LICEI STATALI LINGUISTICO – MUSICALE - SCIENZE UMANE “F. ANGELONI” Terni DOCUMENTO di PROGRAMMAZIONE DIPARTIMENTO di MATEMATICA e FISICA Disciplina : Fisica CLASSI QUARTE A.S.2014-2015 Finalità Lo studio della Fisica nella scuola secondaria superiore di secondo grado concorre, attraverso l'acquisizione delle metodologie e delle conoscenze specifiche della disciplina, alla formazione della personalità dell'allievo, favorendone lo sviluppo di una cultura armonica tale da consentire una comprensione critica e propositiva del presente e costituire una solida base per la costruzione di una professionalità polivalente e flessibile. L'insegnamento della fisica, in stretto raccordo con le altre discipline scientifiche, si propone di perseguire i seguenti obiettivi generali: - comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra costruzione teorica e realizzazione degli esperimenti, e capacità di utilizzarli, conoscendo con concreta consapevolezza la particolare natura dei metodi della fisica; - acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura; - comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche; - acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico e della capacità di fornire e ricevere informazioni; - capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti anche in campi al di fuori dello stretto ambito disciplinare; - abitudine al rispetto dei fatti, al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo delle proprie ipotesi interpretative; - acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo; - acquisizione di strumenti intellettuali che possono essere utilizzati dagli allievi anche per operare scelte successive; - capacità di "leggere" la realtà tecnologica; - essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, con attenzione alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti; -cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana Obiettivi attesi a) Conoscenze I moti circolari e rotatori: i moti periodici e loro frequenza,la velocità e l’accelerazione centripeta nel moto circolare uniforme, la velocità angolare, definizione di forza centripeta, distinzione tra forza centripeta e forza centrifuga. I moti dei pianeti e dei satelliti: le tre leggi di Keplero, la legge di gravitazione universale, il campo gravitazionale. Il campo gravitazionale generato da un punto materiale, il campo gravitazionale terrestre. L’energia potenziale gravitazionale. Il lavoro della forza gravitazionale. Conservazione dell’energia meccanica nell’interazione gravitazionale. Il moto armonico: relazione tra moto armonico e moto circolare uniforme. Diagramma orario, velocità ed accelerazione. Le proprietà delle onde: onda meccanica, il concetto di onda come trasporto di energia. Le onde impulsive, le onde periodiche. Le onde suddivise per la direzione di propagazione: onde trasversali e onde longitudinali. Le caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, periodo di un’onda, velocità di propagazione. Il principio di sovrapposizione, l’interferenza e le frange di interferenza. La diffrazione delle onde e il principio di Huygens, la riflessione e la rifrazione. Il concetto di suono: la propagazione del suono, infrasuoni e ultrasuoni. Le caratteristiche del suono. Le onde stazionarie e la risonanza. La natura della luce: sorgenti di luce e raggi luminosi. L’interferenza e la diffrazione della luce. Riflessione, rifrazione e dispersione della luce: la riflessione della luce e gli specchi piani, la rifrazione della luce, la riflessione totale, la dispersione della luce. Le proprietà della forza elettrica. Il principio di conservazione della carica elettrica. La definizione di campo elettrico. La differenza di potenziale. b) Abilità Operare con le proprietà dei moti periodici, saper mettere in relazione la velocità, la velocità angolare e l’accelerazione in un moto circolare uniforme. Applicare i principi della dinamica e la legge di gravitazione universale allo studio del moto dei pianeti e dei satelliti nel caso di orbite circolari. Applicare il principio di conservazione dell’energia a problemi riguardanti l’interazione gravitazionale. Saper applicare le leggi del moto armonico in semplici problemi. Applicare la relazione fra lunghezza d’onda, frequenza e velocità di propagazione di un’onda. Applicare le condizioni di interferenza costruttiva e distruttiva. Distinguere tra proprietà di suoni, infrasuoni e ultrasuoni. Conoscere il concetto di altezza, intensità e timbro di un suono. Determinare la lunghezza d’onda e la frequenza di onde stazionarie. Proprietà dello spettro della luce. Distinguere fra sorgenti di luce e corpi illuminati. Saper spiegare come si formano ombre e penombre. La velocità della luce nel vuoto come costante universale. Condizioni per osservare interferenza e diffrazione della luce, caratteristiche delle figure di interferenza e di diffrazione. Applicare le leggi della riflessione e della rifrazione prodotti da specchi piani. Lavorare con la riflessione totale. Applicare la legge di Coulomb. Valutare il campo elettrico in un punto anche in presenza di più cariche sorgenti. c) Competenze - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie, leggi - Formalizzare problemi di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la loro risoluzione - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate - Favorire la socialità e il senso di responsabilità, che si realizzi attraverso lo sviluppo delle manualità nel laboratorio di