ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” ISTITUTO TECNICO : Elettrotecnica, Informatica, Meccanica e Meccatronica LICEO SCIENTIFICO SCIENZE APPLICATE Via Berchet 2 - 20900 Monza 039324607 - Fax 039322122 - C.F. 85018150152 - C.M. MIIS08600B e-mail [email protected] - internet: www.hensemberger.it PROGRAMMAZIONE a.s. 2016 / 2017 MATERIA FISICA Classe 1a Sez. A1 Prof. ( Teoria ) ANGELINA Prof. ( Laboratorio ) NERI VETERE VINCENZO ANALISI DELLA SITUAZIONE INIZIALE Tenuto conto che la classe affronta lo studio della Fisica per la prima volta in modo sistematico, in quanto la maggior parte degli alunni proviene dalle scuole medie, dove tale disciplina è presentata in modo non specifico, ma in relazione a tutte le scienze della natura, l’ indagine sui prerequisiti è stata svolta nell’ ambito dell’ area matematica ( operazioni aritmetiche, equivalenze, calcolo delle aree e volumi, calcoli con le potenze de 10, ecc. ). La classe si presenta in modo non omogeneo per quanto riguarda le conoscenze ed abilità di base, necessarie per la comprensione dello studio della Fisica. Pochi alunni possiedono metodologie adatte, per quanto non raffinate, dal punto di vista scientifico e volontà di migliorarle. Individuate , pertanto,le lacune e le strategie necessarie, viene effettuato il recupero di quelle attività che devono essere patrimonio comune di tutta la classe; in seguito viene introdotto l’ insegnamento della Fisica nel rispetto dei programmi ministeriali e secondo le indicazioni del coordinamento. COMPETENZE DI CITTADINANZA Nel corso di tutto l’anno scolastico si lavorerà affinché gli studenti acquisiscano le competenze di cittadinanza sotto elencate: a) imparare ad imparare b) progettare c) comunicare d) collaborare e partecipare e) agire in modo autonomo e responsabile f) risolvere problemi g) individuare collegamenti e relazioni h) acquisire ed interpretare l’informazione MD.10_D 1 REV.01 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” PROGRAMMAZIONE DIDATTICA E COMPETENZE DISCIPLINARI Competenze disciplinari : L’ allievo è aiutato a costruire con gradualità e consapevolezza i concetti che costituiranno le fondamenta della sua cultura scientifica, tenendo presente che l’ obiettivo principale consiste nella padronanza di questi concetti base, di schemi unificanti, di modelli e principi generali, piuttosto che nelle singole conoscenze, per meglio comprendere il punto di vista fisico nell’ indagine della realtà, partendo da situazioni e problemi concreti. Il percorso formativo è realizzato scegliendo opportuni moduli in modo che gli allievi possano conseguire le seguenti competenze 1) (teoria) Saper integrare diverse conoscenze nella risoluzione di problemi non preventivamente trattati dall’ insegnante, motivando il proprio percorso con l’ uso di appropriati simboli e termini; 2) (laboratorio) Progettare autonomamente un’ esperienza di laboratorio sapendo correlare approfonditamente i risultati ottenuti dall’ esperimento. Sub competenze a) Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità. b) Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’ esperienza. c) Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. ABILITA’ Acquisizione e pratica del metodo sperimentale Affrontare la realtà con approccio sistemico Acquisizione dei contenuti Essere in grado di individuare un problema, costruire semplici relazioni tra le grandezze fisiche che intervengono e saperle risolvere Abilità di analizzare un fenomeno ed un problema individuando gli elementi significativi Abilità di eseguire calcoli per la risoluzione dei problemi Saper utilizzare il calcolo esponenziale e valutare l’ ordine di grandezza Saper operare con grandezze vettoriali Saper descrivere le modalità di trasmissione dell’ energia termica e calcolare la quantità di calore trasmessa dal corpo Saper riconoscere gli effetti di una forza, causa di movimento o deformazione Comprendere i limiti di un possibile moto rettilineo uniforme, nella realtà del mondo che ci circonda Acquisizione consapevole della legge della caduta nel vuoto e del significato fisico dell’ accelerazione di gravità Saper analizzare situazioni di equilibrio statico individuando le forze e i momenti applicati Abilità di eseguire semplici misure con la chiara consapevolezza degli strumenti utilizzati 2 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” Saper approssimare una misura con il corretto numero di cifre significative Abilità di raccogliere e rappresentare i dati rilevati, in tabelle e grafici, nel rispetto della teoria degli errori e ricavare la giusta relazione tra