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LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI»
Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750
35030 SELVAZZANO DENTRO (PD)
DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA
Programmazione didattica di FISICA
del LICEO SCIENTIFICO e delle SCIENZE APPLICATE,
definizione di obiettivi e programmi minimi, criteri di valutazione
Primo biennio pag 2 Programmazione classe prima pag 4
Programmazione classe seconda pag 5
Secondo biennio pag 10 Programmazione classe terza pag 11
Programmazione classe quarta pag 13
Quinto anno pag 19 Programmazione classe quinta pag 21
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Programmazione didattica di FISICA
per le classi prime e seconde
LICEO SCIENTIFICO e LICEO SCIENZE APPLICATE,
definizione di obiettivi e programmi minimi, criteri di valutazione
Nella programmazione didattica (declinata in termini di competenze), degli obiettivi e dei
programmi minimi di fisica per le classi PRIME e SECONDE del liceo scientifico del nuovo
ordinamento (ordinario e scienze applicate) il dipartimento fa riferimento a quanto riportato in
merito nelle recenti Indicazioni Nazionali:
“Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, le
leggi e le teorie che li esplicitano, acquisendo consapevolezza del valore conoscitivo della
disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui
essa si è sviluppata.
In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare
fenomeni; formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un
problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua
risoluzione; 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 e valutare le scelte
scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive.”
Gli obiettivi minimi generali sono
· acquisizione del metodo di studio;
· conoscenza di definizioni, leggi e principi;
· uso e conoscenza dei termini specifici della disciplina;
· capacità di organizzazione delle conoscenze scientifiche;
· comprensione di un testo;
· capacità di risoluzione di semplici problemi;
· capacità di utilizzare la rappresentazione grafica e di leggere i grafici di riferimento.
Per quanto riguarda gli obiettivi minimi disciplinari si precisa che le relative conoscenze sono
quelleriportate nella programmazione che segue ma in contesti con basilare ed accettabile livello di
approfondimento/difficoltà e con competenze/abilità minime.
Di seguito si riportano le conoscenze, le abilità/capacità e le competenze da perseguire per la classe terza.
N.B. La scansione deve ritenersi indicativa, comprendendo anche le ore dedicate alle esercitazioni
scritte ed alle verifiche orali. Inoltre alcuni argomenti potranno essere trattati dai singoli docenti in
momenti diversi da quelli stabiliti dal dipartimento e verranno comunque segnalati nei piani di lavoro
personale e nelle relazioni finali.
Classe I
Obiettivi minimi:
- effettuare equivalenze tra grandezze fisiche
- saper calcolare la media su una serie di misure, con l’errore massimo
- saper operare con i vettori
- conoscere il concetto di forza e gli effetti statici delle forze sui corpi
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- saper descrivere i tipi di forze studiati
- saper risolvere semplici problemi sull’equilibrio dei corpi
Classe II
Obiettivi minimi:
- Conoscenza delle leggi fisiche affrontate (leggi dei fluidi, dei moti, della dinamica) e loro
applicazione in contesti semplici
- Interpretazione e costruzione di semplici grafici relativi ai principali moti
- Interpretazione dei moti da un punto di vista dinamico, in contesti semplici
- Comprensione dei principali fenomeni fisici da un punto di vista energetico
Per quanto riguarda la metodologia si cercherà di privilegiare la presentazione in chiave
problematica dei contenuti, favorendo il confronto, la discussione e la formulazione di possibili
soluzioni da parte degli allievi.
Metodi:
Le lezioni saranno tenute in diversi modi:
- lezioni frontali, specialmente su unità didattiche di carattere teorico;
- lezione partecipata, ovvero con interventi dal posto durante la spiegazione/ricerca della
regola/soluzione;
- gruppi di lavoro (laboratorio) su alcune parti del programma;
- esercitazioni collettive su problemi attinenti a quanto spiegato nella lezione frontale;
- esercizio applicativo individuale e/o in piccoli gruppi
I mezzi utilizzati saranno:
lezioni frontali,
libro di testo,
lettura e studio guidato in classe,
esercizi domestici o in classe di tipo applicativo, volti al consolidamento delle conoscenze;
sussidi audiovisivi e multimediali quando possibile;
corsi di recupero in orario extra-curricolare all’occorrenza;
recupero tematico (sportello didattico) in orario extra-curricolare per gli allievi che abbiano
manifestato lacune sia nel primo che nel secondo periodo.
Strumenti:
- libro di testo;
- fotocopie/schede;
- supporti multimediali;
- laboratorio.
