Anno Scolastico 2016/2017 Programmazione Didattica di

LICEO STATALE
“B. RAMBALDI – L. VALERIANI – ALESSANDRO DA IMOLA”
Sede Centrale: Via Guicciardini, n. 4 – 40026 Imola (BO)
Liceo Classico - Scientifico - Linguistico, delle Scienze Umane e con opzione Economico Sociale
Liceo Classico: Via G. Garibaldi, n. 57/59 – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 613419- Tel. 0542 22059
Liceo Scientifico: Via F. Guicciardini, 4 – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 23103 - Tel. 0542 659011
Liceo Linguistico, delle Scienze Umane e con opzione Economico Sociale:
Via Manfredi, n. 1/a – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 23862 - Tel. 0542 23606
c.f. 82000090371- www.imolalicei.it -  [email protected]
Anno Scolastico
2016/2017
Area Disciplinare Matematica e Fisica
Programmazione Didattica
di Matematica
Classi 1A - 2C
Docente: Teresa Vittori
1
MATEMATICA BIENNIO Liceo Scientifico A.S. 2016-2017
Classi: 1A, 2C
Organizzazione del percorso
In accordo con i colleghi docenti di Matematica e Fisica è stato definito un percorso con diversi
gradi di approfondimento dei vari argomenti.
Alcuni di questi verranno trattati in modo parallelo, con la possibilità di riprendere in esame le
parti più complesse e fondanti per verificarne l’apprendimento da parte degli allievi e per
organizzare attività di recupero.
Gli obiettivi essenziali, le modalità di verifica e i criteri di valutazione sono stati fissati
collegialmente nella riunione di Dipartimento all’inizio dell’anno scolastico.
L’attività didattica verrà condotta conformemente alle nuove indicazioni nazionali.
Si prevede di effettuare compiti in parallelo con altre classi del biennio su alcuni argomenti comuni
del programma.
Obiettivi specifici di apprendimento
- Sviluppo delle capacità logiche, astrattive e sintetiche;
- Acquisizione della capacità di deduzione e di analisi;
- Acquisizione del rigore espositivo e del corretto uso dei termini matematici;
- Utilizzazione consapevole delle tecniche di calcolo algebrico proprie del
curriculum;
- Utilizzazione di modelli algebrici per rappresentare un problema e risolverlo;
- Conoscenza dei fondamenti della geometria euclidea del piano;
- Comprensione del rilievo storico di alcuni importanti eventi;
- Uso degli strumenti informatici per rappresentare dati e oggetti matematici;
- Conoscenza delle strategie algoritmiche per risolvere problemi.
Le lezioni si svolgeranno seguendo:
- il metodo di lezione frontale;
- il metodo “per scoperta”, quando la tipologia dell’argomento lo consentirà;
- l’uso di strumenti informatici per introdurre alcuni argomenti ed elaborare dati;
- l’uso della L.I.M. sarà costante supporto allo svolgimento del lavoro in classe.
La seguente suddivisione relativa al biennio va considerata nel suo insieme: si richiede che, al
termine dei due anni, anche senza rispettare la cadenza proposta, si siano svolti i contenuti
elencati.
2
CLASSE PRIMA
ARITMETICA E ALGEBRA
Competenze
Abilità
- Saper utilizzare le
tecniche e le procedure
del calcolo aritmetico e
algebrico,
rappresentandole anche
sotto forma grafica
- Saper individuare
strategie appropriate per
la soluzione di problemi
- Operare con i numeri
interi e razionali e valutare
l’ordine di grandezza dei
risultati
- Calcolare le potenze ed
eseguire operazioni tra di
esse
- Risolvere espressioni
numeriche
- Utilizzare il concetto di
approssimazione
Conoscenze
-
-
Insiemi numerici
I numeri naturali, interi, razionali
(sotto forma frazionaria e decimale),
irrazionali e introduzione ai numeri
reali; loro struttura, ordinamento e
rappresentazione sulla retta.
Le operazioni con i numeri interi e
razionali e le loro proprietà.
Potenze e loro proprietà.
Rapporti e percentuali.
Approssimazioni, notazione scientifica
e ordine di grandezza.
I sistemi di numerazione
Monomi e polinomi
- Il calcolo letterale e le espressioni
algebriche
- I monomi
- Le operazioni coi monomi
- M.C.D. e m.c.m. di monomi
- I polinomi
- Addizione e sottrazione di
- Eseguire le operazioni con
polinomi
i polinomi e fattorizzare un - Moltiplicazione di polinomi
polinomio
- I prodotti notevoli
- Il triangolo di Tartaglia e la potenza
- Eseguire operazioni con le
di un binomio
frazioni algebriche
- La divisione di polinomi
- La regola di Ruffini
- Il teorema del resto e il teorema
di Ruffini
- I monomi e i polinomi per risolvere
problemi
- Padroneggiare l’uso delle
lettere come costanti,
come variabili e come
strumento per scrivere
formule e rappresentare
relazioni
Scomposizione di polinomi
- Raccoglimenti totali e parziali
- Scomposizione mediante prodotti
notevoli
- Scomposizione di trinomi di
secondo grado
- Scomposizione mediante il teorema
e la regola di Ruffini
3
- M.C.D. e m.c.m. di polinomi
Le frazioni algebriche
- La semplificazione
- La somma algebrica
- La moltiplicazione, la divisione,
l’elevamento a potenza
- Frazioni a termini frazionari
RELAZIONI E FUNZIONI
Competenze
Abilità
- Saper utilizzare le tecniche
e le procedure del calcolo
aritmetico e algebrico,
rappresentandole anche
sotto forma grafica
- Saper individuare strategie
appropriate per la
soluzione di problemi
- Eseguire le operazioni tra
insiemi
- Riconoscere se una
relazione è una funzione e
se è una relazione
d’ordine o di equivalenza
- Risolvere equazioni e
disequazioni di primo
grado e sistemi di
disequazioni di primo
grado in una incognita
- Rappresentare nel piano
cartesiano il grafico di una
funzione lineare e di una
funzione di
proporzionalità diretta,
inversa o quadratica
- Risolvere sistemi di primo
grado
- Interpretare graficamente
equazioni , disequazioni e
sistemi lineari
- Utilizzare diverse forme di
rappresentazione
(verbale, simbolica,
grafica) e saper passare
da una all’altra
Conoscenze
Insiemi e linguaggio della matematica
Il concetto di insieme
Rappresentazione di un insieme
I sottoinsiemi
Le operazioni con gli insiemi
Il prodotto cartesiano
Gli insiemi come modello per
risolvere un problema
- Negazione, congiunzione,
disgiunzione di proposizioni
- I quantificatori
-
Relazioni
- Le relazioni e le loro rappresentazioni
- Le proprietà delle relazioni in
un insieme
- Relazioni di equivalenza
- Relazioni d’ordine
-
-
Le equazioni di primo grado
Equazioni e identità
Principi di equivalenza
Verifica di una equazione
Risoluzione di equazioni lineari:
numeriche intere e fratte, letterali
intere e fratte
Le equazioni di grado superiore al
primo risolubili per fattorizzazione
I problemi che hanno come modello
equazioni di primo grado
Le disequazioni
- Disuguaglianze e disequazioni
- Principi di equivalenza per le
disequazioni
- Come si risolve una disequazione
4
-
lineare numerica
Le disequazioni frazionarie
Particolari disequazioni di grado
superiore al primo
I sistemi di disequazioni
I problemi che hanno come modello
disequazioni
Funzioni
- Funzioni reali di variabile reale
- Il piano cartesiano e il grafico di
una funzione
