LICEO SCIENTIFICO STATALE CON SEZIONE CLASSICA ANNESSA
“Bonaventura Cavalieri”
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C.F. 84012210039 cod. Scuola VBPS02000P
Piano di lavoro annuale del docente
Anno scolastico 2016/17
☐Liceo Classico
X Liceo Scientifico
☐Liceo delle Scienze Umane
☐Liceo Scientifico bilingue
Classe
3A sc
Prof.ssa
Rosalba PIRONI
Disciplina
FISICA
numero ore settimanali
numero ore annuali
3
99
Breve presentazione della classe
Mi sembra che i ragazzi della classe abbiano desiderio di lavorare e curiosità per gli argomenti
trattati, infatti l'esito delle prime interrogazioni è stato positivo; comunque dopo una verifica
scritta potrò avere una idea più completa dell'andamento della classe stessa.
Competenze chiave di cittadinanza
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Imparare ad imparare: organizzare il proprio apprendimento, individuando,
scegliendo ed utilizzando varie fonti e varie modalità di informazione e di formazione
(formale, non formale ed informale), anche in funzione dei tempi disponibili, delle
proprie strategie e del proprio metodo di studio e di lavoro.
Progettare: elaborare e realizzare progetti riguardanti lo sviluppo delle proprie attività
di studio e di lavoro, utilizzando le conoscenze apprese per stabilire obiettivi
significativi e realistici e le relative priorità, valutando i vincoli e le possibilità esistenti,
definendo strategie di azione e verificando i risultati raggiunti.
Comunicare o comprendere messaggi di genere diverso (quotidiano, letterario,
tecnico, scientifico) e di complessità diversa, trasmessi utilizzando linguaggi diversi
(verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) mediante diversi supporti (cartacei,
informatici e multimediali) o rappresentare eventi, fenomeni, principi, concetti, norme,
procedure, atteggiamenti, stati d’animo, emozioni, ecc. utilizzando linguaggi diversi
(verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) e diverse conoscenze disciplinari,
mediante diversi supporti (cartacei, informatici e multimediali).
Collaborare e partecipare: interagire in gruppo, comprendendo i diversi punti di
vista, valorizzando le proprie e le altrui capacità, gestendo la conflittualità,
contribuendo all’apprendimento comune ed alla realizzazione delle attività collettive,
nel riconoscimento dei diritti fondamentali degli altri.
Agire in modo autonomo e responsabile: sapersi inserire in modo attivo e
consapevole nella vita sociale e far valere al suo interno i propri diritti e bisogni
riconoscendo al contempo quelli altrui, le opportunità comuni, i limiti, le regole, le
responsabilità.
Risolvere problemi: affrontare situazioni problematiche costruendo e verificando
ipotesi, individuando le fonti e le risorse adeguate, raccogliendo e valutando i dati,
proponendo soluzioni utilizzando, secondo il tipo di problema, contenuti e metodi delle
diverse discipline.
Individuare collegamenti e relazioni: individuare e rappresentare, elaborando
argomentazioni coerenti, collegamenti e relazioni tra fenomeni, eventi e concetti
diversi, anche appartenenti a diversi ambiti disciplinari, e lontani nello spazio e nel
tempo, cogliendone la natura sistemica, individuando analogie e differenze, coerenze
ed incoerenze, cause ed effetti e la loro natura probabilistica.
Acquisire ed interpretare l’informazione: acquisire ed interpretare criticamente
l'informazione ricevuta nei diversi ambiti ed attraverso diversi strumenti comunicativi,
valutandone l’attendibilità e l’utilità, distinguendo fatti e opinioni.
Risultati di apprendimento comuni a tutti i percorsi liceali
Area metodologica
●
●
Aver acquisito un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre
ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo efficace i successivi studi
superiori, naturale prosecuzione dei percorsi liceali, e di potersi aggiornare lungo
l’intero arco della propria vita.
Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari ambiti disciplinari ed
●
essere in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in essi raggiunti.
Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i contenuti delle singole
discipline
Area logico argomentativa
●
●
●
Saper sostenere una propria tesi e saper ascoltare e valutare criticamente le
argomentazioni altrui.
Acquisire l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i problemi e ad
individuare possibili soluzioni.