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Di seguito si riportano le conoscenze, le abilità/capacità e le competenze da perseguire nelle classi
prime e seconde.
Fisica liceo scientifico e scienze applicate: classi prime
TESTO: “La realtà e i modelli della fisica" primo biennio volume unico ed. Pearson
PRIMO PERIODO
Conoscenze Abilità Competenze
Capitolo 1
Le grandezze fisiche
La fisica e le leggi della natura
Di che cosa si occupa la fisica
Le grandezze fisiche
Le grandezze fondamentali
Le grandezze derivate
Le cifre significative
Ordini di grandezza
Valutare l’ordine di grandezza di una
misura
Esprimere il risultato di una misura
con il corretto uso di cifre
significative
Saper analizzare un
fenomeno (anche
semplice) riuscendo ad
individuare: gli elementi significativi,
le relazioni, i dati
superflui, i dati mancanti, riuscendo a
collegare premesse e
conseguenze.
Saper raccogliere,
ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando
le approssimazioni,
mettendo in evidenza
l'incertezza associata alla misura.
Acquisire autonomia negli specifici percorsi
dell’attività di laboratorio
anche attraverso l’uso di supporti informatici.
Formalizzare un
problema e applicare gli strumenti matematici
appropriati per risolverlo.
Capitolo 2
Le misure e le grandezze fisiche
Gli strumenti di misura
Gli errori di misura
Il risultato di una misura
Errore relativo e percentuale
Propagazione degli errori
Rappresentazione di leggi fisiche
Relazioni fra grandezze fisiche
Effettuare misure
Riconoscere i diversi tipi di errore
nella misura di una grandezza fisica
Calcolare gli errori sulle misure
effettuate
Calcolare le incertezze nelle misure indirette
Valutare l’attendibilità dei risultati.
SECONDO PERIODO
Capitolo 9
Ottica geometrica
I raggi luminosi La riflessione della luce
Gli specchi piani
Gli specchi sferici
La rifrazione della luce
Le lenti
Strumenti ottici composti
La dispersione della luce e i colori
Saper costruire l’immagine fornita
dagli specchi piani e sferici Saper definire gli elementi che
caratterizzano gli specchi sferici Definire l’ingrandimento Saper definire le leggi della rifrazione e
le condizioni per la riflessione totale con
esempi Definire le lenti convergenti e le lenti
divergenti Costruire le immagini fornite da lenti
sottili Analizzare alcuni strumenti ottici
Capitolo 3
I vettori e le forze
Grandezze scalari e grandezze
vettoriali
Operazioni con i vettori Componenti cartesiane di un vettore
Le forze
La forza peso
La forza elastica
Le forze di attrito
Operare con grandezze fisiche scalari
e vettoriali Usare correttamente gli strumenti e i
metodi di misura delle forze Calcolare il valore della forza-peso Utilizzare la legge di Hooke per il
calcolo delle forze elastiche
Determinare la forza di attrito al distacco e in movimento
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Capitolo 4
L'equilibrio dei solidi
L'equilibrio statico
L'equilibrio di un punto materiale
L'equilibrio di un corpo rigido
Centro di massa ed equilibrio
Le leve
Analizzare situazioni di equilibrio
statico, individuando le forze e i
momenti applicati Determinare le condizioni di
equilibrio di un corpo su un piano
inclinato
Valutare l’effetto di più forze su un corpo
Individuare il baricentro di un corpo
Analizzare i casi di equilibrio stabile, instabile e indifferente.
Capitolo 5
L'equilibrio dei fluidi L'equilibrio statico
I fluidi
La pressione
La pressione atmosferica
Pressione e profondità nei fluidi
I vasi comunicanti
Il principio di Pascal Il principio di Archimede
Utilizzare e applicare le leggi di Stevino, il principio di Pascal,
Archimede e il principio dei vasi
comunicanti.
Fisica liceo scientifico e scienze applicate: classi seconde
TESTI: “La fisica di tutti i giorni" Il metodo sperimentale, la luce, l'equilibrio. Vol.1. Ed. Zanichelli
"La fisica di tutti i giorni" Cinematica, Dinamica. Multimediale. Vol.2. Ed. Zanichelli
PRIMO PERIODO
Conoscenze Abilità Competenze
Capitolo 4: (se non fatto in
prima)
Fluidi in equilibrio
La pressione nei fluidi Gravità e pressione
La pressione atmosferica
La spinta di Archimede
Utilizzare e applicare le leggi di
Stevino, il principio di Pascal,
Archimede e il principio dei vasi comunicanti.