- Le funzioni di proporzionalità diretta
e inversa
- Le funzioni lineari
- Le funzioni di proporzionalità al
quadrato e al cubo
- Funzioni ed equazioni
- Funzioni e disequazioni
-
DATI E PREVISIONI
Competenze
- Saper analizzare dati e
interpretarli, sviluppando
deduzioni e ragionamenti
sugli stessi, anche con
l’ausilio di
Abilità
- Raccogliere, organizzare
e rappresentare un
insieme di dati
- Calcolare i valori medi e
alcune misure di
I sistemi lineari di equazioni
Le equazioni con due incognite
I principi di sostituzione e di
riduzione
I metodi di risoluzione
Risoluzione grafica nel piano
cartesiano
I sistemi letterali
I sistemi con più di due incognite
Problemi che hanno come modello
sistemi lineari
Conoscenze
-
Statistica
Introduzione alla statistica
Distribuzioni di frequenza
Rappresentazioni grafiche
Gli indici di posizione: media,
5
rappresentazioni grafiche,
usando consapevolmente
gli strumenti di calcolo
GEOMETRIA
Competenze
- Saper confrontare e
analizzare figure
geometriche ,
individuandone invarianti
e relazioni
variabilità di una
distribuzione
Abilità
- Riconoscere la congruenza
di due triangoli
- Determinare la lunghezza
di un segmento e
l’ampiezza di un angolo
- Eseguire costruzioni
geometriche elementari
- Riconoscere se un
quadrilatero è un trapezio,
un parallelogramma, un
rettangolo o un quadrato
- Eseguire operazioni con i
vettori
- Determinare la figura
corrispondente di una
data in una isometria e
riconoscere eventuali
simmetrie di una figura
mediana e moda
- La variabilità
Conoscenze
-
Piano euclideo
Enti primitivi
Assiomi sugli enti geometrici primitivi
Semirette e segmenti
Semipiani e angoli
Poligoni
-
Dalla congruenza alla misura
La congruenza
La congruenza e i segmenti
La congruenza e gli angoli
Misura di segmenti
Misura di angoli
-
I triangoli
Triangoli
Congruenza dei triangoli
Il triangolo isoscele e le sue proprietà
Disuguaglianze triangolari
-
Rette perpendicolari e rette parallele
Rette perpendicolari
Rette parallele
Criteri di parallelismo
Proprietà degli angoli nei poligoni
Congruenza e triangoli rettangoli
-
Quadrilateri
Trapezi
Parallelogrammi
Rettangoli, rombi e quadrati
Piccolo teorema di Talete
Vettori
- Concetto di vettore
- Vettori nel piano cartesiano
Isometrie
- Trasformazioni geometriche
- Isometrie
- Simmetrie assiali
6
-
Simmetrie centrali
Traslazioni
Rotazioni
Composizione di trasformazioni e
classificazione delle isometrie
- Alcune isometrie nel piano cartesiano
Circonferenza e cerchio
Luoghi geometrici
Circonferenza e cerchio
Corde e loro proprietà
Parti della circonferenza e del cerchio
Retta e circonferenza
Posizione reciproca di due
circonferenze
- Angoli alla circonferenza
-
-
Poligoni inscritti e circoscritti
Poligoni inscritti e circoscritti
Triangoli inscritti e circoscritti
Quadrilateri inscritti e circoscritti
Poligoni regolari inscritti e circoscritti
Punti notevoli di un triangolo
ELEMENTI DI INFORMATICA
Competenze
Abilità
- Saper usare strumenti di
calcolo automatico per
analizzare dati ed
interpretarli
- Saper elaborare strategie
di risoluzioni algoritmiche
nel caso di problemi di
facile modellizzazione
- Sapere formalizzare un
algoritmo in linguaggio di
progetto
- Costruire tabelle e grafici
in termini di
corrispondenze fra
elementi di due insiemi
- Riconoscere una relazione
fra variabili e formalizzarla
attraverso una
funzione matematica
- Elaborare e gestire calcoli
attraverso un foglio
elettronico
- Realizzare costruzioni
geometriche
- Verificare operativamente
i teoremi studiati
- Verificare elementi del
calcolo algebrico
Conoscenze
- Introduzione al laboratorio di
informatica
- Introduzione agli algoritmi
- Le principali strutture di controllo
- Diagrammi di flusso
-
Il foglio elettronico
Costruzione di un foglio di calcolo
Concetto di indirizzo assoluto e
indirizzo relativo
La copia dinamica
Uso delle principali funzioni del foglio
di calcolo
Grafici con il foglio di calcolo
Cabri
Geogebra
Derive
7
CLASSE SECONDA
ALGEBRA
Competenze
- Saper utilizzare le tecniche
e le procedure del calcolo
aritmetico e algebrico,
rappresentandole anche
sotto forma grafica.
Abilità
Conoscenze
- Risolvere algebricamente e
graficamente un sistema
lineare
- Risolvere problemi di primo
grado mediante sistemi
- Eseguire operazioni con le
matrici e calcolare il
determinante di una matrice
quadrata
I sistemi di equazioni lineari e le matrici
- Sistemi determinati, indeterminati,
impossibili
- Ripasso metodi di sostituzione, riduzione
e Cramer
- Sistemi frazionari
- Sistemi letterali
- Sistemi con più di due
incognite
- Applicazione del calcolo delle matrici ai
sistemi lineari
- Problemi che hanno come modello
sistemi lineari
- Semplificare espressioni
contenenti radici
- Operare con le potenze a
esponente razionale
- Risolvere equazioni,
disequazioni e sistemi di
equazioni a coefficienti
irrazionali
I radicali
- Insieme R
- I radicali
- La proprietà' invariantiva dei
radicali, riduzione allo stesso indice e
semplificazione
- Le operazioni con i radicali
- Il trasporto di un fattore dentro e fuori
dal simbolo di radice
- La razionalizzazione del
denominatore di una frazione
- Radicali quadratici doppi
- Potenze con esponente razionale
- Risolvere equazioni di
secondo grado
- Scomporre un trinomio di
secondo grado
- Gestire un’equazione
parametrica
Le equazioni di secondo grado
- Le equazioni di secondo grado
- Le equazioni di secondo grado letterali
- Relazioni tra soluzioni e coefficienti e
scomposizione del trinomio
- Condizioni sulle soluzioni di una
equazione parametrica
- Risolvere problemi che
hanno come modello
equazioni di secondo grado
- Problemi di secondo grado
- Risolvere disequazioni non
lineari
- Risolvere sistemi di
disequazioni
Le disequazioni
- Le disequazioni di secondo grado e di
grado superiore
- Le disequazioni frazionarie
- I sistemi di disequazioni
- Problemi che hanno come modello
disequazioni
8
- Risolvere equazioni di grado
superiore e irrazionali
- Risolvere problemi con
equazioni, disequazioni e
sistemi
- Risolvere sistemi di
equazioni di grado superiore
al primo
Le equazioni di grado superiore al
secondo e irrazionali
- Il caso generale
- Il teorema fondamentale dell'algebra
- Le equazioni monomie, binomie,
trinomie e riconducibili
- Le equazioni irrazionali
- Interpretazione grafica di equazioni
irrazionali
- Problemi che hanno come modello
equazioni irrazionali
Sistemi di equazioni di grado superiore
al primo
- I sistemi di secondo grado
- I sistemi di grado superiore al secondo
- I sistemi simmetrici
- I sistemi omogenei
- I sistemi con equazioni irrazionali
FUNZIONI E GRAFICI
Competenze
Abilità
- Saper interpretare
graficamente un sistema di
primo o secondo grado
- Saper risolvere problemi
nel piano cartesiano
- Saper utilizzare e
rappresentare
graficamente
le funzioni circolari
- Rappresentare nel piano
cartesiano le funzioni di
primo e secondo grado, la
funzione modulo , la
funzione f(x)=a/x e funzioni
lineari a tratti.