Essere in grado di leggere e interpretare criticamente i contenuti delle diverse forme di
comunicazione
Area linguistica e comunicativa
●
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●
Padroneggiare pienamente la lingua italiana e in particolare: dominare la scrittura in
tutti i suoi aspetti, da quelli elementari (ortografia e morfologia) a quelli più avanzati
(sintassi complessa, precisione e ricchezza del lessico, anche letterario e
specialistico), modulando tali competenze a seconda dei diversi contesti e scopi
comunicativi: saper leggere e comprendere testi complessi di diversa natura,
cogliendo le implicazioni e le sfumature di significato proprie di ciascuno di essi, in
rapporto con la tipologia e il relativo contesto storico e culturale; curare l’esposizione
orale e saperla adeguare ai diversi contesti.
Aver acquisito, in una lingua straniera moderna, strutture, modalita’ e competenze
comunicative corrispondenti almeno al livello B2 del Quadro Comune Europeo di
Riferimento.
Saper riconoscere i molteplici rapporti e stabilire raffronti tra la lingua italiana e altre
lingue moderne e antiche
Saper utilizzare le tecnologie dell’informazione e della comunicazione per studiare,
fare ricerca comunicare.
Area storico umanistica
●
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Conoscere i presupposti culturali e la natura delle istituzioni politiche, giuridiche,
sociali ed economiche, con riferimento particolare all’Italia e all’Europa, e
comprendere i diritti e i doveri che caratterizzano l’essere cittadini.
Conoscere, con riferimento agli avvenimenti, ai contesti geografici e ai personaggi più
importanti, la storia d’Italia inserita nel contesto europeo e internazionale, dall’antichità
sino ai giorni nostri.
Utilizzare metodi (prospettiva spaziale, relazioni uomo-ambiente, sintesi regionale),
concetti (territorio, regione, localizzazione, scala, diffusione spaziale, mobilità,
relazione, senso del luogo...) e strumenti (carte geografiche, sistemi informativi
geografici, immagini, dati statistici, fonti soggettive) della geografia per la lettura dei
processi storici e per l’analisi della società contemporanea.
Conoscere gli aspetti fondamentali della cultura e della tradizione letteraria, artistica,
filosofica, religiosa italiana ed europea attraverso lo studio delle opere, degli autori e
delle correnti di pensiero più significativi e acquisire gli strumenti necessari per
confrontarli con altre tradizioni e culture.
Essere consapevoli del significato culturale del patrimonio archeologico, architettonico
e artistico italiano, della sua importanza come fondamentale risorsa economica, della
necessità di preservarlo attraverso gli strumenti della tutela e della conservazione.
●
●
●
Collocare il pensiero scientifico, la storia delle sue scoperte e lo sviluppo delle
invenzioni tecnologiche nell’ambito più vasto della storia delle idee.
Saper fruire delle espressioni creative delle arti e dei mezzi espressivi, compresi lo
spettacolo, la musica, le arti visive.
Conoscere gli elementi essenziali e distintivi della cultura e della civiltà dei paesi di cui
si studiano le lingue.
Area scientifica, matematica e tecnologica
●
●
Comprendere il linguaggio formale specifico della matematica, saper utilizzare le
procedure tipiche del pensiero matematico, conoscere i contenuti fondamentali delle
teorie che sono alla base della descrizione matematica della realtà.
Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali
(chimica, biologia, scienze della terra, astronomia), padroneggiandone le procedure e i
metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze
applicate. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici
nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica
dell’informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e
nell’individuazione di procedimenti risolutivi.
Obiettivi disciplinari
(Obiettivi disciplinari volti al conseguimento delle competenze di cittadinanza e dei risultati di
apprendimento liceali)
Articolazione delle competenze in abilità e conoscenze
Competenze : indicano la comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità
personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo
professionale e/o personale; le competenze sono descritte in termini di responsabilità e
autonomia
Abilità : indicano le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per portare a
termine compiti e risolvere problemi; le abilità sono descritte come cognitive (uso del pensiero
logico, intuitivo e creativo) e pratiche (che implicano l’abilità manuale e l’uso di metodi,
materiali, strumenti)
Conoscenze : indicano il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso
l’apprendimento. Le conoscenze sono l’insieme di fatti, principi, teorie e pratiche, relative a un
settore di studio o di lavoro; le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche.