Saper analizzare
un fenomeno (anche semplice) riuscendo ad
individuare: gli
elementi significativi, le relazioni, i dati
superflui, i dati
mancanti, riuscendo a
collegare premesse e conseguenze.
Saper raccogliere,
ordinare e rappresentare i dati
ricavati, valutando le
approssimazioni, mettendo in evidenza
l'incertezza associata
alla misura.
Capitolo 5
Il moto in una dimensione
Il moto di un punto materiale
La velocità
Il grafico spazio-tempo
Il moto rettilineo uniforme
L'accelerazione
Il grafico velocità -tempo
Il moto rettilineo uniformemente
accelerato
Il moto di caduta libera
Cinematica e sicurezza stradale
Utilizzare il sistema di riferimento nello studio di un moto.
Calcolare la velocità media, lo spazio
percorso e l’intervallo di tempo di un moto.
Interpretare il significato del
coefficiente angolare di un grafico
spazio -tempo. Conoscere le caratteristiche del moto
rettilineo uniforme. Interpretare correttamente i grafici
spazio - tempo e velocità - tempo
relativi a un moto. Calcolare i valori della velocità
istantanea e dell’accelerazione media di un corpo in moto.
6
Interpretare i grafici spazio - tempo e
velocità-tempo nel moto
uniformemente accelerato. Calcolare lo spazio percorso da un
corpo utilizzando il grafico spazio-
tempo. Calcolare l’accelerazione
di un corpo utilizzando un grafico
velocità -tempo. Calcolare lo spazio di frenata
Acquisire autonomia
negli specifici percorsi
dell’attività di laboratorio anche
attraverso l’uso di
supporti informatici.
Formalizzare un
problema e applicare gli strumenti matematici
appropriati per
risolverlo.
SECONDO PERIODO
Capitolo 6
Il moto in due dimensioni
Le grandezze vettoriali che descrivono il moto
Composizione dei moti
Il moto di caduta libera dei proiettili Moto di un proiettile lanciato in
direzione orizzontale
Moto di un proiettile lanciato in direzione obliqua
Caduta libera parabolica e voli a
zero g
Il moto circolare uniforme
Il moto armonico
Applicare le conoscenze sulle grandezze vettoriali ai moti nel piano.
Operare con le grandezze fisiche
scalari e vettoriali. Comporre spostamenti e velocità di
due moti rettilinei.
Analizzare il moto di caduta dei
corpi. Studiare il moto dei corpi lungo un
piano inclinato.
Comprendere le caratteristiche del moto armonico.
Risolvere problemi sul moto parabolico
nelle varie condizioni iniziali.
Calcolare le grandezze caratteristiche del moto circolare uniforme e del
moto armonico.
Capitolo 7
I principi della dinamica
La dinamica e le forze
Il primo principio della dinamica
Sistemi inerziali e relatività
galileiana
Il secondo principio della dinamica
Il terzo principio della dinamica
La forza peso
Funi e vincoli
Sistemi di riferimento accelerati e forze fittizie
I principi della dinamica nella storia
Analizzare il moto dei corpi quando la forza risultante applicata è nulla.
Riconoscere i sistemi di riferimento
inerziali. Studiare il moto di un corpo sotto
l’azione di una forza costante. Applicare il terzo principio della
dinamica. Distinguere tra peso e massa di un
corpo.
Proporre esempi di applicazione della seconda legge di Newton.
Studiare le forze di un corpo lungo un
piano inclinato.
Capitolo 8
Le forze e il moto
Forze tra superfici: l'attrito radente
Resistenza in un mezzo
La forza elastica
La forza centripeta
Le forze e il moto armonico
Identificare le forze agenti in un sistema di corpi.
Risolvere problemi relativi al moto di
corpi in presenza di attrito e della forza elastica.
Risolvere problemi sul moto circolare
utilizzando il concetto di forza
centripeta. Risolvere problemi sul moto armonico
considerando le forze in gioco.
Capitolo 9
Lavoro ed energia
Calcolare il lavoro compiuto da una
forza.
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Lavoro di una forza; prodotto
scalare di due vettori
Lavoro di una forza che dipende dalla posizione
Energia cinetica
Forze conservative
Energia potenziale Energia potenziale gravitazionale
Energia potenziale elastica
La conservazione dell’energia meccanica
Potenza
Calcolare la potenza. Ricavare l’energia cinetica di un
corpo, anche in relazione al lavoro svolto.
Calcolare l’energia potenziale
gravitazionale di un corpo e l’energia
potenziale elastica di un sistema oscillante.
