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. 2015 / 2016 FISICA MATERIA Classe Sez. A2 2 Prof. ( Teoria ) ANGELINA Prof. ( Laboratorio ) NERI VETERE ANALISI DELLA SITUAZIONE INIZIALE 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. 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 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) MD.10_D 1 REV.01 26-10-15 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” 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 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 Riconoscere e spiegare la conservazione dell’ energia, della quantità di moto e del momento angolare in varie situazioni della vita quotidiana Analizzare la trasformazione dell’ energia negli apparecchi domestici, tenendo conto della loro potenza e valutandone il corretto utilizzo per il risparmio energetico Applicare il concetto di ciclo termodinamico per spiegare il funzionamento del motore a scoppio Confrontare le caratteristiche dei campi gravitazionale, elettrico e magnetico, individuando analogie e differenze Saper realizzare semplici circuiti elettrici in corrente continua, con collegamenti in serie e parallelo, ed effettuare misure delle grandezze fisiche caratterizzanti Saper spiegare il funzionamento di un resistore e di un condensatorein corrente continua Saper calcolare la forza che agisce su una particella carica in moto in un campo elettrico e/o magnetico e disegnarne la traiettoria Saper ricavare e disegnare l’ immagine di una sorgente luminosa applicando le regole dell’ ottica geometrica Abilità di eseguire semplici misure con la chiara consapevolezza degli strumenti utilizzati 2 2 A2 – FISICA 2015-16 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 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 della disciplina. Saper eseguire equivalenze e conversioni tra unità di misura differenti Saper approssimare le misure 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 , inversa e quadratica 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 formulare correttamente le leggi della meccanica e dell’ elettromagnetismo Saper riconoscere e calcolare le varie forme di energie Saper calcolare il lavoro di una forza e la potenza di una macchina Saper risolvere problemi utilizzando formule dirette e inverse Saper utilizzare correttamente il calcolo con le potenze del 10 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 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. 3 Livello avanzato: Conoscere e comprendere le informazioni, le regole e la terminologia della disciplina; applicare correttamente anche in situazioni non note; saper collegare argomenti 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” 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. I QUADRIMESTRE CONOSCENZE MODULO I IL MOTO RETTILINEO UNIFORME UNITA' 1 Velocità media e istantanea 2 Equazione del moto 3 Rappresentazione grafiche (t,S ) e (t,V) LBORATORIO 1 Analisi di un moto rettilineo uniforme con la rotaia a cuscino d' aria MODULO II IL MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO UNITA' 1 Accelerazione media e istantanea 2 Equazione del moto 3 Rappresentazione ed interpretazione dei grafici (t,s) , (t,v) e (t,a) 4 Rappresentazione ed interpretazione vettoriale della velocità e dell' accelerazione 5 Accelerazione di gravità 6 Moto di un corpo su un piano inclinato 7 Moto in caduta libera 8 Moto dei corpi lanciati in verticale LABORATORIO 1 Analisi di un moto rettilineo uniformemente accelerato con la rotaia a cuscino d' aria 2 Misura dell’accelerazione di gravità MODULO III IL MOTO VARIO UNITA’ Rappresentazione ed interpretazione dei grafici (t,S) , (t,v) , ( t , a) MODULO IV IL MOTO CIRCOLARE UNITA’ 1 Moto su una generica traiettoria curva 2 Generalità sul moto periodico : periodo e frequenza 3 Moto circolare uniforme 4 Velocità lineare e velocità angolare 5 Accelerazione centripeta MODULO V IL MOTO PARABOLICO UNITA’ 1 Moto di un corpo lanciato orizzontalmente e obliquamente 2 Rappresentazione della traiettoria, velocità e accelerazione 3 Calcolo della gittata , della massima altezza e tempo di volo 4 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” MODULO VI LE CAUSE DEL MOVIMENTO UNITA' 1 Le