Programmazione annuale
a.s. 2012/2013
Docente: Guglielmi Salvatore
Materia: Fisica
Classe: 4^ B
1. Nel consiglio di classe sono stati definiti gli obiettivi educativo-cognitivi trasversali,
che sono riportati nel verbale del Consiglio di classe e ai quali la presente
programmazione fa riferimento.
2. OBIETTIVI GENERALI DELLA FISICA NEL TRIENNIO:
Alla fine del triennio lo studente dovrà essere in grado di:
1)comprendere i procedimenti caratteristici dell ’indagine scientifica con articolare riguardo al ra orto tra
costruzione teorica e attività sperimentale;
2)utilizzare un insieme organico di metodi e contenuti,finalizzati ad una adeguata interpretazione della
natura;
3)utilizzare il linguaggio specifico della disciplina;
4)riconoscere i fondamenti scientifici delle attività tecniche;
5)riconoscere la potenzialità e al contempo i limiti delle conoscenze scientifiche;
6)riconoscere l ’importanza del linguaggio matematico come potente strumento nella descrizione dei
fenomeni naturali e utilizzarlo adeguatamente
CONOSCENZE -lo studente:
1. definisce il lavoro di una forza variabile,
2. definisce la potenza media,la potenza istantanea,
3. enuncia il teorema dell’ energia cinetica e lo illustra con esempi,
4. definisce l’ energia potenziale
5. descrive le formule dell’ energia potenziale gravitazionale ed elastica,
6. enuncia il principio di conservazione dell’energia meccanica,
7. definisce la quantità di moto,
8. descrive il concetto di sistema isolato
9. illustra il principio di conservazione della quantità di moto,
10. distingue urti elastici e urti anelastici,
11. definisce il centro di massa e ne descrive le proprietà
12. definisce il momento angolare,
13. enuncia il principio di conservazione del momento angolare,
14. presenta gli enunciati delle leggi di Keplero,
15. illustra la legge di gravitazione universale,
16. descrive le caratteristiche del campo gravitazionale,
17. fornisce l’ espressione per l ’energia potenziale gravitazionale,
18. descrive le grandezze caratteristiche del moto dei satelliti
19. definisce e calcola la velocità di fuga,
20. enuncia il principio zero della termodinamica,
21. definisce operativamente la temperatura
22. enuncia le formule della dilatazione termica
23. descrive la relazione tra i coefficienti di dilatazione lineare e volumetrica nei solidi
24. descrive il principio dell’ equilibrio termico e il concetto di calore
25. definisce capacità termica e calore specifico,
26. definisce la caloria
27. descrive la scala delle temperature assolute
28. enuncia l ’ equazione di stato dei gas perfetti
1
29. chiarisce le ipotesi di validità della teoria cinetico-molecolare dei gas perfetti
30. esprime l ’ espressione della velocità quadratica media per un gas ideale
31. enuncia le formule relative alla pressione e alla temperatura assoluta per un gas ideale
nell’ ambito della teoria cinetico-molecolare
32. fornisce l ’ interpretazione microscopica della temperatura e della pressione
33. enuncia le equazioni dei gas perfetti (leggi di Gay-Lussac,legge di Boyle-Mariotte)
34. illustra le tecniche di determinazione del calore specifico delle sostanze liquide e solide
35. descrive l’ equazione dell’ equilibrio termico
36. definisce l’ energia interna di un sistema termodinamico
37. definisce l ’ equilibrio termodinamico
38. illustra le tecniche di determinazione del calore specifico delle sostanze liquide e solide
39. descrive l ’ equazione dell’ equilibrio termico
40. descrive il concetto di trasformazione quasi-statica
41. fornisce l’ espressione del lavoro per una trasformazione reversibile di un sistema
termodinamico e la sua interpretazione come area nel piano di Clapeyron
42. enuncia le equazioni dei gas perfetti (leggi di Gay-Lussac,legge di Boyle-Mariotte)
43. enuncia il rimo principio della termodinamica
44. descrive le formule relative agli scambi di calore e al lavoro compiuto in una
trasformazione isocora
45. descrive le formule relative agli scambi di calore e al lavoro compiuto in una
trasformazione isobara