Applicare il principio di
conservazione dell’energia meccanica. Determinare la potenza.
Capitolo 11
Elementi di termologia
La temperatura e la sua misura Il calore
Propagazione del calore
I passaggi di stato
Enunciare la relazione tra la variazione di lunghezza di una sbarra
e la variazione della temperatura.
Definire i passaggi di stato.
Osservare e identificare fenomeni.
Indicare e distinguere le diverse scale
di temperatura.
Definire l’equilibrio termico.
Formalizzare le leggi di dilatazione termica, lineare e volumica, dei solidi.
Definire la capacità termica di un corpo e il calore specifico di una
sostanza.
Descrivere la propagazione del calore per conduzione, convezione e
irraggiamento.
Descrivere gli stati della materia facendo riferimento alle caratteristiche
macroscopiche.
Definire il concetto di calore latente.
Applicare le relazioni adeguate alla soluzione delle diverse situazioni
proposte negli esercizi .
Fare esperienza e
rendere ragione dei vari aspetti del metodo
sperimentale.
Formulare ipotesi
esplicative, utilizzando
modelli, analogie e leggi.
Formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti
matematici e disciplinari rilevanti per la sua
risoluzione
VERIFICA E VALUTAZIONE
Modalità di valutazione.
Verifiche scritte e/o orali: almeno 3 nel 1° trimestre e non meno di 4 nel 2°pentamestre. Ogni prova
scritta sarà composta da più esercizi con diversi gradi di difficoltà, in modo che anche gli alunni
meno dotati abbiano la possibilità di svolgerne almeno una parte; gli esercizi saranno, per quanto
possibile, tra loro indipendenti per evitare che la mancata risoluzione di uno di essi precluda lo
svolgimento degli altri.
Tali prove scritte tenderanno ad accertare il grado di conoscenza e i ritmi di apprendimento dei
singoli studenti nonché la precisione, l’ordine e la rapidità di esecuzione.
Le prove valide per la valutazione orale potranno essere o prove rigorosamente orali oppure
esercitazioni scritte contenenti quesiti con richieste di teoria e dimostrazioni, test a risposta multipla
(anche con giustificazione della risposta scelta), affermazioni di cui giustificare la verità o falsità,
esercizi applicativi. Le prove orali sono lo strumento più semplice e più efficace per valutare le
capacità individuali sia espositive che concettuali e cognitive.
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Concorreranno inoltre alla valutazione: Capacità espositiva: gli alunni devono abituarsi ad esporre in modo logico e formalmente
corretto le nozioni acquisite utilizzando i linguaggi di competenza;
Conoscenza delle regole: è la valutazione di quanto si è studiato e degli ambiti nei quali le
regole sono state spiegate; Capacità di usare correttamente le regole;
Capacità di redigere una relazione.
Attenzione alle definizioni, ai principi base, alle leggi.
Attenzione ai dati sperimentali.
Attenzione all’uso delle grandezze e dei termini.
Attenzione all’ordine
Autonomia nella gestione dei dati
Cura delle attrezzature laboratoriali e degli strumenti di lavoro
Orientamento alla risoluzione di problemi
Orientamento al lavoro di squadra
Orientamento all’organizzazione
Orientamento alla generalizzazione delle situazioni sperimentali
Precisione nelle misurazioni, nei calcoli e nelle procedure utilizzate.
Rispetto dei tempi
o l’osservazione del lavoro personale dell’alunno svolto sia in classe che a casa; o l’analisi degli interventi fatti durante la discussione degli esercizi.
Nella valutazione finale si terrà conto dei progressi dimostrati dai singoli alunni rispetto alla situazione di partenza, tenuto conto dell’impegno evidenziato.
Per la valutazione delle verifiche si terrà presente che:
o il punteggio andrà da 1 a 10;
o peseranno in modo diverso gli errori di distrazione rispetto a quelli di concetto;
o il procedimento scelto per l’esecuzione inciderà sul giudizio finale;
o negli esercizi che richiedono una discussione, questa avrà un peso preponderante; o si terrà conto della leggibilità e dell’ordine (un compito corretto per quanto riguarda lo svolgimento
degli esercizi ma disordinato verrà valutato al massimo con un voto pari a 9);
o per la corrispondenza fra voti e livelli si farà riferimento alla seguente tabella:
Si riportano di seguito i criteri di valutazione sintetica approvati in sede di dipartimento:
C 1 Teoria e metodo Utilizzare il metodo scientifico di ricerca: osservare; individuare dati finalizzati ad una domanda; porre
domande significative; analizzare un fenomeno da diversi punti di vista.