Competenze
Dalle indicazioni nazionali
• Comprendere il concetto di misurazione di
una grandezza fisica.
• Distinguere grandezze fondamentali e
derivate.
• 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.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Comprendere il concetto di sistema di
riferimento.
• Comprendere e interpretare 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.
• Distinguere tra grandezze scalari e vettoriali. • Riconoscere in situazioni pratiche il carattere vettoriale di
forze e spostamenti.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Comprendere le tecniche risolutive legate
• Eseguire le operazioni fondamentali tra vettori.
all’espressione in componenti di un vettore. • Operare con le funzioni goniometriche.
• Applicare il concetto di prodotto vettoriale al • Utilizzare il prodotto scalare e il prodotto vettoriale.
momento di una forza e a quello di una
coppia.
• 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 il concetto di misurazione di
una grandezza fisica. Distinguere grandezze
fondamentali e derivate.
• Comprendere il concetto di sistema di
riferimento.
• Comprendere e interpretare 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.
• 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 accelerazione e massa inerziale.
• Osservare e identificare fenomeni.
• Identificare i sistemi di riferimento inerziali.
• Individuare l’ambito di validità delle trasformazioni di
Galileo.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Formulare il secondo e il terzo principio
della dinamica.
• Comprendere l’origine e la rilevanza delle
forze apparenti.
• Utilizzare le trasformazioni di Galileo.
• Calcolare, in semplici casi, il valore delle forze apparenti.
• Comprendere e valutare le scelte
scientifiche e tecnologiche che interessano
la società in cui vive.
• Spiegare il funzionamento e i possibili
utilizzi del microscopio a forza atomica.
• Spiegare per quale motivo su una particella in orbita si
osserva una apparente assenza di peso.
• Osservare e identificare fenomeni.
• Mettere in evidenza la relazione tra moto
armonico e moto circolare uniforme.
• Riconoscere le condizioni di equilibrio di un
punto materiale e di un corpo rigido.
• Individuare le grandezze caratteristiche del moto circolare
uniforme.
• Determinare le condizioni di equilibrio.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Individuare le caratteristiche del moto
parabolico ed esaminare la possibilità di
scomporre un determinato moto in altri più
• Descrivere le caratteristiche di un moto parabolico
utilizzando le leggi dei moti rettilinei (uniforme e
uniformemente accelerato).
I vettori
Applicazione
dei princìpi
della
dinamica
Indicatori
conoscenze
• Osservare e identificare fenomeni.
Richiami sui
moti e le forze
I princìpi
della
dinamica
e la relatività
galileiana
Traguardi formativi
abilità
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.
semplici.
• Formulare la legge del moto armonico,
esprimendo s, v e a in relazione alla
pulsazione .
• 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.
• 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.
• Individuare il ruolo della forza centripeta nel • Utilizzare le relazioni che legano le grandezze lineari e le
moto circolare uniforme.
grandezze angolari.
• Analizzare il concetto di forza centrifuga
• Utilizzare le leggi che forniscono il periodo di oscillazione
apparente.
del sistema massa-molla e del pendolo.
• Descrivere le proprietà delle oscillazioni del
sistema massa-molla e del pendolo.
• 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.
• Osservare e identificare fenomeni.
• Mettere in relazione forza, spostamento e
lavoro compiuto.
• Analizzare la relazione tra lavoro prodotto e
intervallo di tempo impiegato.
• Identificare le forze conservative e le forze
non conservative.
• Definire il lavoro come prodotto scalare di forza e
spostamento.
• 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 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.
• Formulare il principio di conservazione
dell’energia meccanica e dell’energia totale.
• Riconoscere la capacità di compire lavoro
posseduta da un corpo in movimento oppure
da un corpo che si trova in una data
posizione.
• Ricavare e interpretare l’espressione matematica delle
diverse forme di energia meccanica.
• Utilizzare il principio di conservazione dell’energia per
studiare il moto di un corpo in presenza di forze
conservative.
• Valutare il lavoro delle forze dissipative e in base a quello
prevedere il comportamento di sistemai fisici.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Calcolare il lavoro di una forza variabile.
• Realizzare il percorso logico e matematico
che porta dal lavoro 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.