46. descrive le formule relative agli scambi di calore e al lavoro compiuto in una
trasformazione isoterma
47. descrive le formule relative agli scambi di calore e al lavoro compiuto in una
trasformazione adiabatica
48. formula l ’ espressione del calore specifico a volume costante e del calore specifico a
pressione costante di un gas perfetto
49. definisce il ciclo termico e la macchina termica
50. definisce il rendimento di una macchina termica
51. descrive il ciclo di Carnot
52. enuncia nei vari modi il secondo principio della termodinamica
53. enuncia il teorema di Carnot
54. enuncia il teorema di Clausius
55. descrive il concetto di entropia
56. enuncia il principio dell’ entropia
57. illustra formule relative alla legge oraria,alla velocità e all’ accelerazione di un moto
armonico
58. descrive il concetto di onda elastica
59. definisce onde trasversali e onde longitudinali
60. fornisce l ’ equazione dell’ onda armonica trasversale
61. descrive le grandezze relative a un’ onda: periodo,frequenza,lunghezza d ’ onda,
velocità di propagazione
62. illustra il principio di Huygens
63. descrive come avviene la produzione e la propagazione dei suoni
64. definisce infrasuoni e ultrasuoni
65. associa le caratteristiche del suono alle proprietà fisiche dell’ onda
66. descrive l’ effetto Doppler distinguendone i due casi
67. definisce rimbombo ed eco
68. analizza casi semplici di interferenza e diffrazione dei suoni
69. specifica in cosa consiste e quando si ha il fenomeno dei battimenti
70. enuncia le leggi della riflessione della luce
71. descrive la rifrazione ed illustra le relative leggi
72. chiarisce il concetto di riflessione totale
73. enuncia il principio di sovrapposizione
74. descrive il concetto di onda stazionaria
75. descrive la trattazione matematica dell’ effetto Doppler
76. presenta le problematiche relative alla disputa tra natura ondulatoria e corpuscolare
della luce
77. descrive l ’ interferometro di Young
78. conosce le unità di misura delle varie grandezze fisiche studiate
2
COMPETENZE:lo studente
1.
2.
3.
4.
Calcola il lavoro compiuto da una forza costante o dalla forza elastica
Applica allo studio di alcuni fenomeni i principi di conservazione
Risolve semplici problemi sugli urti elastici o sugli urti totalmente anelastici
Utilizza la legge di conservazione del momento angolare nella risoluzione di
semplici problemi
5. Applica la teoria della gravitazione universale alla deduzione di alcune grandezze
relative al moto dei pianeti e dei satelliti,
6. Applica le formule della dilatazione termica
7. Applica le equazioni dei gas perfetti in situazioni problematiche
8. Applica le formule relative agli scambi di calore nelle trasformazioni termodinamiche
semplici
9. Studia il bilancio energetico di una trasformazione termodinamica utilizzando il
primo principio
10. Determina il rendimento di una macchina termica applicando le formule studiate
11. Risolve semplici problemi sulle onde meccaniche
12. Applica le formule relative alle onde meccaniche in semplici situazioni
problematiche riguardanti i suoni
13. Utilizza le leggi dell’ effetto Doppler verificandone la plausibilità
14. Utilizza le leggi della rifrazione e gli indici di rifrazione in situazioni problematiche
semplici
15. Comprende i principi fondamentali del modello ondulatorio della luce.
16. Riconosce il campo di validità delle leggi studiate
17. Distingue le potenzialità e i limiti delle conoscenze scientifiche
CAPACITA ’
lo studente sa utilizzare le conoscenze e le conoscenze sopra esposte per:
Individuare i nodi concettuali dell'argomento oggetto di studio e schematizzarlo in mappe.
Cogliere analogie e differenze fra i diversi fenomeni;
Collegare le conoscenze acquisite con la realtà quotidiana;
Costruire schemi unificati e modelli interpretativi.
Utilizzare il linguaggio della Fisica con consapevolezza;
Analizzare un fenomeno,individuando le variabili che lo caratterizzano.
Distinguere la realtà fisica dai modelli costruiti per la sua interpretazione.