- Riconoscere funzioni di
proporzionalità diretta e
inversa
- Risolvere un triangolo
rettangolo
Conoscenze
Il piano cartesiano
- Il sistema di coordinate nel piano
- I segmenti nel piano
- Isometrie nel piano
Le funzioni nel piano cartesiano
- La retta e la funzione lineare
- L’equazione della retta
- Rette per un punto e per due punti
- Rette parallele e perpendicolari
- Distanza di un punto da una retta
- La parabola
- Interpretazione grafica di un’equazione
di secondo grado.
- Le funzioni di proporzionalità diretta
e inversa
Le funzioni goniometriche e i triangoli
- Le funzioni goniometriche fondamentali
e i loro grafici
- Le relazioni fondamentali
- I valori delle funzioni goniometriche di
angoli notevoli e uso della calcolatrice
- I triangoli rettangoli
9
DATI E PREVISIONI
Competenze
Abilità
- Saper individuare strategie
appropriate per la
soluzione di problemi
GEOMETRIA
Competenze
- Calcolare la probabilità di
eventi in spazi equiprobabili
finiti
- Calcolare la probabilità
dell’evento unione e
intersezione di due eventi
dati
Abilità
- Il concetto di probabilità e definizione
classica
- I teoremi sulla probabilità
- Evento unione e intersezione
Conoscenze
Poligoni inscritti e circoscritti
- Saper confrontare e
analizzare figure
geometriche ,
individuandone invarianti
e relazioni
Conoscenze
- Determinare l’equivalenza
fra figure geometriche
- Calcolare l’area delle
principali figure
geometriche del piano
- Utilizzare i teoremi di
Pitagora, Euclide e Talete
per risolvere problemi
- Applicare le relazioni fra lati,
perimetri e aree di poligoni
simili
Equivalenza delle figure piane
- Assiomi della equivalenza
- Poligoni equivalenti
- Trasformazione di poligoni in altri
equivalenti
- Teoremi di Euclide e di Pitagora
- Misura delle aree di particolari figure
- Problemi geometrici risolvibili per via
algebrica
Teorema di Talete e similitudine
- Segmenti e proporzioni
- La corrispondenza di Talete ed
applicazioni al triangolo
- Il teorema della bisettrice
- Similitudine e triangoli
- Similitudine e poligoni
- Similitudine e circonferenza
- Similitudine e sezione aurea
- Problemi di applicazione della
similitudine
- Omotetie
Applicazioni dell’algebra alla geometria
- Problemi geometrici
- Complementi di geometria piana:
relazioni metriche relative al triangolo,
rettangolo, al quadrato e al triangolo
equilatero
- Trapezi circoscritti a una circonferenza e
a una semicirconferenza
- Lati di poligoni regolari in funzione dei
raggi (quadrato, triangolo equilatero,
esagono, decagono)
10
- Aree di poligoni
- Formula di Erone
- Raggio della circonferenza inscritta e
circoscritta ad un triangolo.
ELEMENTI DI INFORMATICA
Competenze
Abilità
- Usare strumenti di
calcolo automatico per
analizzare dati ed
interpretarli
- Elaborare strategie di
risoluzioni algoritmiche nel
caso di problemi di facile
modellizzazione
Conoscenze
- Sapere formalizzare un
algoritmo in linguaggio di
progetto
- Algoritmi
- Le principali strutture di controllo
- Diagrammi di flusso
- Costruire tabelle e grafici in
termini di corrispondenze
fra elementi di due insiemi
Excel
Cabri
- Realizzare costruzioni
geometriche
- Verificare operativamente i
teoremi studiati
Geogebra
Derive
- Verificare elementi del
calcolo algebrico
A..S. 2016-2017
Articolazione dei contenuti in unità didattiche ( riferimento ai libri di testo ) e loro scansione
temporale
Classi : 1AS-1BS-1DS
ALGEBRA
GEOMETRIA
Previsione
sulla
scansione
temporale dei contenuti
Unità 1 : Numeri naturali e numeri Unità 1 : Piano Euclideo
interi
Unità 2 : Dalla congruenza alla Ottobre
Unità 2 : Numeri razionali e misura
introduzione ai numeri reali
Unità 3: Insiemi e linguaggio della
matematica
11
Unità 5 : Monomi
Unità 6: Polinomi
Unità 7 : Divisibilità tra polinomi
Unità 3: Congruenza nei triangoli
Unità 3: Congruenza nei triangoli
Unità 8: Scomposizione di polinomi Unità 4: Rette perpendicolari
Unità 4 : Relazioni
Novembre
Dicembre – Gennaio
e parallele
Unità 14:Statistica
Unità 9 : Frazioni algebriche
Unità 10 : Equazioni di primo grado Unità 5: Quadrilateri
numeriche intere
Unità 8: Luoghi geometrici: asse
di un segmento, bisettrice di un
Unità 11 : Equazioni di primo grado angolo.
frazionarie e letterali
Circonferenza e cerchio
Gennaio – Febbraio
Unità 13 : Funzioni
Unità 12 : Disequazioni di primo
grado
Sistemi lineari di equazioni
Marzo
Unità 8: Circonferenza e cerchio
Unità 7: Isometrie
Aprile - Maggio
Unità 9: Poligoni inscritti e
circoscritti
Articolazione dei contenuti in unità didattiche (riferimento ai libri di testo) e loro scansione
temporale
Classi : 2AS -2BS-2CS-2DS
ALGEBRA
GEOMETRIA
Unità 3: Sistemi lineari e matrici.
Ripasso:
Unità 10: Equazioni e funzioni con Unità 8: Circonferenza e cerchio
valori assoluti di primo grado
Unità 9 : Poligoni inscritti e
circoscritti
Previsione
sulla
scansione
temporale dei contenuti
Settembre- Ottobre
Problemi risolvibili con equazioni, Applicazioni metriche dei teoremi
12
disequazioni e sistemi
di Pitagora e di Euclide.
Unità 1: Insieme R
Unità 10: Equivalenza
superfici piane
Unità 2: Radicali
Unità 5 : Le equazioni di secondo
grado
delle
Ottobre - Novembre
Unità 11: Teoremi di Pitagora e di
Euclide
Unità 14: Le funzioni
goniometriche e i triangoli
Unità 5 : Le equazioni di secondo
grado
Unità 4: Retta nel piano
cartesiano
Unità 5: Le equazioni di secondo
grado (i legami fra coefficienti e
soluzioni, scomposizione del
trinomio di secondo grado,
problemi sulle equazioni
parametriche, problemi di
secondo grado)
Complementi : Applicazioni
dell’algebra alla geometria
Dicembre – Gennaio
Unità 12 : Teorema di Talete e sue Febbraio
conseguenze
Unità 5: La parabola
Unità 6: Equazioni di grado
superiore al secondo
Unità 9: Equazioni irrazionali
Unità 7 : Disequazioni di secondo
grado e di grado superiore
Unità 12 : Triangoli simili e
Marzo - Aprile
applicazioni
Unità 12 : Applicazioni della
similitudine (corde, secanti e
tangenti di una circonferenza)
Unità 12 :
Similitudine dei poligoni
Sezione aurea e rapporto aureo
Unità 10: Equazioni e funzioni con
valore assoluto di secondo grado
Unità 13 : Omotetia e similitudine
Unità 8: Sistemi non lineari
Complementi di geometria
Aprile – Maggio
Unità 11: La probabilità
I libri di testo in adozione nelle classi prime sono:
Leonardo Sasso “LA matematica a colori: Algebra 1 Edizione Blu per il primo biennio”
Casa Editrice Petrini
Leonardo Sasso “LA matematica a colori: Geometria Edizione Blu per il primo biennio”
13
Casa Editrice Petrini
nelle classi seconde sono:
Leonardo Sasso: “Nuova matematica a colori: Algebra 1 con Statistica ed elementi di Informatica;
Edizione Blu per la riforma.” Casa Editrice Petrini;
Leonardo Sasso: “Nuova matematica a colori: Algebra 2 con Probabilità ed elementi di
Informatica; Edizione Blu per la riforma.” Casa Editrice Petrini;
Leonardo Sasso: “Nuova matematica a colori: Geometria con elementi di Informatica; Edizione Blu
per la riforma.” Casa Editrice Petrini.