Il lavoro e
l’energia
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche • Essere consapevoli dell’utilizzo dell’energia
e tecnologiche che interessano la società in
nelle situazioni reali.
cui vive.
• Riconoscere le potenzialità di utilizzo dell’energia in diversi
contesti della vita reale.
• Riconoscere e analizzare l’importanza delle trasformazioni
dell’energia nello sviluppo tecnologico.
• Osservare e identificare fenomeni.
• 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.
• 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.
• Ragionare in termini di forza d’urto.
• Attualizzare a casi concreti la possibilità di minimizzare, o
• Affrontare il problema degli urti, su una retta
massimizzare, la forza d’urto.
e obliqui.
• Dare ragione dell’origine di fenomeni fisici quali il rinculo di
• Identificare il concetto di centro di massa di
un cannone e la spinta propulsiva di un razzo.
sistemi isolati e non.
La quantità
di moto e
il momento
angolare
• 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.
• Interpretare l’analogia formale tra il secondo • Riconoscere gli urti elastici e anelastici.
principio della dinamica e il momento
angolare, espresso in funzione del momento
d’inerzia di un corpo.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Formulare il teorema dell’impulso a partire
dalla seconda legge della dinamica.
• Ricavare dai principi della 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.
• 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.
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche • Comprendere come sia possibile
e tecnologiche che interessano la società in
immagazzinare energia e compiere lavoro
cui vive.
attraverso il moto di rotazione di un volano.
• Spiegare quali problemi di gestione energetica si potrebbero
risolvere mediante l’uso dei volani.
• Osservare e identificare fenomeni.
• Descrivere i moti dei corpi celesti e
individuare la causa dei comportamenti
osservati.
• Analizzare il moto dei satelliti e descrivere i
vari tipi di orbite.
• Descrivere l’azione delle forze a distanza in
funzione del concetto di campo
gravitazionale.
• Formulare le leggi di Keplero.
• Definire il vettore campo gravitazionale g.
• 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.
• Mettere in relazione fenomeni osservati e
leggi fisiche.
• Formulare la legge di gravitazione
universale.
• Interpretare le leggi di Keplero in funzione
dei principi della dinamica e della legge di
gravitazione universale.
• 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.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Studiare il moto dei corpi in relazione alle
forze agenti.
• Descrivere l’energia potenziale
gravitazionale in funzione della legge di
gravitazione universale.
• Mettere in relazione la forza di gravità e la
conservazione dell’energia meccanica.
• Calcolare l’interazione gravitazionale tra due corpi.
• Utilizzare le relazioni matematiche opportune per la
risoluzione dei problemi proposti.
• Formulare ipotesi esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Comprendere che le leggi sperimentali di
Keplero sono conseguenze della legge di
gravitazione universale e dei principi della
dinamica.
• Comprendere le implicazioni culturali e
scientifiche del succedersi dei diversi
modelli cosmologici.
• Dare ragione della seconda e della terza legge di Keplero a
partire dalla legge di gravitazione universale.
La
gravitazione
• Osservare e identificare fenomeni.
• Identificare l’effetto che una forza esercita su • Rappresentare la caduta di un corpo in un fluido ed esprimere
una superficie con la grandezza scalare
il concetto di velocità limite.
pressione.
• Valutare l’importanza della spinta di Archimede nella vita
• Ragionare sull’attrito nei fluidi.
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.
• Mettere in relazione fenomeni e leggi
fisiche.
• Analizzare la forza che un fluido esercita su
un corpo in esso immerso (spinta
idrostatica).
• Analizzare il moto di un liquido in una
conduttura.
• Esprimere il teorema di Bernoulli,
sottolineandone l’aspetto di legge di
conservazione.
La meccanica
dei fluidi
• Riconoscere i limiti di validità delle leggi fisiche studiate.
• Formalizzare il concetto di portata e formulare l’equazione di
continuità.
• Formalizzare le condizioni di galleggiamento di un corpo
immerso in un fluido in relazione al suo peso e alla spinta
idrostatica.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Analizzare le modalità con cui la pressione
esercitata su una superficie di un liquido si
trasmette su ogni altra superficie a contatto.
• Ragionare sul movimento ordinato di un
fluido.