Riconoscere la potenzialità e al contempo i limiti delle conoscenze scientifiche
Elaborare informazioni ed utilizzare consapevolmente metodi di calcolo
Fornire una spiegazione fisica di ciò che accade realmente nei fenomeni e nei problemi.
3.
Contenuti disciplinari e tempi di realizzazione previsti:
Monte ore annuale previsto dal curricolo nella classe
Modulo / U.D.
99
Periodo /ore
Ripasso
Moto curvilineo
Lavoro di una forza. Potenza. Energia cinetica.
Settembre
3
Lavoro ed energia
Lavoro ed energia. Lavoro di una forza. Il lavoro come
area. Potenza. Energia cinetica. Energia cinetica di un
sistema rigido rotante. Momento d’inerzia. Energia
potenziale gravitazionale. Energia potenziale elastica.
Conservazione dell’energia meccanica. Forze
conservative e forze dissipative.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Ottobre
Quantità di moto e momento angolare
Esperimenti di interazione tra corpi. Quantità di moto e
sua conservazione. Impulso e quantità di moto. Principi
della dinamica e conservazione della quantità di moto.
Urti. Urti anelastici ed elastici in una dimensione.
Momento angolare e sua conservazione.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Novembre - Dicembre
Gravitazione Storia: la visione tolemaica ed il sistema geocentrico. Il
sistema eliocentrico e Copernico. Il moto dei pianeti e
le leggi di Keplero. La seconda legge e la conservazione
del momento angolare. Dalla terza legge di Keplero alla
gravitazione universale. La bilancia di torsione di
Cavendish e la determinazione di G. La massa terrestre.
Il concetto di campo. La rappresentazione di un campo:
le linee di forza. Principio di sovrapposizione. Il campo
gravitazionale generato da una massa m. Espressione di
g e sue variazioni. Lavoro della forza gravitazionale e
sua conservatività. L’energia potenziale gravitazionale.
Conservazione dell’energia meccanica nel campo
gravitazionale. Bilancio energetico e orbite dei corpi
celesti. Dal moto dei proiettili ai satelliti artificiali.
Velocità di fuga.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
I fluidi Proprietà dei fluidi. La densità. La pressione e il
principio di Pascal. La legge di Stevino. Il paradosso
idrostatico, vasi comunicanti. La pressione atmosferica
e la sua misura. Il principio di Archimede e il
galleggiamento dei corpi. Moto stazionario dei fluidi:
portata ed equazione di continuità. Il teorema di
Bernoulli.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Termologia Temperatura ed equilibrio termico. Principio zero della
termodinamica. Temperatura e scale termometriche.
Dilatazione di solidi, liquidi e gas. Calore e sua misura.
Calore specifico e capacità termica. Propagazione del
calore: conduzione, convezione, irraggiamento.
Sistemi, stati e variabili termodinamiche. Numero e
principio di Avogadro. Il piano di Clapeyron e le leggi
dei gas. Modello di gas perfetto. Temperatura assoluta e
scala Kelvin. Equazione di stato dei gas perfetti.
Teoria cinetica
dei gas
Sviluppo storico della teoria cinetica dei gas. Modello di
gas perfetto. Urti molecolari e pressione. Energia
4
Dicembre-Gennaio
Febraio-Marzo
Marzo-Aplile
cinetica e temperatura. Distribuzione maxwelliana delle
velocità molecolari. Stati di aggregazione della materia.
Struttura cristallina dei solidi. Passaggi di stato e soste
termiche.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Termodinamica Il calore come forma di energia. Il mulinello di Joule:
l’equivalente meccanico del calore. Trasformazioni
reversibili ed irreversibili. Il lavoro termodinamico.
Lavoro in un ciclo. Il primo principio della
termodinamica. Esperimento di Joule ed energia interna
di un gas perfetto. Equipartizione dell’energia. Il verso
privilegiato delle trasformazioni energetiche: il secondo
principio della termodinamica. Enunciato di Kelvin del
2° principio. Lo schema di macchina termica. Enunciato
di Clausius del 2° principio. Irreversibilità dei processi
spontanei. Equivalenza dei due enunciati. Le macchine
termiche: rendimento. Teorema e ciclo di Carnot. Il
principio di Nerst.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Entropia Analisi dei fenomeni naturali. Definizione di entropia.