Imola, 30 Novembre 2016
Vittori Teresa
14
LICEO STATALE
“B. RAMBALDI – L. VALERIANI – ALESSANDRO DA IMOLA”
Sede Centrale: Via Guicciardini, n. 4 – 40026 Imola (BO)
Liceo Classico - Scientifico - Linguistico, delle Scienze Umane e con opzione Economico Sociale
Liceo Classico: Via G. Garibaldi, n. 57/59 – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 613419- Tel. 0542 22059
Liceo Scientifico: Via F. Guicciardini, 4 – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 23103 - Tel. 0542 659011
Liceo Linguistico, delle Scienze Umane e con opzione Economico Sociale:
Via Manfredi, n. 1/a – 40026 Imola (BO) – Fax 0542 23892 - Tel. 0542 23606
c.f. 82000090371- www.imolalicei.it -  [email protected]
Anno Scolastico 2016/2017
Area Disciplinare Matematica e Fisica
Programmazione Didattica
Di Fisica
Classi 1AS 3AS 3CS
Docente: Teresa Vittori
Piano di lavoro annuale
Organizzazione dei percorsi didattici
In accordo con i colleghi docenti di matematica e di fisica è stato definito un percorso con diversi gradi di
approfondimento dei vari argomenti.
Gli obiettivi essenziali, le modalità di verifica e i criteri di valutazione sono stati fissati collegialmente nella
riunione di dipartimento all’inizio dell’anno scolastico.
L’attività didattica verrà condotta conformemente alle nuove indicazioni nazionali.
Insegnante: Teresa Vittori
Docente di Fisica classi 1°AS, 3°AS, 3°CS
FISICA CLASSE 1°AS
Capitolo
0. Strumenti
matematici
Competenze
Abilità
- Utilizzare le tecniche e le - Operare con i numeri interi e
procedure
del
calcolo
razionali e valutare l’ordine di
aritmetico
e
algebrico,
grandezza dei risultati.
rappresentandole
anche - Calcolare le potenze ed
sotto forma grafica
eseguire operazioni tra di
esse.
- Individuare
strategie
appropriate per la soluzione - Utilizzare il concetto di
di problemi
approssimazione.
- Padroneggiare l’uso delle
lettere come costanti, come
variabili e come strumento
per scrivere formule e
rappresentare relazioni.
- Risolvere semplici equazioni.
- Calcolare
funzioni
trigonometriche
con
la
calcolatrice scientifica.
La scoperta della realtà fisica
Competenze
1. Le
• Osservare e identificare
grandezze
fenomeni.
fisiche.
2. La misura
Abilità
• Capire di quali grandezze
fondamentali si occupa la
Fisica.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Formulare il concetto di
grandezza fisica.
• Discutere il processo di
misurazione delle grandezze
fisiche.
• Comprendere il concetto di
ordine di grandezza.
• Analizzare e definire le unità
del Sistema Internazionale.
• Definire la grandezza
densità.
• Analizzare e operare con le
dimensioni delle grandezze
fisiche.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
• Definire il concetto di
incertezza di una misura.
• Analizzare i tipi di strumenti
e individuarne le
caratteristiche.
Conoscenze
- I numeri naturali, interi,
razionali
(sotto
forma
frazionaria e decimale),
irrazionali e introduzione ai
numeri reali; loro struttura,
ordinamento
e
rappresentazione
sulla
retta.
- Le operazioni con i numeri
interi e razionali e le loro
proprietà.
- Potenze e loro proprietà.
- Rapporti
e
percentuali.
Approssimazioni.
- Le espressioni letterali e i
polinomi.
- Principi di equivalenza delle
equazioni.
- Definizioni di seno, coseno
e tangente di un angolo.
Conoscenze
• Definire l’unità campione
dell’intervallo di tempo,
della lunghezza e delle
grandezze derivate area
e volume.
• Discutere le misure
dirette e indirette.
• Effettuare calcoli con
numeri espressi in
notazione scientifica.
• Approssimare i numeri in
notazione scientifica.
• Effettuare le conversioni
da unità di misura a suoi
multipli e sottomultipli e
viceversa.
• Effettuare le corrette
equivalenze tra
lunghezze, aree e volumi.
• Distinguere gli strumenti
analogici da quelli digitali.
• Definire le caratteristiche
degli strumenti di misura.
• Discutere i diversi tipi di
errori derivanti dalle
3. La luce
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Comprendere e valutare le
scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società in
cui vive.
• Definire il valore medio di
una serie di misure.
• Capire cosa significa
arrotondare un numero.
• Capire cosa sono le cifre
significative.
• Definire il concetto di errore
statistico: semidispersione,
scarto medio, scarto
quadratico medio.
operazioni di misura.
• Calcolare l’incertezza
nelle misure indirette.
• Eseguire correttamente le
approssimazioni per
eccesso e per difetto.
• Calcolare le cifre
significative per numeri
derivanti da operazioni
matematiche.
• Osservare il percorso di un
raggio di luce.
• Osservare la direzione di
propagazione della luce.
• Osservare il comportamento
di un raggio luminoso che
incide su uno specchio
piano e su uno specchio
sferico.
• Capire cosa succede
quando un raggio luminoso
penetra attraverso una lente.
• Costruire l’immagine di un
oggetto resa da uno
specchio piano e da uno
specchio sferico.
• Analizzare il comportamento
di un raggio luminoso che
incide sulla superficie di
separazione tra due mezzi.
• Analizzare il fenomeno della
riflessione totale.
• Descrivere e analizzare le
lenti sferiche.
• Definire e rappresentare il
concetto di raggio
luminoso.
• Identificare il fenomeno
della riflessione.
• Identificare il fenomeno
della rifrazione.
• Discutere e valutare
l’importanza dell’ottica
geometrica sia per quanto
concerne la nostra capacità
visiva individuale sia per
quanto riguarda la sua
• Discutere il fenomeno
della riflessione e
formulare le sue leggi.
• Descrivere e discutere le
caratteristiche degli
specchi sferici.
• Formalizzare la legge dei
punti coniugati.
• Dimostrare le leggi
relative agli specchi.
• Discutere il fenomeno
della rifrazione e
formulare le sue leggi.
• Descrivere il
funzionamento delle fibre
ottiche.
• Descrivere e discutere le
caratteristiche degli
specchi sferici.
• Formalizzare l’equazione
per le lenti sottili e definire
l’ingrandimento.
applicazione in dispositivi
quali macchine fotografiche,
microscopi, cannocchiali etc,
ponendoli anche in
riferimento ai contesti storici
e alle società reali.
4. I vettori e
le forze
5.
L’equilibrio
dei solidi
Competenze
• Osservare e identificare
fenomeni.
Abilità
• Classificare le forze.
• Analizzare l’effetto delle
forze applicate a un corpo.
• Comprendere il concetto di
vettore.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Comprendere e valutare le
scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società in
cui vive.
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Distinguere il concetto di
forza-peso dal concetto di
massa e comprendere le
relazioni tra i due concetti.