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche
e tecnologiche che interessano la società in
cui vive.
• Applicare le leggi di Pascal, Stevino, l’equazione di
continuità e l’equazione di Bernoulli nella risoluzione dei
problemi proposti.
• 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”.
• Osservare e identificare fenomeni.
• Introdurre la grandezza fisica temperatura.
• Stabilire il protocollo di misura per la temperatura.
• Individuare le scale di temperatura Celsius • Effettuare le conversioni da una scala di temperatura all’altra.
e Kelvin e metterle in relazione.
• Formulare ipotesi esplicative, utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Osservare gli effetti della variazione di
• Mettere a confronto le dilatazioni volumetriche di solidi e
temperatura di corpi solidi e liquidi e
liquidi.
formalizzare le leggi che li regolano.
• Formulare le leggi che regolano le trasformazioni dei gas,
• Ragionare sulle grandezze che descrivono lo
individuandone gli ambiti di validità.
stato di un gas.
• Definire l’equazione di stato del gas perfetto.
• Riconoscere le caratteristiche che
identificano un gas perfetto.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Ragionare in termini di molecole e atomi.
• Definire i pesi atomici e molecolari.
• Indicare la natura delle forze intermolecolari. • Utilizzare correttamente tutte le relazioni individuate per la
• Identificare il concetto di mole e il numero
risoluzione dei problemi.
di Avogadro.
• Stabilire la legge di Avogadro.
• Osservare e identificare fenomeni
• Inquadrare il concetto di temperatura nel
punto di vista microscopico.
• Identificare l’energia interna dei gas perfetti
e reali.
• Individuare la relazione tra temperatura assoluta ed energia
cinetica media delle molecole.
• Spiegare perché la temperatura assoluta non può essere
negativa.
• 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.
• Descrivere il moto browniano.
• Fornire esempi di fenomeni della vita
quotidiana che si possono interpretare in
termini di moto browniano.
• Spiegare la rilevanza del moto browniano all’interno della
teoria della materia.
• Formulare ipotesi esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Comprendere il fenomeno dell’agitazione
termica.
• Rappresentare il modello microscopico del
gas perfetto.
• Analizzare le differenze tra gas perfetti e
reali dal punto di vista microscopico.
• Descrivere i meccanismi microscopici nei cambiamenti di
stato.
• Indicare la pressione esercitata da un gas perfetto dal punto
di vista microscopico .
• Formulare l’equazione di Van der Waals per i gas reali.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Formulare il teorema di equipartizione
dell’energia.
• Ragionare in termini di distribuzione
maxwelliana delle velocità.
• 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.
La
temperatura
Il modello
microscopico
della materia
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche • Conoscere l’ordine di grandezze delle
e tecnologiche che interessano la società in
dimensioni fisiche tipiche delle
cui vive.
nanotecnologie.
• Esporre alcune possibili applicazioni pratiche delle
nanotecnologie.
• Osservare e identificare fenomeni
Il calore
ei
cambiamenti
di stato
• 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.
• Fare esperienza e rendere ragione dei vari
• Formalizzare le proprietà dell’equilibrio
aspetti del metodo sperimentale, dove
termico.
l’esperimento è inteso come interrogazione
• Esprimere la relazione che regola la
ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle
conduzione del calore.
variabili significative, raccolta e analisi critica • Analizzare il comportamento dei vapori.
dei dati e dell’affidabilità di un processo di
misura, costruzione e/o validazione di modelli.
• 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.
• Formulare ipotesi esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Descrivere la spiegazione microscopica
delle leggi che regolano la fusione e
l’ebollizione.
• Mettere in relazione la pressione di vapore
saturo e la temperatura di ebollizione.
• Mettere in relazione la condensazione del
vapore d’acqua e i fenomeni atmosferici.
• Interpretare il diagramma di fase alla luce dell’equazione di
van der Waals per i gas reali.
• Analizzare il diagramma di fase.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Formalizzare le leggi relative ai diversi
passaggi di stato.
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche • Comprendere i problemi legati allo studio
e tecnologiche che interessano la società in
del riscaldamento globale e le conseguenti
cui vive.
implicazioni scientifiche e sociali.
• Valutare l’importanza dell’utilizzo dei
rigassificatori.
