’aspetto concettuale, i contenuti prescrittivi
previsti dal programma ed essere in grado di:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
individuare proprietà invarianti per trasformazioni elementari;
dimostrare proprietà di figure geometriche;
utilizzare consapevolmente le tecniche e le procedure di calcolo studiate;
riconoscere e costruire relazioni e funzioni;
riconoscere concetti e regole della logica in contesti argomentativi e dimostrativi;
matematizzare semplici situazioni riferite alla comune esperienza e a vari ambiti disciplinari;
comprendere e interpretare le strutture di semplici formalismi matematici;
cogliere analogie strutturali e individuare strutture fondamentali;
adoperare i metodi, i linguaggi e gli strumenti informatici introdotti (per le classi prime e per
le seconde sperimentali);
inquadrare storicamente qualche momento significativo dell’evoluzione del pensiero
matematico.
Classe Seconda – Liceo Scientifico
Modulo
1.
2.
Unità Didattica
Circonferenza e cerchio.
Equivalenza
Obiettivi relativi al sapere e al saper fare
Definire le proprietà relative a circonferenza e cerchio. Definire le
posizioni relative di circonferenza e retta e le posizioni relative di due
circonferenze. Definire angoli al centro e alla circonferenza. Effettuare
dimostrazioni sintetiche riguardanti la circonferenza e i poligoni inscritti
e circoscritti ad un cerchio. Definire la relazione di equivalenza tra
poligoni e dimostrare i teoremi relativi ai poligoni equiscomponibili.
Dimostrare il teorema di Pitagora ed i teoremi di Euclide. Risolvere
problemi geometrici, applicando i teoremi studiati e le relazioni fra lati
di poligoni regolari e raggi dei cerchi inscritti e circoscritti.
Misura delle grandezze.
Rapporti e proporzioni
Definire le classi di grandezze e le classi separate. Enunciare il postulato
della continuità e il postulato della divisibilità. Definire grandezze
commensurabili e il loro rapporto. Definire le grandezze
incommensurabili e il loro rapporto. Definire la misura di una grandezza
con le relative proprietà. Definire una coppia di classi contigue. Definire
una proporzione fra grandezze con le proprietà. Eseguire esercizi
applicativi sui suddetti argomenti e risolvere problemi sul calcolo delle
aree di poligoni anche con l’ausilio delle equazioni e dei sistemi.
Geometria
razionale
3. Trasformazioni
geometriche
4.
Similitudini nel piano
1.
Numeri reali e radicali
Algebra
Algebra
Definire una trasformazione geometrica. Determinare gli invarianti di
una trasformazione geometrica. Definire le isometrie e riconoscerne gli
invarianti. Definire le omotetie e riconoscerne gli invarianti. Definire la
similitudine come composizione di un’omotetia con un’isometria.
Risolvere per via sintetica problemi riguardanti le trasformazioni
geometriche.
Dimostrare e applicare il teorema di Talete. Definire le proprietà della
similitudine, in particolar modo le proprietà dei triangoli simili.
Dimostrare i criteri di similitudine dei triangoli e i teoremi sui poligoni
simili. Determinare le relazioni fra lati e superfici di poligoni simili.
Dimostrare il teorema della bisettrice dell’angolo interno, i teoremi delle
corde, delle secanti, della tangente e della secante. Applicare il rapporto
di similitudine o scala. Dimostrare per via sintetica problemi riguardanti
la similitudine. Impostare e risolvere, per mezzo delle equazioni,
problemi in cui si applicano gli argomenti suddetti.
Definire l’insieme dei numeri reali come unione dell’insieme dei numeri
razionali e dell’insieme dei numeri irrazionali. Eseguire operazioni con i
numeri reali. Definire la radice n-esima di un numero reale. Applicare le
proprietà dei radicali in
e in R. Eseguire le operazioni con i radicali
in
2.
e in R. Determinare le potenze ad esponente frazionario e
irrazionale. Definire l’insieme dei numeri immaginari e l’insieme dei
numeri complessi. Rappresentare geometricamente i numeri complessi.