• Associare il concetto di forza
a esperienze della vita
quotidiana.
• Studiare le forze di attrito.
• Analizzare il
comportamento delle molle
e formulare la legge di
Hooke.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
• Valutare l’importanza e
l’utilità degli strumenti di
misurazione sia in ambiti
strettamente scientifici che
in quelli della vita quotidiana.
• Capire quali sono le
differenze tra i modelli del
punto materiale e del corpo
rigido, e in quali situazioni
possono essere utilizzati.
• Analizzare in quali
condizioni un corpo rigido
può traslare e in quali
condizioni, invece, può
ruotare.
• Studiare le condizioni di
equilibrio di un punto
materiale.
• Analizzare il concetto di
vincolo e definire le forze
vincolari.
Conoscenze
• Definire le forze di
contatto e le forze a
distanza.
• Descrivere e discutere la
misura delle forze.
• Operare con i vettori.
• Descrivere un
meccanismo per la
misura dell’accelerazione
di gravità sulla Terra.
• Discutere le
caratteristiche delle forze
di attrito radente, volvente
e viscoso.
• Discutere la legge di
Hooke e descrivere il
funzionamento di un
dinamometro.
• Spiegare se, e come, lo
stesso oggetto può
essere considerato come
punto materiale, corpo
rigido oppure corpo
deformabile.
• Fare alcuni esempi di
forze vincolari e indicare
in quali direzioni
agiscono.
• Definire i vari tipi di leve e
indicare quali sono
6.
L’equilibrio
dei fluidi
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Analizzare l’equilibrio di un
corpo su un piano inclinato.
• Valutare l’effetto di più forze
su un corpo rigido.
• Cosa si intende per braccio
di una forza?
• Definire il momento di una
forza.
• Formalizzare le condizioni di
equilibrio di un corpo rigido.
• Analizzare il principio di
funzionamento delle leve.
• Studiare dove si trova il
baricentro di un corpo.
• Osservare e identificare
fenomeni.
• Definire gli stati di
aggregazione in cui può
trovarsi la materia.
• Analizzare i diversi effetti
che può avere una forza in
funzione di come agisce su
una superficie.
• Analizzare la pressione nei
liquidi.
• Mettere in relazione la
pressione che un liquido
esercita su una superficie
con la sua densità e con
l’altezza della sua colonna.
• Analizzare la situazione dei
vasi comunicanti.
• Analizzare il galleggiamento
dei corpi.
• Capire se una colonna d’aria
può esercitare una
pressione.
• Definire le caratteristiche
dei tre stati di
aggregazione della
materia.
• Definire la grandezza
fisica pressione.
• Valutare l’importanza degli
argomenti relativi alla
pressione in alcuni
dispositivi sanitari, come ad
esempio una flebo, o nella
costruzione di strutture di
difesa e arginamento
ambientale, come una diga.
• Proporre e discutere altre
situazioni della realtà che
ricorrono all’utilizzo dei
concetti affrontati.
• Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi;
formalizzare un problema
di fisica e applicare gli
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la
sua risoluzione.
• 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.
• Comprendere e valutare le
scelte scientifiche e
tecnologiche che
interessano la società in
cui vive.
vantaggiose e quali
svantaggiose.
• Formulare ed esporre la
legge di Pascal.
• Formulare e discutere la
legge di Stevino.
• Formulare la legge di
Archimede e, con il
ricorso all’ebook
discuterne la
dimostrazione.
• Presentare e discutere gli
strumenti di misura della
pressione atmosferica.
• Definire le unità di misura
della pressione
atmosferica.
Articolazione dei temi nel corso dell’anno e loro scansione temporale.
PRIMO QUADRIMESTRE
 Le proporzioni
 Le percentuali
 Le formule
 Le equazioni
 Funzioni e grafici cartesiani
 La proporzionalità
 Le grandezze fisiche. S.I.U.M.
 Notazione scientifica, stime numeriche
 Intervalli di tempo e lunghezze
 Massa e densità
 L’incertezza nelle misurazioni dirette ed indirette
 Errore assoluto e sensibilità degli strumenti
 Errore relativo e percentuale
 Legge di propagazione degli errori nelle misure
indirette
 Cifre significative
 Errore statistico
 I raggi luminosi e le ombre
 La riflessione della luce e gli specchi piani
 Gli specchi sferici
SECONDO QUADRIMESTRE
 La rifrazione della luce e la riflessione
totale
 Le lenti e gli strumenti ottici
 Grandezze vettoriali
 Vettori ed operazioni con essi
 Composizione grafica di vettori
 Definizione di funzioni trigonometriche
 Composizione e scomposizione analitica di
vettori
 Le forze
 La forza peso
 La forza elastica
 Forze di attrito
 Forze vincolari
 Equilibrio del punto materiale
 Equilibrio del corpo rigido
 La pressione nei fluidi
 Legge di Pascal
 Gravità e pressione
 Legge di Stevino
 La pressione atmosferica
 Esperienza di Torricelli
 La spinta di Archimede
I criteri metodologici che verranno adottati possono essere così formulati.
1. Realizzazione di esperimenti nel laboratorio di fisica, sia da parte dell'insegnante che da gruppi di studenti
(l’elaborazione dei dati sarà però condotta individualmente).
Le esperienze di fisica previste, considerando le sole due ore di lezione settimanale, verranno scelte in numero
congruo tra le seguenti:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
misure di dimensioni di solidi geometrici con riga e calibro e calcolo di aree e volumi
serie di misure del periodo di oscillazione di un pendolo e calcolo del periodo medio
misure di masse di solidi e liquidi
misure di volumi
misure di riflessione e rifrazione della luce
misure dell’allungamento di molle e calcolo della costante elastica
composizione e scomposizione di forze
equilibrio di un carrello su un piano inclinato
equilibrio di un’asta metallica vincolata
principio di Archimede
2. Elaborazione teorica, utilizzando il libro di testo [Dalla mela di Newton al bosone di Higgs - ed. Zanichelli],
mediato e integrato dal docente, che pur abituando ad un uso costante del linguaggio matematico favorisca
inizialmente un approccio intuitivo degli argomenti trattati, partendo, quando possibile, dall’analisi dei dati
sperimentali, per tendere poi progressivamente ad una sistemazione più rigorosa della teoria. Si cercherà inoltre
di evidenziare sia le connessioni, concettuali e formali, tra le varie parti della materia, che lo sviluppo storico
delle teorie scientifiche, non sempre lineare, per sottolineare l'aspetto creativo, oltre che critico, del metodo
scientifico.
3. Applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi, presi dal testo o forniti dall’insegnante,
non limitati ad un'automatica applicazione di formule, ma orientati sia all'analisi critica del fenomeno considerato,
sia alla giustificazione logica delle varie fasi del processo di risoluzione. Tutto ciò sempre compatibilmente con il
poco tempo a disposizione, che certamente non permetterà un uguale approfondimento dei vari argomenti di
questa fondamentale fase dell’apprendimento della fisica, ma si concentrerà su quelli principali.
4. Uso dell'elaboratore (se possibile con il poco tempo disponibile) per la rappresentazione e l’elaborazione dei
dati sperimentali raccolti nel laboratorio di fisica, o per l'utilizzo di programmi di simulazione.
Classe 3 AS, 3 CS
Capitolo
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
0. Richiami sui • Osservare e identificare
moti e le
fenomeni.
forze
1. I vettori
2. I princìpi
della
dinamica
e la relatività
galileiana
Traguardi formativi
Indicatori
•
•
•
Formalizzare un problema di • Comprendere il concetto di
fisica e applicare gli strumenti
sistema di riferimento.
matematici e disciplinari
• Comprendere e interpretare
rilevanti per la sua risoluzione. un grafico spazio-tempo.