leggi della dinamica : la legge di inerzia , la II legge della dinamica , legge di azione e reazione 2 Moto rotatorio di un corpo rigido 3 Momento d’ inerzia e momento angolare 4 Energia cinetica , potenziale , elastica 5 Conservazione dell' energia Trasformazioni energetiche in varie situazioni 6 Lavoro e potenza . Rendimento 7 Relazione tra lavoro ed energia LABORATORIO 1 Conservazione dell' energia cinetica e potenziale gravitazionale con la rotaia a cuscino d' aria MODULO VII INTERAZIONI TRA CORPI UNITA' 1 Quantità di moto . Impulso Relazione tra impulso e quantità di moto 2 Conservazione della quantità di moto di un corpo e di un sistema di corpi isolati 3 Urti elastici e anelastici 4 Analisi del sistema fucile-proiettile , in relazione alla conservazione della quantità di moto 5 Misura delle velocità nel caso di urto elastico centrale 6 Analisi di urti elastici e anelastici LABORATORIO 1 Conservazione della quantità di moto in casi di urti elastici e anelastici II QUADRIMESTRE CONOSCENZE MODULO V III FENOMENI ELETTRICI UNITA' 1 Modelli atomici- carica elettrica- conduttori e isolanti 2 Proprietà elettriche dei materiali : elettrizzazione dei corpi per strofinio , per induzione e per contatto 3 Campo elettrico e legge di Coulomb. Costante dielettrica assoluta e relativa Linee di forza del campo elettrico di una carica puntiforme positiva o negativa, di un dipolo, di due cariche positive o negative, di un condensatore piano Analogie e differenze con il campo gravitazionale 4 Corrente elettrica e differenza di potenziale 5 Amperometro e voltmetro Circuiti elettrici 6 Resistenza elettrica. Resistenza equivalente di resistenze in serie e in parallelo Leggi di Ohm e principi di Kirchhoff 7 Capacità elettrica e condensatori piani. Capacità equivalente di condensatori in serie e in parallelo 8 Energia elettrica, potenza elettrica e effetto Joule. Esperienza di Joule 5 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” LABORATORIO 1 Analisi di elettrizzazione dei corpi : l' elettroscopio 2 Macchina di Wimshurst 3 Amperometri e voltmetri 4 Verifica delle leggi Ohm 5 Misurazioni di resistività 6 Applicazioni numeriche e sperimentali di semplici circuiti elettrici MODULO IX FENOMENI MAGNETICI UNITA' 1 Proprietà magnetiche dei materiali : magneti naturali , calamite ed elettromagneti. Campo magnetico terrestre 2 Esperimento di Oersted Campo magnetico di una spira , di un solenoide e di un filo rettilineo Permeabilità magnetica assoluta e relativa 3 Regola della mano destra e della mano sinistra 4 Forza di Lorentz . Esperienza di Ampère . Esperienza di Faraday 5 Classificazione dei materiali : diamagnetici, paramagnetici, ferromagnetici 6 Campo magnetico terrestre 7 Motore elettrico LABORATORIO 1 Esperienze con i magneti 2 Visualizzazione delle linee di forza del campo magnetico generato da una corrente nel caso di Una spira, di un solenoide, di un filo rettilineo 3 Esperienza di Ampère 4 Esperienza di Oersted 5 Esperienza di Faraday MODULO X ELETTROMAGNETISMO UNITA' 1 Flusso magnetico 2 Induzione elettromagnetica : legge di Faraday- Neuman-Felici-Lenz 3 Autoinduzione e induttanza di una bobina 4 Alternatore 5 Trasformatore LABORATORIO 1 Verifica sperimentale della legge dell’ induzione elettromagnetica MODULO XI ONDE UNITA’ 1 Oscillazioni; onde trasversali e longitudinali 2 Onde armoniche e loro sovrapposizione; risonanza 3 Intensità , altezza e timbro del suono 1 Frequenza e lunghezza d’ onda 2 Classificazione delle onde elettromagnetiche 3 Ottica geometrica: riflessione e rifrazione MODULO XII UNITA’ 1 Ciclo termodinamico 6 TERMODINAMICA 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” 2 3 4 Macchine termiche Primo principio della termodinamica Secondo principio della termodinamica 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. E) VALUTAZIONE Viene stabilita la seguente griglia di valutazione in coerenza con i livelli relativi all’acquisizione delle competenze sopra descritti: VOTO 1–2 3 4 5 6 7–8 9 – 10 MOTIVAZIONI 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 26 /10 / 2015 FIRMA Prof. ( Teoria ) 7 2 A2 – FISICA 2015-16 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “ P.HENSEMBERGER ” Prof. ( Laboratorio ) 8 2 A2 – FISICA 2015-16