Eseguire esercizi sui suddetti argomenti.
Equazioni di 2° grado e di Risolvere le equazioni di secondo grado pure, spurie, complete con la
formula generale e la formula ridotta. Studiare il segno del discriminante
grado superiore
e individuare graficamente le radici. Interpretare la parabola come
rappresentazione di una funzione di secondo grado. Risolvere le
equazioni numeriche frazionarie e letterali di secondo grado. Applicare
le relazioni tra le soluzioni e i coefficienti di un’equazione di secondo
grado. Determinare la scomposizione del trinomio di secondo grado.
Applicare la regola di Cartesio. Applicare le equazioni di secondo grado
alla risoluzione di problemi. Risolvere equazioni biquadratiche,
binomie, trinomie, reciproche.
Modulo
3.
4.
Unità Didattica
Obiettivi relativi al sapere e al saper fare
Disequazioni di 2° grado e Determinare il segno di un trinomio di secondo grado. Risolvere le
d grado superiore
disequazioni intere e le disequazioni fratte di secondo grado. Risolvere i
sistemi di disequazioni intere e i sistemi di disequazioni fratte di
secondo grado. Risolvere equazioni e disequazioni numeriche in cui
qualche termine figura in valore assoluto.
Equazioni irrazionali.
Determinare il dominio di un’equazione irrazionale contenente radicali
Sistemi di grado superiore quadratici. Risolvere equazioni irrazionali contenenti radicali quadratici.
al primo
Risolvere equazioni irrazionali contenenti radicali cubici. Determinare il
grado di un sistema. Risolvere sistemi di secondo grado e sistemi
simmetrici. Eseguire esercizi e risolvere problemi con l’applicazione
delle equazioni e dei sistemi di secondo grado.
1. Cenni di statistica
descrittiva
Statistica e
probabilità
Elementi di
Informatica
2.
Calcolo delle probabilità
1. Utilizzo di strumenti
informatici.
Definire il fenomeno collettivo. Definire le fasi di un’indagine statistica.
Trascrivere i dati in tabelle. Rappresentare i dati statistici mediante
diagrammi cartesiani, istogrammi, areogrammi, ideogrammi. Definire e
determinare gli indici di posizione centrale. Definire e determinare gli
indici di variabilità.
Definire la probabilità di un evento. Dimostrare il teorema della somma
logica di eventi. Dimostrare il teorema del prodotto logico di eventi.
Definire la relazione tra probabilità e statistica. Risolvere problemi sui
suddetti argomenti.
Costruire algoritmi risolutivi di semplici problemi. Rappresentare e
manipolare oggetti matematici. Rappresentare dati elementari
utilizzando un foglio di calcolo.
Obiettivi minimi di apprendimento per la classe seconda
Algebra: saper operare coi radicali quadratici; risolvere equazioni di secondo grado e particolari
equazioni di grado superiore al secondo; rappresentare graficamente un polinomio di secondo grado
e determinare il suo segno; risolvere una disequazione di secondo grado; risolvere semplici
equazioni e disequazioni irrazionali, risolvere sistemi di equazioni di secondo grado.
Geometria: conoscere le proprietà fondamentali della circonferenza (relazioni tra angoli al centro e
alla circonferenza, triangoli inscritti in semicirconferenze, relazioni tra rette e circonferenze).
Riconoscere poligoni equiscomponibili, conoscere e applicare i teoremi di Pitagora ed Euclide.
Definire la misura di una grandezza, saper operare con le proporzioni tra grandezze. Riconoscere le
caratteristiche di una trasformazione geometrica, saper classificare le isometrie del piano; conoscere
ed applicare le proprietà della similitudine, conoscere i criteri di similitudine dei triangoli.
Statistica e probabilità: saper rappresentare dati statistici, definire e determinare gli indici di
posizione centrale e di variabilità; definire la probabilità di un evento, riconoscere eventi
dipendenti e indipendenti; saper calcolare la probabilità di eventi composti.