• Comprendere il ruolo delle
leggi dei moti.
• Riconoscere il ruolo delle
forze presenti in un sistema, con
particolare riferimento al loro
carattere vettoriale.
•
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
•
•
Formalizzare un problema di • Comprendere le tecniche
fisica e applicare gli strumenti
risolutive legate all’espressione
matematici e disciplinari
in componenti di un vettore.
rilevanti per la sua risoluzione. • Applicare il concetto di
prodotto vettoriale al momento
di una forza e a quello di una
coppia.
•
•
Fare esperienza e rendere • Comprendere il concetto di
ragione del significato dei vari
misurazione di una grandezza
aspetti del metodo
fisica. Distinguere grandezze
sperimentale, dove
fondamentali e derivate.
l’esperimento è inteso come
• Comprendere il concetto di
interrogazione ragionata dei
sistema di riferimento.
fenomeni naturali, scelta delle • Comprendere e interpretare
variabili significative, raccolta
un grafico spazio-tempo.
•
Comprendere il concetto di
misurazione di una grandezza
fisica.
• Distinguere grandezze
fondamentali e derivate.
Distinguere tra grandezze
scalari e vettoriali.
Definire i concetti di velocità
e accelerazione.
• Distinguere i concetti di
posizione e spostamento nello
spazio.
• Distinguere i concetti di
istante e intervallo di tempo.
Eseguire equivalenze tra
unità di misura.
• Utilizzare correttamente la
rappresentazione grafica.
• Operare con le funzioni
trigonometriche.
• Estrarre informazioni
mediante l’uso appropriato
delle leggi posizione-tempo e
velocità-tempo nei moti
rettilinei e nel moto circolare
• Operare con la forza-peso e
con la forza elastica
• Comprendere il diverso
ruolo delle forze di attrito
statico e dinamico.
Riconoscere in situazioni
pratiche il carattere vettoriale
di forze e spostamenti.
Eseguire le operazioni
fondamentali tra vettori.
• Operare con le funzioni
goniometriche.
• Utilizzare il prodotto scalare
e il prodotto vettoriale.
Analizzare il moto dei corpi
quando la forza totale
applicata è nulla.
• Mettere in relazione le
osservazioni sperimentali e la
formulazione dei principi della
dinamica.
• Esprimere la relazione tra
3.
Applicazione
dei princìpi
della
dinamica
4. Il lavoro e
l’energia
e analisi critica dei dati e
dell’affidabilità di un processo
di misura, costruzione e/o
validazione di modelli.
•
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
•
Formalizzare un problema di • Formulare il secondo e il terzo • Utilizzare le trasformazioni di
fisica e applicare gli strumenti
principio della dinamica.
Galileo.
matematici e disciplinari
• Comprendere l’origine e la
• Calcolare, in semplici casi, il
rilevanti per la sua risoluzione. rilevanza delle forze apparenti.
valore delle forze apparenti.
•
Comprendere e valutare le
scelte scientifiche e
tecnologiche che interessano
la società in cui vive.
Comprendere il ruolo delle
leggi dei moti.
• Riconoscere il ruolo delle
forze presenti in un sistema, con
particolare riferimento al loro
carattere vettoriale.
•
Identificare i sistemi di
riferimento inerziali.
Spiegare il funzionamento e i
possibili utilizzi del microscopio
a forza atomica.
accelerazione e massa
inerziale.
•
•
Individuare l’ambito di
validità delle trasformazioni di
Galileo.
Spiegare per quale motivo
su una particella in orbita si
osserva una apparente
assenza di peso.
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
Formalizzare un problema • Individuare le caratteristiche
di fisica e applicare gli
del moto parabolico ed
strumenti matematici e
esaminare la possibilità di
disciplinari rilevanti per la sua scomporre un determinato moto
risoluzione.
in altri più semplici.
• Formulare la legge del moto
armonico, esprimendo s, v ed a
in relazione alla pulsazione .
•
•
Fare esperienza e rendere • Individuare il ruolo della forza
ragione dei vari aspetti del
centripeta nel moto circolare
metodo sperimentale, dove
uniforme.
l’esperimento è inteso come • Analizzare il concetto di forza
interrogazione ragionata dei
centrifuga apparente.
fenomeni naturali, scelta delle • Descrivere le proprietà delle
variabili significative, raccolta
oscillazioni del sistema massae analisi critica dei dati e
molla e del pendolo.
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.
•
Individuare le situazioni della
vita reale in cui si eseguono
misure delle grandezze
cinematiche, lineari e angolari.
•
Definire il lavoro come
prodotto scalare di forza e
spostamento.
• Osservare e identificare
fenomeni.
•
Mettere in evidenza la
• Individuare le grandezze
relazione tra moto armonico e
caratteristiche del moto
moto circolare uniforme.
circolare uniforme.
• Riconoscere le condizioni di
• Determinare le condizioni di
equilibrio di un punto materiale e equilibrio.
di un corpo rigido.
•
Mettere in relazione forza,
spostamento e lavoro compiuto.
• Analizzare la relazione tra
Descrivere le caratteristiche
di un moto parabolico
utilizzando le leggi dei moti
rettilinei (uniforme e
uniformemente accelerato).
• Analizzare e risolvere il moto
dei proiettili con velocità iniziali
diverse.
• Discutere e calcolare la
gittata di un proiettile che si
muove di moto parabolico.
Utilizzare le relazioni che
legano le grandezze lineari e
le grandezze angolari.
• Utilizzare le leggi che
forniscono il periodo di
oscillazione del sistema
massa-molla e del pendolo.
lavoro prodotto e intervallo di
tempo impiegato.
• Identificare le forze
conservative e le forze non
conservative.
•
Individuare la grandezza
fisica potenza.
• Riconoscere le differenze tra
il lavoro compiuto da una forza
conservativa e quello di una
forza non conservativa.
• Fare esperienza e rendere • Formulare il principio di
• Ricavare e interpretare
ragione dei vari aspetti del
conservazione dell’energia
l’espressione matematica
metodo sperimentale, dove
meccanica e dell’energia totale.
delle diverse forme di energia
l’esperimento è inteso come • Riconoscere la capacità di
meccanica.
interrogazione ragionata dei compire lavoro posseduta da un • Utilizzare il principio di
fenomeni naturali, scelta
corpo in movimento oppure da
conservazione dell’energia per
delle variabili significative,
un corpo che si trova in una data studiare il moto di un corpo in
raccolta e analisi critica dei
posizione.
presenza di forze
dati e dell’affidabilità di un
conservative.
processo di misura,
• Valutare il lavoro delle forze
costruzione e/o validazione
dissipative e in base a quello
di modelli.
prevedere il comportamento di
sistemai fisici.
• Formalizzare un problema di • Calcolare il lavoro di una forza
fisica e applicare gli
variabile.
strumenti matematici e
• Realizzare il percorso logico e
disciplinari rilevanti per la
matematico che porta dal lavoro
sua risoluzione.
all’energia cinetica, all’energia
potenziale gravitazionale e
all’energia potenziale elastica.
•
Definire l’energia potenziale
relativa a una data forza
conservativa.
• Riconoscere le forme di
energia e utilizzare la
conservazione dell’energia
nella risoluzione dei problemi.
• Comprendere e valutare le • Essere consapevoli dell’utilizzo • Riconoscere le potenzialità
scelte scientifiche e
dell’energia nelle situazioni reali.
di utilizzo dell’energia in
tecnologiche che
diversi contesti della vita reale.
interessano la società in cui
• Riconoscere e analizzare
vive.
l’importanza delle
trasformazioni dell’energia
nello sviluppo tecnologico.