le grandezze Abilità di ricavare informazioni da tabelle e grafici Abilità di confrontare i risultati teorici con quelli sperimentali Abilità di effettuare semplici esperimenti fornendo risposte a problemi reali Acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico Abilità di fornire e ricevere informazioni su un dato problema Comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche LIVELLI a) Livello base: Conoscere e comprendere le informazioni, le regole e la terminologia di base, pur non riuscendo sempre ad applicarle in maniera autonoma in situazioni note. Sono state acquisite le abilità di base: Saper eseguire equivalenze e conversioni tra unità di misura differenti Saper approssimare le misure su richiesta Saper esprimere correttamente il risultato di una misura Saper riconoscere le grandezze e le rispettive unità di misura del S.I. Saper individuare una relazione di proporzionalità diretta e inversa Saper rappresentare le misure con un grafico Saper eseguire la somma grafica di due vettori Saper calcolare la velocità media e l’ accelerazione media Saper riconoscere la differenza tra massa e peso Saper risolvere problemi utilizzando formule dirette Saper rappresentare graficamente una forza Saper riconoscere la sensibilità e la portata di uno strumento Saper leggere il valore di una misura Saper costruire una tabella dati Saper relazionare oralmente e per iscritto le esperienze di laboratorio definendo l’ obiettivo, descrivendo il procedimento e traendo le dovute conclusioni b) Livello intermedio della disciplina Conoscere e comprendere le informazioni, le regole e la terminologia di base della disciplina, applicare e comunicare con correttezza in maniera autonoma, in situazioni note e non, senza commettere gravi errori; comunicare in modo organico e appropriato con uso di analisi e sintesi. Sono state acquisite discretamente le abilità specifiche della disciplina. c) Livello avanzato: Conoscere e comprendere le informazioni, le regole e la terminologia della disciplina; applicare correttamente anche in situazioni non note; saper collegare argomenti diversi usando adeguatamente analisi e sintesi; comunicare in modo preciso ed esauriente con valutazioni critiche; saper trovare approcci personali alle varie problematiche anche in maniera multidisciplinare con un’ ottima padronanza del linguaggio specifico. Sono state acquisite pienamente e brillantemente le abilità specifiche della disciplina. 3 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” I QUADRIMESTRE CONOSCENZE MODULO I LA FISICA E IL MONDO CHE CI CIRCONDA UNITA' 1.1 La Fisica e le altre scienze della natura Cosa studia la fisica : il fenomeno fisico Scienza pura e scienza applicata : Fisica e tecnologia 1.2 Fasi dell ' indagine scientifica : il metodo sperimentale 1.3 Validità e limiti delle teorie scientifiche Teoria geocentrica ed eliocentrica MODULO II LA MISURA UNITA' 2.1 Caratteristiche geometriche dei corpi : a) lunghezza : unità di misura:il metro (multipli e sottomultipli) b) superficie delle figure geometriche più comuni (triangolo,rettangolo,quadrato, rombo, parallelogramma, cerchio ) e loro unità di misura; c) volume dei solidi geometrici più comuni ( parallelepipedo,cubo,cilindro,cono, sfera ) e loro unità di misura . 2.2 Una proprietà dei corpi : la massa Unità di misura : il chilogrammo ( multipli e sottomultipli) 2.3 Una proprietà delle sostanze : la densità ; unità di misura 2.4 Il tempo : misura del tempo dall' antichità ai nostri giorni . Unità di misura 2.5 Grandezze fisiche : fondamentali e derivate 2.6 Strumenti di misura e loro caratteristiche : precisione, sensibilità , affidabilità , portata , prontezza 2.7 Caratteristiche di particolari strumenti utilizzati : metro, bilancia, cilindro graduato, orologio (cronometro) 2.8 Unità di misura e S. I. Evoluzione nella definizione di metro e di secondo 2.9 Metodo di misurazione : diretto e indiretto LAB. NORME DI SICUREZZA CARATTERSTICHE DEGLI STRUMENTI DI MISURA 2.1 Misura della lunghezza, della superficie e del volume 2.2 Verifica sperimentale del teorema di Pitagora 2.3 Misura di massa e di densità di un dato oggetto 2.4 Misura di tempo MODULO III INCERTEZZA NELLE MISURE DIRETTE UNITA' 3.1 Errori sperimentali : sistematici e casuali 3.2 Valore vero e valore probabile Media aritmetica , errore di semidispersione 3.3 Errore assoluto e errore relativo percentuale 3.4 Presentazione corretta del risultato di una misura : intervallo di valori significativo della misura 3.5 Rappresentazione grafica dei dati sperimentali 3.6 Precisione di una misura 4 