Verifiche e valutazione
La verifica del raggiungimento degli obiettivi prefissati per ciascun modulo, sarà effettuata
mediante:
•
Colloqui orali volti a valutare le capacità di analisi e sintesi, il rigore logico-linguistico acquisito
e gli eventuali miglioramenti conseguiti nella preparazione, in relazione agli obiettivi
programmati
•
Prove scritte, che consentono di valutare la conoscenza degli argomenti previsti dai moduli
programmati e la capacità di applicarli nella risoluzione dei problemi. Si ritiene che il punteggio
da attribuire ad ogni quesito debba tener conto dei seguenti aspetti con i relativi pesi
Indicatori per la valutazione delle prove scritte di matematica
Conoscenza degli operatori matematici acquisiti
Utilizzo dei suddetti operatori nell’ambito di un corretto svolgimento del quesito
Chiarezza, linearità e completezza nello sviluppo logico della risoluzione
Ottimizzazione della strategia di risoluzione, che evidenzi capacità di sintesi e di
astrazione
Pesi
2
3
4
1
La valutazione si baserà, oltre che sui risultati delle verifiche precedentemente descritte,
sull’osservazione sistematica:
•
•
della partecipazione attiva al dialogo didattico-educativo
della quantità, continuità e qualità del lavoro eseguito a casa.
Fisica - Linee programmatiche per il Primo Biennio.
OBIETTIVI FINALI
• fare esperienza, in forma elementare ma rigorosa, del metodo di indagine specifico della fisica,
nei suoi aspetti sperimentali, teorici e linguistici
• avere consapevolezza critica del proprio operato
• definire il campo di indagine della Fisica
OBIETTIVI INTERMEDI
Apprendere a:
• modellizzare situazioni reali
• risolvere problemi
• esplorare fenomeni
• sviluppare abilità relative alla misura
• descrivere fenomeni con un linguaggio adeguato (incertezze, cifre significative, grafici)
• conoscere sempre più consapevolmente la disciplina
• rielaborare in maniera critica gli esperimenti fatti
METODI E STRUMENTI
• Lezione frontale
• Esperimenti di laboratorio con scrittura di relazioni di laboratorio
• Uso del laboratorio di informatica e audiovisivi
• Sviluppo dei temi secondo modalità e con un ordine coerenti con gli strumenti concettuali e con
le conoscenze matematiche già in possesso degli studenti o contestualmente acquisite nel corso
parallelo di Matematica
SECONDO ANNO
MODULO
Unità Didattica
1. I moti: la cinematica del
punto materiale in una
dimensione
Modulo 1: La
Meccanica
Moti dal punto di vista
cinematico: la velocità,
l’accelerazione, il moto
uniforme, il moto
accelerato, il moto vario
Calcolare velocità medie, e accelerazioni
medie. Conoscere il significato dei loro
valori istantanei. Saper usare le leggi orarie
del moto uniforme e uniformemente
accelerato in semplici problemi, anche con
l’uso di grafici. Saper leggere il grafico di
un moto vario. Misurare velocità medie e
accelerazioni medie in situazioni reali.
Saper disegnare i vettori spostamento e
velocità in due dimensioni, e saperli
Vettori spostamento e
scomporre in componenti e ricomporre da
velocità. Il moto circolare esse. Saperli disegnare correttamente
2. La cinematica: I moti nel
uniforme. Il moto
lungo le traiettorie dei principali moti in
piano
armonico.
due dimensioni, e trarre conclusioni
La composizione dei moti. corrette da tali rappresentazioni grafiche.
Indagare sperimentalmente relazioni fra i
parametri di una traiettoria nel piano.
3. I moti: la dinamica
4. Il lavoro e l’energia
Modulo 2:
i fenomeni termici
Obiettivi relativi al sapere Obiettivi relativi al saper fare
Moti dal punto di vista
dinamico: prima
esposizione delle leggi di
Newton, con particolare
attenzione alla seconda
legge. Le forze e il
movimento.