5. La quantità
di moto e
il momento
angolare
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
•
Fare esperienza e rendere • Ragionare in termini di forza
• Attualizzare a casi concreti
ragione dei vari aspetti del
d’urto.
la possibilità di minimizzare, o
metodo sperimentale, dove
• Affrontare il problema degli urti, massimizzare, la forza d’urto.
l’esperimento è inteso come
su una retta e obliqui.
• Dare ragione dell’origine di
interrogazione ragionata dei • Identificare il concetto di centro fenomeni fisici quali il rinculo
fenomeni naturali, scelta delle di massa di sistemi isolati e non.
di un cannone e la spinta
variabili significative, raccolta
propulsiva di un razzo.
e analisi critica dei dati e
dell’affidabilità di un processo
di misura, costruzione e/o
validazione di modelli.
Identificare i vettori quantità di
moto di un corpo e impulso di
una forza.
• Indicare i criteri che
stabiliscono quali grandezze
all’interno di un sistema fisico si
conservano.
• Definire il vettore momento
angolare.
•
Interpretare l’analogia formale
•
Calcolare le grandezze
quantità di moto e momento
angolare a partire dai dati.
• Esprimere le leggi di
conservazione della quantità
di moto e del momento
angolare.
• Analizzare le condizioni di
conservazione della quantità
di moto e del momento
angolare.
•
Riconoscere gli urti elastici e
tra il secondo principio della
dinamica e il momento angolare,
espresso in funzione del
momento d’inerzia di un corpo.
6. La
gravitazione
anelastici.
•
Formalizzare un problema • Formulare il teorema
di fisica e applicare gli
dell’impulso a partire dalla
strumenti matematici e
seconda legge della dinamica.
disciplinari rilevanti per la sua • Ricavare dai principi della
risoluzione.
dinamica l’espressione
matematica che esprime la
conservazione della quantità di
moto e del momento angolare.
• Definire la legge di
conservazione della quantità di
moto in relazione ai principi della
dinamica.
• Analizzare la conservazione
delle grandezze fisiche in
riferimento ai problemi da
affrontare e risolvere.
•
•
Comprendere e valutare le • Comprendere come sia
• Spiegare quali problemi di
scelte scientifiche e
possibile immagazzinare energia gestione energetica si
tecnologiche che interessano e compiere lavoro attraverso il
potrebbero risolvere mediante
la società in cui vive.
moto di rotazione di un volano.
l’uso dei volani.
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
Fare esperienza e rendere • Mettere in relazione fenomeni
ragione dei vari aspetti del
osservati e leggi fisiche.
metodo sperimentale, dove
• Formulare la legge di
l’esperimento è inteso come
gravitazione universale.
interrogazione ragionata dei • Interpretare le leggi di Keplero
fenomeni naturali, scelta delle in funzione dei principi della
variabili significative, raccolta
dinamica e della legge di
e analisi critica dei dati e
gravitazione universale.
dell’affidabilità di un processo
di misura, costruzione e/o
validazione di modelli.
•
Formalizzare un problema • Studiare il moto dei corpi in
• Calcolare l’interazione
di fisica e applicare gli
relazione alle forze agenti.
gravitazionale tra due corpi.
strumenti matematici e
• Descrivere l’energia potenziale • Utilizzare le relazioni
disciplinari rilevanti per la sua gravitazionale in funzione della
matematiche opportune per la
risoluzione.
legge di gravitazione universale.
risoluzione dei problemi
• Mettere in relazione la forza di
proposti.
gravità e la conservazione
dell’energia meccanica.
•
Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
Utilizzare i principi di
conservazione per risolvere
quesiti relativi al moto dei corpi
nei sistemi complessi.
• Risolvere semplici problemi
di urto, su una retta e obliqui.
• Rappresentare dal punto di
vista vettoriale il teorema
dell’impulso.
• Calcolare il centro di massa
di alcuni sistemi.
• Calcolare il momento di
inerzia di alcuni corpi rigidi.
•
Descrivere i moti dei corpi
• Formulare le leggi di
celesti e individuare la causa dei
Keplero.
comportamenti osservati.
• Definire il vettore campo
• Analizzare il moto dei satelliti e gravitazionale g.
descrivere i vari tipi di orbite.
• Descrivere l’azione delle forze
a distanza in funzione del
concetto di campo
gravitazionale.
•
Comprendere che le leggi
sperimentali di Keplero sono
conseguenze della legge di
gravitazione universale e dei
•
Utilizzare la legge di
gravitazione universale per il
calcolo della costante G e per
il calcolo dell’accelerazione di
gravità sulla Terra.
• Definire la velocità di fuga di
un pianeta e descrivere le
condizioni di formazione di un
buco nero.
•
Dare ragione della seconda
e della terza legge di Keplero
a partire dalla legge di
gravitazione universale.
•
7. La
• Osservare e identificare
meccanica dei
fenomeni.
fluidi
8. La
temperatura
principi della dinamica.
Comprendere le implicazioni
culturali e scientifiche del
succedersi dei diversi modelli
cosmologici.
•
Identificare l’effetto che una
forza esercita su una superficie
con la grandezza scalare
pressione.
• Ragionare sull’attrito nei fluidi.
•
Rappresentare la caduta di
un corpo in un fluido ed
esprimere il concetto di
velocità limite.
• Valutare l’importanza della
spinta di Archimede nella vita
reale.
•
Fare esperienza e rendere
ragione 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.
•
Formalizzare un problema • Analizzare le modalità con cui • Applicare le leggi di Pascal,
di fisica e applicare gli
la pressione esercitata su una
Stevino, l’equazione di
strumenti matematici e
superficie di un liquido si
continuità e l’equazione di
disciplinari rilevanti per la sua trasmette su ogni altra superficie Bernoulli nella risoluzione dei
risoluzione.
a contatto.
problemi proposti.
• Ragionare sul movimento
ordinato di un fluido.
•
Comprendere e valutare le
scelte scientifiche e
tecnologiche che interessano
la società in cui vive.
•
Osservare e identificare
fenomeni.
•
•
Formulare ipotesi
esplicative, utilizzando
modelli, analogie e leggi.
•
•
Formalizzare un problema
•
Mettere in relazione fenomeni • Riconoscere i limiti di validità
e leggi fisiche.
delle leggi fisiche studiate.
• Analizzare la forza che un
• Formalizzare il concetto di
fluido esercita su un corpo in
portata e formulare
esso immerso (spinta
l’equazione di continuità.
idrostatica).
• Formalizzare le condizioni di
• Analizzare il moto di un liquido
galleggiamento di un corpo
in una conduttura.
immerso in un fluido in
• Esprimere il teorema di
relazione al suo peso e alla
Bernoulli, sottolineandone
spinta idrostatica.
l’aspetto di legge di
conservazione.
•
Riconoscere a cosa può
essere assimilato il sistema
idrico di un acquedotto.
• Valutare alcune delle
applicazione tecnologiche
relative ai fluidi applicate nella
quotidianità.
• Valutare i potenziali vantaggi
e svantaggi dell’utilizzo della
tecnica del “fracking”.
Introdurre la grandezza fisica
temperatura.
• Individuare le scale di
temperatura Celsius e Kelvin e
metterle in relazione.
•
Stabilire il protocollo di
misura per la temperatura.
• Effettuare le conversioni da
una scala di temperatura
all’altra.
Osservare gli effetti della
• Mettere a confronto le
variazione di temperatura di corpi dilatazioni volumetriche di
solidi e liquidi e formalizzare le
solidi e liquidi.
leggi che li regolano.
• Formulare le leggi che
• Ragionare sulle grandezze che regolano le trasformazioni dei
descrivono lo stato di un gas.
gas, individuandone gli ambiti
• Riconoscere le caratteristiche
di validità.
che identificano un gas perfetto. • Definire l’equazione di stato
del gas perfetto.