Il primo
principio
della
termodinamica
• 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
• Descrivere l’effetto serra.
• Descrivere alcuni potenziali vantaggi derivanti dall’uso delle
stampanti 3D.
• Osservare e identificare i fenomeni.
• Esaminare gli scambi di energia tra i sistemi
e l’ambiente.
• Indicare le variabili che identificano lo stato termodinamico di
un sistema.
• 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.
• Interpretare il primo principio della
termodinamica alla luce del principio di
conservazione dell’energia.
• Esaminare le possibili, diverse,
trasformazioni termodinamiche.
• Descrivere l’aumento di temperatura di un
gas in funzione delle modalità con cui
avviene il riscaldamento.
• Studiare le caratteristiche delle
trasformazioni adiabatiche.
• Esprimere la differenza tra grandezze estensive e intensive.
• Definire i calori specifici del gas perfetto.
• Definire le trasformazioni cicliche.
• Formulare ipotesi esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Formulare il concetto di funzione di stato.
• Mettere a confronto trasformazioni reali e
trasformazioni quasistatiche.
• Utilizzare e calcolare l’energia interna di un
sistema e le sue variazioni.
• Definire il lavoro termodinamico.
• Riconoscere che il lavoro termodinamico non è una funzione
di stato.
• Descrivere le principali trasformazioni di un gas perfetto.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Formalizzare il principio zero della
termodinamica, le equazioni relative alle
diverse trasformazioni termodinamiche e
l’espressione dei calori specifici del gas
perfetto.
• Interpretare il lavoro termodinamico in un grafico pressionevolume.
• Calcolare i calori specifici del gas perfetto.
• Comprendere e valutare le scelte
scientifiche e tecnologiche che interessano
la società in cui vive.
• Discutere dei possibili vantaggi e problemi
connessi all’uso dell’idrogeno in campo
energetico.
• Descrivere il funzionamento di una cella a combustibile.
Il secondo
principio
della
termodinamica
• 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.
• Analizzare come sfruttare l’espansione di un
• Descrivere il principio di funzionamento di una macchina
gas per produrre lavoro.
termica.
• Analizzare alcuni fenomeni della vita reale dal • Descrivere il bilancio energetico di una macchina termica.
punto di vista della loro reversibilità, o
irreversibilità.
• Formulare ipotesi esplicative utilizzando
modelli, analogie e leggi.
• Formulare il secondo principio della
termodinamica.
• Formalizzare il teorema di Carnot e
dimostrarne la validità.
• Mettere a confronto i primi due enunciati del secondo
principio e dimostrare la loro equivalenza.
• Comprendere l’equivalenza anche del terzo enunciato.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Indicare le condizioni necessarie per il
funzionamento di una macchina termica.
• Analizzare il rapporto tra il lavoro totale
prodotto dalla macchina e la quantità di calore
assorbita.
• Definire il concetto di sorgente ideale di calore.
• Definire il rendimento di una macchina termica.
• Definire la macchina termica reversibile e descriverne le
caratteristiche.
• Descrivere il ciclo di Carnot.
• Utilizzare la legge che fornisce il rendimento di una macchina
di Carnot.
• Comprendere e valutare le scelte scientifiche • Comprendere la rilevanza della grandezza
e tecnologiche che interessano la società in
fisica «rendimento».
cui vive.
• Osservare e identificare i fenomeni.
Entropia
e disordine
• Analizzare e descrivere il funzionamento delle macchine
termiche di uso quotidiano nella vita reale.
• Osservare la qualità delle sorgenti di calore.
• Definire l’entropia.
• Confrontare l’energia ordinata a livello
• Indicare l’evoluzione spontanea di un sistema isolato.
macroscopico e l’energia disordinata a livello • Definire la molteplicità di un macrostato.
microscopico.
• Fare esperienza e rendere ragione dei vari
• Esaminare l’entropia di un sistema isolato in • Descrivere le caratteristiche dell’entropia.
aspetti del metodo sperimentale, dove
presenza di trasformazioni reversibili e
• Indicare il verso delle trasformazioni di energia (la freccia del
l’esperimento è inteso come interrogazione
irreversibili.
tempo).
ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle
• Discutere l’entropia di un sistema non isolato. • Formulare il terzo principio della termodinamica.