Saper applicare i concetti di lavoro e
I concetti di lavoro ed
potenza all’impiego pratico di una
energia. Prima trattazione
macchina. Saper determinare praticamente
della legge di
le condizioni approssimative che
conservazione della energia
corrispondono a un sistema isolato
meccanica totale
meccanicamente
Il termometro. La
1. La temperatura e il calore. dilatazione termica. Il
Gli scambi di calore.
calore specifico. Il
calorimetro.
2. Gli stati della materia
Saper riprodurre sperimentalmente le
condizioni di validità in cui è
approssimativamente valido il 1° principio.
Saper risolvere semplici problemi relativi
al 2° principio. Misurare e collegare forze,
masse e accelerazioni.
Definire da un punto di vista
macroscopico, le grandezze temperatura e
quantità di calore scambiato. Introdurre il
concetto di equilibrio termico. Saper
misurare temperature, dilatazioni termiche,
calori specifici.
Solidi, liquidi, gas.
Osservare in laboratorio passaggi di stato e
Temperature dei passaggi misurare le temperature del passaggio.
di stato. Calore latente.
Misurare calori latenti.
Saperi minimi di Fisica - Primo Biennio
Fisica - Linee programmatiche dei saperi minimi per il primo
biennio.
Obiettivi Finali
Fare esperienza, in forma elementare, del metodo scientifico, sapendo ripercorrere i tratti
essenziali di alcuni esperimenti, come la determinazione del volume di un solido o quella
della Legge di Hooke e saper fornire esempi semplici tratti dalla realtà quotidiana in
relazione ai concetti fondamentali della fisica.
Obiettivi Intermedi
Apprendere a:
1.
2.
3.
4.
5.
Individuare le variabili significative dei fenomeni analizzati in classe
Risolvere problemi semplici
Sviluppare abilità relative al processo di misurazione
Sapere gestire equazioni lineari contenenti le grandezze fisiche fondamentali
Saper descrivere semplici esperimenti con linguaggio scritto e/o orale adeguato
Metodi e Strumenti
1. Lezione frontale
2. Esperimenti di laboratorio con scrittura di relazioni di laboratorio schematiche
3. Sviluppo dei temi secondo modalità e con un ordine coerenti con gli strumenti
concettuali e con le conoscenze matematiche già in possesso degli studenti o
contestualmente acquisite nel corso parallelo di Matematica
CONTENUTI
2° ANNO 1° PERIODO
MODULO
Modulo 1:
La
Meccanica
Unità Didattica
1. La cinematica:
moti rettilinei e nel
piano
2. La Dinamica
Obiettivi minimi relativi al sapere e al saper fare
Moti dal punto di vista cinematico: la velocità, l’accelerazione.
Sapere definire il tipo di moto e saper individuare l’equazione
oraria nel moto rettilineo uniforme e uniformemente
accelerato. Il moto circolare uniforme: periodo, frequenza e
velocità angolare. Saper definire l’accelerazione centripeta e
risolvere semplici esercizi collegando velocità angolare,
tangenziale e accelerazione
Moti dal punto di vista dinamico: Sapere enunciare i principi
della dinamica. Le forze e il movimento: Saper risolvere
semplici problemi relativi al 2° e al 3° principio, collegando
forze, masse e accelerazioni.
2° ANNO 2° PERIODO
MODULO
Modulo 1:
La
Meccanica
Modulo 2:
I fenomeni
termici
Unità Didattica
3. Il lavoro e
l’energia
1. La temperatura e
il calore. Gli scambi
di calore.
2. Gli stati della
materia
Obiettivi minimi relativi al sapere e al saper fare
Sapere i concetti di lavoro ed energia. Saper determinare
energia cinetica e potenziale gravitazionale ed elastica.
Saper distinguere fra forze conservative e non e determinare,
in casi semplici, la conservazione dell’energia meccanica
totale. Sapere cosa è un sistema isolato, distinguere fra urti
elastici e non elastici e risolvere semplici esercizi sugli urti
non elastici.
Sapere il concetto di temperatura e conoscere il fenomeno
della dilatazione termica. Le trasformazioni di un gas.
Conoscere il concetto di calore come forma di energia.