•
Ragionare in termini di
•
Definire i pesi atomici e
di fisica e applicare gli
molecole e atomi.
strumenti matematici e
• Indicare la natura delle forze
disciplinari rilevanti per la sua intermolecolari.
risoluzione.
• Identificare il concetto di mole
e il numero di Avogadro.
9. Il modello
microscopico
della materia
10. Il calore
ei
cambiamenti
di stato
molecolari.
Utilizzare correttamente tutte
le relazioni individuate per la
risoluzione dei problemi.
• Stabilire la legge di
Avogadro.
•
•
Osservare e identificare
fenomeni
•
Inquadrare il concetto di
• Individuare la relazione tra
temperatura nel punto di vista
temperatura assoluta ed
microscopico.
energia cinetica media delle
• Identificare l’energia interna dei molecole.
gas perfetti e reali.
• Spiegare perché la
temperatura assoluta non può
essere negativa.
•
Fare esperienza e rendere • Descrivere il moto browniano. • Spiegare la rilevanza del
ragione dei vari aspetti del
• Fornire esempi di fenomeni
moto browniano all’interno
metodo sperimentale, dove
della vita quotidiana che si
della teoria della materia.
l’esperimento è inteso come
possono interpretare in termini di
interrogazione ragionata dei
moto browniano.
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.
•
Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
•
Formalizzare un problema • Formulare il teorema di
di fisica e applicare gli
equipartizione dell’energia.
strumenti matematici e
• Ragionare in termini di
disciplinari rilevanti per la sua distribuzione maxwelliana delle
risoluzione.
velocità.
•
•
Comprendere e valutare le • Conoscere l’ordine di
scelte scientifiche e
grandezze delle dimensioni
tecnologiche che interessano fisiche tipiche delle
la società in cui vive.
nanotecnologie.
•
•
Osservare e identificare
fenomeni
•
Comprendere il fenomeno
• Descrivere i meccanismi
dell’agitazione termica.
microscopici nei cambiamenti
• Rappresentare il modello
di stato.
microscopico del gas perfetto.
• Indicare la pressione
• Analizzare le differenze tra gas esercitata da un gas perfetto
perfetti e reali dal punto di vista
dal punto di vista microscopico
microscopico.
.
• Formulare l’equazione di
Van der Waals per i gas reali.
•
Analizzare le reazioni di
combustione.
• Individuare i meccanismi di
trasmissione del calore.
• Conoscere i cambiamenti di
stato di aggregazione della
materia e le leggi che li regolano.
• Definire i concetti di vapore
saturo e temperatura critica.
• Definire l’umidità relativa.
Scegliere e utilizzare le
relazioni matematiche
specifiche relative alle diverse
problematiche.
• Calcolare la pressione del
gas perfetto utilizzando il
teorema dell’impulso.
• Ricavare l’espressione della
velocità quadratica media.
•
Esporre alcune possibili
applicazioni pratiche delle
nanotecnologie.
Definire il potere calorifico di
una sostanza.
• Discutere le caratteristiche
della conduzione e della
convezione.
• Spiegare l’irraggiamento e la
legge di Stefan-Boltzmann.
• Rappresentare i valori della
pressione di vapore saturo in
funzione della temperatura
•
Fare esperienza e rendere • Formalizzare le proprietà
ragione dei vari aspetti del
dell’equilibrio termico.
metodo sperimentale, dove
• Esprimere la relazione che
l’esperimento è inteso come
regola la conduzione del calore.
interrogazione ragionata dei
• Analizzare il comportamento
fenomeni naturali, scelta delle
dei vapori.
variabili significative, raccolta e
analisi critica dei dati e
dell’affidabilità di un processo
di misura, costruzione e/o
validazione di modelli.
•
•
Formulare ipotesi
esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
•
Formalizzare un problema • Formalizzare le leggi relative ai
di fisica e applicare gli
diversi passaggi di stato.
strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua
risoluzione.
•
Comprendere e valutare le • Comprendere i problemi legati • Descrivere l’effetto serra.
scelte scientifiche e
allo studio del riscaldamento
• Descrivere alcuni potenziali
tecnologiche che interessano globale e le conseguenti
vantaggi derivanti dall’uso
la società in cui vive.
implicazioni scientifiche e sociali. delle stampanti 3D.
• Valutare l’importanza
dell’utilizzo dei rigassificatori
Definire la capacità termica
e il calore specifico.
• Utilizzare il calorimetro per
la misura dei calori specifici.
• Definire il concetto di calore
latente nei diversi passaggi di
stato.
• Ragionare in termini di
temperatura percepita.
•
Descrivere la spiegazione
• Interpretare il diagramma di
microscopica delle leggi che
fase alla luce dell’equazione di
regolano la fusione e
van der Waals per i gas reali.
l’ebollizione.
• Analizzare il diagramma di
• Mettere in relazione la
fase.
pressione di vapore saturo e la
temperatura di ebollizione.
• Mettere in relazione la
condensazione del vapore
d’acqua e i fenomeni atmosferici.
Articolazione dei temi nel corso dell’anno
PRIMO QUADRIMESTRE
 Richiami sui moti e le forze
 i vettori
 i principi della dinamica e la relatività
galileiana
 applicazione dei principi della dinamica
 applicazione dei principi della dinamica
 il lavoro e l’energia
 la quantità di moto ed il momento angolare
SECONDO QUADRIMESTRE
 Ila quantità di moto ed il momento angolare
 la gravitazione
 la meccanica dei fluidi
 la temperatura
 il modello microscopico della materia
 il calore ed i cambiamenti di stato
Alternanza scuola- lavoro classe 3A scientifico
Per quanto riguarda l’alternanza scuola-lavoro e le possibili attività per gli studenti, è stato scelto dal Consiglio di
Classe il seguente progetto : “la statistica nelle valutazioni sportive”
Oltre a dare supporto alle attività eventualmente anche laboratoriali nelle ore di fisica, ci si propone di utilizzare
circa 4 ore in classe e per gruppi sul tema: “Il linguaggio della Scienza”, analizzando attraverso testi scientificofilosofici com’è cambiata e come cambia la visione di scienza nel tempo, con particolare riferimento alla fisica.
Alternanza scuola- lavoro classe 3C scientifico
Per quanto riguarda l’alternanza scuola-lavoro e le possibili attività per gli studenti, viene scelto dal Consiglio di
classe il seguente progetto (nell'ambito della iniziativa “Il linguaggio della ricerca”) dal titolo “La Chimica
racchiusa in un gomitolo di lana”. La classe sarà supportata dalla ricercatrice dott.ssa Annalisa Aluigi del CNRISOF-BO, Bologna.
Per quanto riguarda argomenti che potrebbero interessare gli allievi in supporto a tale attività, si propone uno
studio anche dal punto di vista “fisico” del filo di lana.
Saperi essenziali: si indagano alcune caratteristiche come la massa lineare, il coefficiente d’attrito, la torsione
del filo di lana e il controllo della torsione nei filati ritorti, ovviamente nel campo tessile, con le loro formulazioni
matematiche.
Competenze: organizzare il lavoro per gruppi, rielaborando conoscenze ed informazioni, anche nel campo
statistico. Saper riflettere sull’esperienza educativa svolta.
Modalità operative: saranno assegnati materiali ai vari gruppi, anche utilizzando il web.
Tempi: 4-6 ore tra attività curriculare e domestica.
Elaborazione e verifica del prodotto finale: tenendo conto degli interessi degli allievi si produrrà un elaborato per
gruppo in power point o altra applicazione simile.
Imola, 30 novembre, 2016
Teresa Vittori