Disuguaglianza di Clausius. Variazioni di entropia tra
due stati di equilibrio. Aumento dell’entropia nei
processi irreversibili in un sistema isolato. Principio
dell’aumento dell’entropia. Irreversibilità e probabilità:
la probabilità termodinamica: il diavoletto di Maxwell.
Probabilità termodinamica di uno stato macroscopico.
La freccia del tempo. Ordine, disordine ed entropia.
Esercitazioni, verifiche formative e/o sommative.
Eventuali azioni di recupero.
Aprile-Maggio
Maggio - Giugno
4. METODI
E' fondamentale per l'educazione scientifica saper inquadrare e spiegare i fenomeni in un opportuno schema
concettuale,entro il quale possa essere applicato il metodo ipotetico-deduttivo.
L'insegnamento deve tendere,dunque,a portare l'allievo a formulare opportunamente le ipotesi del
modello,analizzare il problema in sottoproblemi, sviluppare le conseguenze da un punto di vista matematico
anche nelle applicazioni (problemi),essere consapevole delle leggi e dei limiti di applicabilità.
.
ARTICOLAZIONE DELL'ATTIVITÀ DIDATTICA
1. Fase introduttiva:stimolo motivante. Strategia:lavoro di gruppo;lezione circolare.
Comunicazione
degli obiettivi,dei contenuti,delle fasi di lavoro. Discussione sul senso del
lavoro.
L'esposizione della teoria sarà receduta da uno stimolo iniziale consistente nella
presentazione di un problema atto a coinvolgere gli allievi e a inserire i nuovi concetti in un
quadro coerente di conoscenze.
2. Presentazione teorica dell'argomento.
Durante la lezione si farà uso di diverse strategie:lezione frontale,lezione circolare,brainstorming,
esercitazioni,lavori di gruppo, problem solving,mappe concettuali,cooperative learning,discussioni
attive guidate.
3. Sistemazione delle conoscenze,risoluzione di esercizi applicativi delle conoscenze.
5
Strategia:esercitazioni alla lavagna,lavoro individuale assistito.
Si proporrà la risoluzione di una varietà di esercizi che consenta di valutare il livello di
comprensione generale e di consolidare le conoscenze.
Si utilizzeranno gli errori commessi per condurre una discussione mirata all’apprendimento
corretto dell’argomento.
Esperienze di laboratorio, quando possibile, a conferma delle leggi studiate e per consolidare i
concetti acquisiti. Visione di esperienze di laboratorio filmate.
Riesame costante delle difficoltà emerse nello studio e nell'esecuzione degli esercizi per casa
4. Verifica in itinere .
5. Recupero
Motivazione
al recupero:informazione sugli obiettivi e loro scansione parcellizzata,
gradualizzazione delle difficoltà e stimolo alla curiosità, privilegiando la problematizzazione dei
contenuti e il saper fare.
Interventi suggeriti dall'osservazione dei processi di apprendimento e di comportamento,
Modalità :schemi di sintesi con richiami di teoria,esercizi svolti ed esercizi da completare,.
Accertamento :verifiche orali sotto forma di discussione guidata dal docente o di riflessione su
problemi sperimentali e teorici,test a risposta chiusa.
6.Verifica finale sommativa
7.Recupero
Modalità
:lavori per la classe intera,in cui un alunno può fungere da tutor e guidare il lavoro.
5. MEZZI
Il testo in adozione er le arti specificate nell ’esposizione dei contenuti:
-Caforio -Ferilli,FISICA 1,Le Monnier 2004
-Caforio -Ferilli,FISICA 2,Le Monnier 2004
A ppunti delle lezioni.
6. SPAZI
Aula scolastica e laboratorio.
7. CRITERI DI VA UTAZIONE
Sono previsti compiti scritti (almeno due a quadrimestre)con la somministrazione di test a risposta
multipla,domande a risposta aperta,esercizi e problemi. Sono previste se possibile due verifiche
orali a quadrimestre per alunna/o.