L’equilibrio termico e il calore specifico: saper risolvere
semplici problemi di equilibrio termico.
Solidi, liquidi, gas. Temperature dei passaggi di stato. Calore
latente di fusione.
Verifiche e valutazione
Nell’ambito della programmazione del dipartimento di Matematica e Fisica sono stati condivisi i criteri
generali della valutazione espressi per Matematica e sono state evidenziate le caratteristiche specifiche della
Fisica.
La valutazione globale di Fisica avverrà su tre livelli.
1.
Colloquio orale: la valutazione tenderà alla verifica del raggiungimento degli obiettivi specifici
di quel modulo e avverrà sia tramite un’interrogazione tradizionale sia attraverso la
partecipazione a dibattiti e discussioni in classe su opportune domande stimolo.
2.
Prova scritta: si ritiene che all’interno del punteggio attribuito ad ogni quesito debbano valutarsi
i seguenti aspetti con i seguenti pesi.
Abilità
Conoscenza delle leggi fisiche
Utilizzo di queste nell’ambito di un corretto svolgimento dello specifico quesito
Valutazione dell’ordine di grandezza del risultato previsto
Chiarezza, linearità e uso corretto del linguaggio scientifico
Ottimizzazione della strategia di risoluzione
3.
Pesi
3
2
1
2
2
Attività di laboratorio: verrà effettuata una valutazione delle relazioni prodotte tenendo conto
anche della capacità di progettazione e, specie nel biennio, della capacità di lavorare in gruppo.
LICEO SCIENTIFICO TALETE
GRIGLIA DI VALUTAZIONE DELLA PROVA SCRITTA DI FISICA
ALUNNO.......................................CLASSE.........................
DATA....................................................................
INDICATORI
Peso degli
Giudizio
indicatori
CONOSCENZE
Conoscenza di concetti,
termini, regole, metodi,
tecniche
Inquadramento delle teorie nei
vari periodi storici
COMPETENZE
Utilizzo della simbologia
dpecifica e degli strumenti
matematici necesari per
trattare le teorie fisiche.
Trattazione esauriente rispetto
alle richieste. Esposizione
corretta.
Conoscenze scarse. Mancanza di
comprensione delle richieste. Mancata
applicazione dei concetti e delle procedure
o Presenza di errori molto gravi. Lessico
inadeguato.
40
30
Conoscenze lacunose o estremamente
superficiali. Impostazione errata degli
esercizi o con errori diffusi. Svolgimenti
incompleti. Incoerenza nelle
argomentazioni. Esposizione impropria e/o
confusa
Conoscenze incerte, parziali. Incompleta
risoluzione degli esercizi. Ridotta
padronanza del linguaggio specifico
Conoscenze fondamentali. Risoluzione
corretta superiore alla metà delle richieste.
Trattazione completa di alcune richieste.
Assenza di errori gravi. Esposizione
semplice ma ordinata
Conoscenza discreta dei contenuti e
applicazione corretta delle procedure.
Trattazione completa di alcune delle
richieste. Esposizione appropriata. Uso
sostanzialmente corretto della simbologia
specifica e degli strumenti della disciplina
CAPACITA’
Utilizzo delle conoscenze
nell’analisi di situazioni reali.
Approfondimento e
rielaborazione personale dei
contenuti
30
Valut VOTO
azione attribuito
1/2/3
4
5
6
7
Comprensione puntuale e conocenza sicura
dei contenuti. Individuazione di strategie
opportune per la risoluzione degli esercizi.
Esposizione corretta ed efficace
8
Preparazione ampia ed approfondita.
Utilizzo sicuro delle conoscenze.
Rielaborazione personal dei contenuti.
Esposizione rigorosa ed articolata.
9/10
Si precisa che la presente griglia di valutazione, adottata dall'intero Dipartimento di Matematica e
Fisica, verrà utilizzata solo come riferimento.
Anche e soprattutto allo scopo di risparmiare carta, nelle prove scritte verrà associato ad ogni
esercizio un punteggio massimo ed attribuita una valutazione coerente con la griglia.
Il Docente: Fabio Tassoni