fisica, l'articolazione in gruppo di lavoro , il rispetto per le attrezzature utilizzate Saperi (obiettivi) minimi Conoscere le caratteristiche principali del moto circolare uniforme e del moto armonico. Saper enunciare le tre leggi di Keplero, saper dare la definizione di campo gravitazionale generato da una o più masse. Conoscere le proprietà generali delle onde e del suono. Caratteristiche fenomenologiche della riflessione e della rifrazione. Caratteristiche fenomenologiche dell’interferenza e della diffrazione. Conoscere : il concetto di carica elettrica , i diversi modi di elettrizzazione dei corpi, il concetto di campo elettrico. Distinguere nell’esame di una problematica gli aspetti scientifici dai presupposti ideologici filosofici sociali ed economici. Analizzare più in generale, fenomeni individuando le grandezze fisiche che li descrivono. Esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici e altra documentazione. Utilizzare il linguaggio specifico della disciplina. Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprietà varianti ed invarianti. Collegare le conoscenze acquisite alla realtà quotidiana. Riconoscere l’ambito di validità di una legge. Metodologie La metodologia guida sarà quella dell'apprendimento-ricerca che si configura come acquisizione di conoscenze e abilità attraverso la scoperta personale a partire da situazioni problematiche. Essa si sviluppa in sintonia tra docente e discente cosi che l'uno diventa protagonista del processo educativo, l'altro del processo d'apprendimento. Si darà, inoltre, spazio anche alla progettualità come percorso di modellizzazione a partire dalla realtà osservata, per poi farvi ritorno con le opportune deduzioni. Tali metodologie si esplicheranno nel gruppo classe nella pratica didattica attraverso le seguenti tecniche di insegnamento : lezione frontale e dialogata, Problem-solving Scoperta guidata Simulazioni di esperienze al computer Cooperative learning (lavorare per gruppi) Peer learning (apprendimento tra pari) Esercitazioni guidate Esperienze di laboratorio . Il programma sarà distribuito in maniera equilibrata nel corso dell’anno scolastico onde evitare eccessivi carichi di lavoro e concedere opportuni tempi di recupero e chiarimento agli studenti. Le singole unità didattiche verranno esposte tramite lezioni frontali dialogate, con continue interazioni tra docente e discente, per raggiungere meglio l’obiettivo del rigore espositivo, del corretto uso del simbolismo quale specifico mezzo del linguaggio scientifico. Quanto fatto in classe dovrà poi essere rinforzato dal lavoro a casa mediante l’utilizzo degli appunti, del testo e l’esecuzione di adeguati esercizi assegnati dal docente Verifiche a) verifiche formative Tipologia Interventi degli studenti durante le lezioni, spontanei e sollecitati. Domande flash di tipo diagnostico. Semplici test (da risolvere in classe oralmente oppure a casa ) Osservazione sistematica del modo di operare nel laboratorio di fisica durante l’esecuzione degli esperimenti Controllo dei lavori a casa Esercitazioni individuali o collettive Momenti di confronto diretto alunno-docente Controllo delle attività svolte nella classe virtuale Criteri Progresso rispetto al livello di partenza Impegno Partecipazione Interesse Conseguimento di un metodo di lavoro organizzato Grado di raggiungimento degli obiettivi Obiettivi Accertare la crescita culturale, i livelli di comprensione e di elaborazione delle informazioni raggiunti, l’evoluzione delle idee e dei processi di apprendimento. Reperire informazioni sulle capacità acquisite nell’utilizzare consapevolmente e correttamente regole, tecniche, procedure. Sviluppare negli alunni una logica pertinente e una forma espositiva corretta. b) verifiche sommative Tipologia Le verifiche somministrate saranno scelte dal docente tra le seguenti tipologie: brevi trattazioni scritte di argomenti particolarmente significativi ; quesiti a risposta singola e/o multipla, quesiti vero/falso e a completamento effettuati anche on-line nella classe virtuale; problemi a risoluzione rapida e non; interrogazioni orali; elaborati prodotti durante le attività di laboratorio. verifiche derivanti da osservazioni sistematiche ( interventi spontanei e/o sollecitati, dal posto o alla lavagna, volti ad accertare la continuità e la qualità dello studio). Criteri il possesso delle conoscenze , comprensione dei fenomeni e formalizzazione il livello di sviluppo delle abilità , la capacità di problematizzazione e di rielaborazione personale dei contenuti , la capacità di modellizzare e formalizzare i fenomeni la proprietà espressiva , la pertinenza e la logicità dell’esposizione contestualizzazione ed uso delle tecnologie anche in forma multimediale Quantificazione Come stabilito dal C.D. nella seduta del 25/09/14 per le materie orali con due ore settimanali si prevedono almeno due verifiche nel 1° trimestre e almeno 3 nel pentamestre Obiettivi • Quelli previsti per le singole unità didattiche. Valutazione finale : giudizio globale e individualizzato che riguarderà conoscenze abilità, competenze e comportamenti nella loro ricaduta didattica e terrà conto dei seguenti fattori. 1. Valutazione formativa 2. Valutazione sommativa 3. Livelli di partenza 4. Processo evolutivo e ritmi di apprendimento 5. Impegno e partecipazione al dialogo educativo 6. Regolarità nella frequenza 7. Capacità e volontà di recupero Il coordinatore Il Dirigente Scolastico Prof.ssa Santarelli Rita Prof.ssa Boccali Michela