La griglia di valutazione considera come descrittori fondamentali i seguenti:
conoscenza ,intesa come prestazione o performance grazie alla quale l ’allievo evidenzia
l ’acquisizione,mediante comprensione,di uno specifico nucleo concettuale;
competenza,ovvero ciò che l ’allievo sa fare in termini di operatività nella prestazione che è
chiamato a svolgere (organizzare,utilizzare,padroneggiare le conoscenze);
capacità,ossia la qualità dell’elaborazione,l ’affermazione delle capacità logiche e critiche,di
ideazione e di intuizione,di approfondimento.
Le valutazioni si basano su una scala di valori dal 2 al 10 seguendo la seguente griglia
approvata dal dipartimento ,allegata al P.O.F. e riportata qui sotto.
6
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
CONOSCENZE
ABILITA’
Non comprende la consegna. Usa una
Non riesce ad applicare alcuna regola e la
terminologia non pertinente.
produzione risulta nulla.
Comprende in modo parziale la consegna e
Incontra enormi difficoltà nell’applicare regole, concetti e
produce una risposta non
non riesce a effettuare collegamenti,
coerente. Rivela conoscenze assai
anche se guidato.
lacunose. Usa una terminologia
errata.
Comprende parzialmente la
L'applicazione di regole, concetti e principi risulta
consegna. Rivela conoscenze
stentata e lacunosa. Effettua
lacunose. Usa una terminologia assai
collegamenti non pertinenti.
limitata.
Comprende la richiesta ma tralascia
E' incerto nell'applicazione di regole, concetti, principi e
elementi indispensabili. Rivela
a volte omette i dati fondamentali.
conoscenze frammentarie dei
Effettua solo qualche collegamento.
contenuti. Conosce la terminologia in modo
limitato e non sempre preciso.
Comprende semplici domande.Rivela
Commette errori non gravi. Tende a schematizzare in
conoscenze a volte superficiali dei
modo elementare ed effettua
contenuti. Conosce la terminologia in modo
solo alcuni elementi essenziali.
accettabile.
Comprende la domanda e risponde in maniere Applica correttamente concetti e regole in situazioni
essenziale. Rivela conoscenze fondamentali
note. Fatica a elaborare strategie in situazioni articolate.
dei contenuti. Conosce la terminologia in
Rielabora in modo sostanzialmente corretto. Effettua i
modo abbastanza preciso.
collegamenti essenziali.
Comprende la domanda e risponde in modo
Sa applicare in modo adeguato i concetti e le regole
abbastanza esauriente. Rivela una
studiate. Problematizza le tematiche
conoscenza appropriata degli argomenti.
assegnate, inquadra l'argomento. Rielabora con
Conosce la terminologia e
consapevolezza ed effettua collegamenti
la usa in maniera pertinente.
corretti.
Comprende la domanda e risponde in modo Usa in modo sicuro le procedure . Applica con efficacia i
esauriente.
Rivela
una
conoscenza concetti e i principi studiati.
approfondita degli argomenti. Conosce la Rielabora con sicurezza ed effettua i
terminologia in modo appropriato e la usa in collegamenti. Svolge il discorso in modo
organico.
maniera pertinente.
Comprende la domanda e risponde in modo
esauriente. Rivela una conoscenza ampia e
approfondita degli argomenti. Conosce la
terminologia in modo appropriato e la usa in
maniera pertinente.
Usa in modo sicuro le procedure. Applica con efficacia
e disinvoltura i concetti e i principi
studiati. Rielabora con sicurezza ed effettua
spontaneamente tutti i collegamenti. Svolge il discorso in
modo organico e rielabora in modo critico e autonomo.
VOTO
v=2
v=3
v=4
v=5
v=6
v=7
v=8
v=9
v = 10
Altri fattori che concorrono alla valutazione periodica finale sono:
Partecipazione al dialogo educativo e interventi pertinenti.
Confronto tra la situazione iniziale e quella finale per individuare la crescita culturale e i progressi raggiunti nel
processo di formazione di ogni singolo alunno e della classe stessa.
Puntualità e precisione nell’esecuzione delle consegne domestiche.
Cittadella, 15 / 11 / 2012
Firma del Docente
Prof. Salvatore Guglielmi
7