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” Approssimazione e arrotondamento. Cifre significative Notazione scientifica LAB. 3.1 Determinare l ' intervallo di valori rappresentativo di una lunghezza MODULO IV RELAZIONI ALGEBRICHE FRA GRANDEZZE : LE LEGGI FISICHE UNITA' 4.1 La legge fisica 4.2 Proporzionalità diretta tra due grandezze : metodo grafico e algebrico 4.3 Proporzionalità inversa tra due grandezze : metodo grafico e algebrico 4.4 Proporzionalità quadratica tra due grandezze : metodo grafico e analitico MODULO V LE FORZE E LE LORO CARATTERISTICHE VETTORIALI UNITA' 5.1 Grandezze fisiche scalari e vettoriali 5.2 Generalità sui vettori . Semplici operazioni tra vettori : somma di vettori paralleli concordi e discordi, somma di vettori perpendicolari ( applicando il teorema di Pitagora ) , regola del parallelogramma e del poligono ( costruzione grafica) . 5.3 Le forze fondamentali della natura Effetti di una forza : movimento , deformazione Effetto di una forza : la pressione 5.4 Massa gravitazionale e massa inerziale 5.5 Forza peso . Baricentro . Equilibrio di un corpo : stabile, instabile e indifferente Accelerazione di gravità e peso specifico Legge della gravitazione universale Scomposizione della forza peso su un piano inclinato Equilibrio di un corpo rispetto alla traslazione e alla rotazione Momento di una forza Leve e loro condizione di equilibrio 5.6 Una proprietà dei corpi : l' elasticità . Le molle Legge di Hooke . Dinamometro 5.7 Forze d' attrito radente , volvente e del mezzo LAB. 5.1 Verifica sperimentale della regola del parallelogramma e del poligono 5.2 Determinare la relazione tra forza applicata e allungamento prodotto in una molla, secondo la legge di Hooke 5.3 Scomposizione della forza peso su un piano inclinato 5.4 Esperienza sulla condizione di equilibrio delle leve 5 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” II QUADRIMESTRE CONOSCENZE MODULO VI LA PRESSIONE UNITA' 6.1 Definizione di pressione 6.2 Legge di Pascal 6.3 La pressione idrostatica : legge di Stevino 6.4 La pressione atmosferica : esperienza di Torricelli 6.5 Vasi comunicanti 6.6 Principio di Archimede LAB. verifiche sperimentali dei contenuti delle unità da 6.1 a 6.6 MODULO VII TEMPERATURA E CALORE UNITA’ 7.1 Scale termometriche 7.2 Passaggi di stato 7.3 Calore specifico e capacità termica 7.4 Equazione fondamentale della calorimetria 7.5 Propagazione del calore LAB. Dilatazione lineare Misurazione del calore specifico VERIFICA COMPETENZE Per quanto riguarda le competenze disciplinari, si prevede quanto di seguito riportato: PROVE ORALI sono previste almeno 2 prove orali per quadrimestre. a) TIPOLOGIA PROVE ORALI: interrogazioni individuali, relazioni, problemi e test scritti validi per l’orale. b) PROVE DI LABORATORIO: verranno inoltre valutati i lavori individuali e/o di gruppo svolti in laboratorio. PROVE SCRITTE Oltre alle verifiche per le competenze disciplinari, si svolgeranno due prove finali, una per ciascun quadrimestre, volte all’accertamento dell’acquisizione di competenze di carattere multidisciplinare e/o di cittadinanza. Verranno proposti problemi con collegamenti al mondo reale, che verranno concordati con gli insegnanti delle altre discipline del C.d.C. VALUTAZIONE Viene stabilita la seguente griglia di valutazione in coerenza con i livelli relativi all’acquisizione delle competenze sopra descritti: VOTO 6 17-10-16 MOTIVAZIONI 1 A1 – FISICA 2016-17 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” 1–2 3 4 5 6 7–8 9 – 10 Livello base non raggiunto: non conosce alcuna informazione e rifiuta ogni forma e tentativo di coinvolgimento Livello base non raggiunto: le conoscenze di tutti gli elementi mancano o sono gravemente errate; non è in grado di applicarle anche in situazioni note ed evidenzia grosse carenze nell'esposizione Livello base non raggiunto: ha una conoscenza frammentaria delle informazioni, commette errori gravi anche in situazioni semplici e note. Evidenzia molte carenze nell'esposizione Livello base non raggiunto: applica le conoscenze con alcune difficoltà in situazioni semplici e note; comunica con linguaggio non chiaro. Ha conseguito il livello base Ha conseguito il livello intermedio Ha conseguito il livello avanzato F) ATTIVITA’ DI RECUPERO Sono previsti momenti di recupero in itinere per coloro che sottoporranno agli insegnanti esercizi e/o quesiti oppure chiederanno chiarimenti. Inoltre è possibile venga attivato un corso di recupero nella settimana di sospensione delle attività didattiche.. MONZA 17 /10 / 2016 FIRMA Prof. ( Teoria ) Prof. ( Laboratorio ) 7 17-10-16 1 A1 – FISICA 2016-17