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.
• Discutere l’origine microscopica del secondo • Formulare il quarto enunciato del secondo principio.
principio della termodinamica e il suo
• Formalizzare l’equazione di Boltzmann per l’entropia.
significato.
• Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e
disciplinari rilevanti per la sua risoluzione.
• Enunciare e dimostrare la disuguaglianza di
Clausius.
• Calcolare le variazioni di entropia dovute a semplici
trasformazioni in sistemi isolati e non isolati.
Metodi
X Lezione frontale
X Lezione frontale dialogata
☐Attivita’ di ricerca individuale
☐Attivita’ di ricerca di gruppo ( tipo : field trip, web quest...)
X Analisi e soluzione di problemi
☐Studi di caso
☐Cooperative learning (tipo: ijgsaw…)
☐EAS (Episodi di apprendimento situato)
☐Classe di Bayes
☐Roleplaying
X Brain storming
☐Circle time/ discussione guidata
☐Debriefing (Riflessione metacognitiva)
☐Altro ( specificare) ………………………
Spazi
X Aula classe
☐Aula Magna/LIM
☐Laboratorio linguistico
☐Laboratorio informatica
☐Laboratorio scienze
X Laboratorio fisica
☐Palestra
☐Aula esterna
☐Biblioteca
☐Aula sostegno
Strumenti e materiali
X ibro di testo
☐saggistica
☐letteratura
X dispense a cura dell’insegnante
☐dizionari
☐atlanti
☐film/video
☐file audio
X Altro: articoli da riviste scientifiche
☐LIM
☐personal computer
☐tablet
☐lettore DVD/CD
☐lavagna luminosa
☐Altro…………………………………..
Libro di testo in adozione :
Ugo Amaldi, L'Amaldi per licei scientifici.blu Seconda edizione , Meccanica e
Termodinamica Vol. 1 Ed. Zanichelli
Altro materiale: dispense relative ad alcuni argomenti
Prove di verifica
X Interrogazione
X Interrogazione semi-strutturata con obiettivi predefiniti
☐Tema
☐Recensione
☐Articolo di giornale
☐Riassunto
☐Relazione
☐Analisi di testi
X Trattazione sintetica di argomenti
☐Quesiti a risposta singola
☐Saggio breve
☐Traduzione da lingua straniera in italiano
☐Traduzione in lingua straniera
☐Quesiti vero/fals0
☐Integrazioni/completamenti
☐Dettato
X Quesiti a scelta multipla
☐Corrispondenze
☐Definizione termini
X☐Richiesta di formule
X☐Esercizi
☐Progetto
☐Data la definizione, individuare il termine
X☐Problema
☐Analisi di casi
☐Analisi quali/quantitative controllate
☐Analisi/rielaborazione di un’opera d'arte con utilizzo di schemi
☐Altro (specificare) vedi a) e b)
a) Strumenti per la verifica formativa
Per poter valutare in itinere il processo di apprendimento di ogni ragazzo penso di seguire il seguente schema:
con domande dal posto, problemi alla lavagna svolti dai ragazzi, potrò verificare la conoscenza, la
comprensione, la capacità di applicazione delle leggi fisiche riguardanti il fenomeno trattato e la capacità
di usare l'esatta terminologia scientifica , correggere errori e/o imprecisioni, chiarire dubbi e incertezze ;
b) Strumenti e numero di verifiche sommative
Per poter valutare il profitto scolastico interrogherò oralmente per abituare i ragazzi ad esprimersi nella corretta
terminologia scientifica e somministrerò anche verifiche scritte con problemi e/o domande a risposta aperta che
possano servire anche come ripasso. I voti andranno da 1 ( nessuna conoscenza) a 10 (ottima conoscenza).
Il numero di interrogazioni orali e prove scritte, per trimestre/ quadrimestre, sarà almeno due/tre.
Attivita’ interdisciplinari
Discipline coinvolte
Argomenti
Attivita’ integrative proposte
Attivita’ di recupero
X☐In itinere
X☐Alla fine del primo quadrimestre
Attivita’ di potenziamento
☐individuale
X in gruppo
Breve descrizione: ripasso degli argomenti e problemi di fisica
Data 21.10.2016
Firma
Rosalba Pironi
