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