C 2 Applicazione Fare applicazioni per analogia, per induzione, per deduzione. Ordinare e classificare dati a disposizione.
Tradurre testi da forma discorsiva a forma grafica e viceversa.
C 3 Linguaggio specifico ed ordine Descrivere e interpretare argomenti specifici in forma simbolica. Esporre usando corrette forme e strutture, in
modo coerente e logico. Saper descrivere e spiegare.
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Peso dei criteri e griglia di valutazione
Peso Criteri Punteggi Sufficienza* Voto finale in decimi
C1 50% ……………..
su
………..(A) ……………..
su
……………..
(A+B+C)
C2 30% ……………..
su
………..(B)
C3 20%
……………..
su
………..(C)
* livello di sufficienza deciso prima della somministrazione della prova, reso
esplicito agli allievi e relativo al tipo di prova somministrata.
GIUDIZIO E VOTO LIVELLO DI CONOSCENZE, ABILITÀ E COMPETENZE
(Il voto sarà attribuito all’interno della banda in funzione del grado di carenza evidenziato, con riferimento ai
precedenti parametri di valutazione e alla griglia di cui sopra)
OTTIMO (9-10)
L’alunno ha approfondita conoscenza di contenuti e metodi, opera collegamenti validi e personali, dimostra
spiccate capacità di giudizio. L’esposizione, appropriata e consapevole, risulta fluida o pregevole per qualità logico/grafiche.
BUONO (8) L’alunno ha una conoscenza solida e consapevole, rielabora e collega i contenuti autonomamente
disponendo di una sicura base metodologica. L’esposizione risulta fluida o apprezzabile per qualità
logico/grafiche.
DISCRETO (7)
L’alunno conosce i contenuti in modo articolato, sa riconoscere le strutture dei vari argomenti, disponendo di
una base metodologica adeguata. Espone in modo corretto od ordinato sul piano logico/grafico.
SUFFICIENTE (6) L’alunno conosce, pur con qualche incertezza, i contenuti essenziali della disciplina, rielabora in modo
sostanzialmente corretto, senza particolari approfondimenti. Espone in modo globalmente corretto ed
ordinato sul piano logico/grafico.
INSUFFICIENTE (5)
L’alunno non conosce in modo sicuro e corretto contenuti e metodi richiesti e/o dimostra di non avere
acquisito adeguate capacità di assimilazione e rielaborazione e/o espone in modo incerto o con insufficiente ordine logico/grafico.
GRAVEMENTE INSUFFICIENTE (4) L’alunno dimostra di conoscere in modo frammentario e superficiale i contenuti della disciplina o di
possedere una base metodologica inadeguata; commette numerosi errori o espone in modo improprio,
scorretto o assai carente sul piano dell’ordine logico/grafico.
DEL TUTTO INSUFFICIENTE (1-2-3)
L’alunno è incapace di riconoscere i contenuti della disciplina o evidenzia carenze molto gravi e diffuse,
nonché lacune di base. Espone in modo disordinato o incoerente.
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Programmazione didattica di FISICA
per le classi terze e quarte
LICEO SCIENTIFICO e LICEO SCIENZE APPLICATE,
definizione di obiettivi e programmi minimi, criteri di valutazione
Nella programmazione didattica (declinata in termini di competenze), degli obiettivi e dei
programmi minimi di fisica per le classi terze e quarte del liceo scientifico del nuovo ordinamento
(ordinario e scienze applicate) il dipartimento fa riferimento a quanto riportato in merito nelle
recenti Indicazioni Nazionali: “Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti
fondamentali della fisica, le leggi e le teorie che li esplicitano, acquisendo consapevolezza del
valore conoscitivo della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto
storico e filosofico in cui essa si è sviluppata.
In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare
fenomeni; formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un
problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua
risoluzione; 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 e valutare le scelte
scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive.”
Gli obiettivi minimi generali sono
o acquisizione del metodo di studio;
o conoscenza di definizioni, leggi e principi;
o uso e conoscenza dei termini specifici della disciplina;
o capacità di organizzazione delle conoscenze scientifiche;
o comprensione di un testo;
o capacità di risoluzione di semplici problemi;
o capacità di utilizzare la rappresentazione grafica e di leggere i grafici di riferimento.
Per quanto riguarda gli obiettivi minimi disciplinari si precisa che le relative conoscenze sono
quelle riportate nella programmazione che segue ma in contesti con basilare ed accettabile livello di
approfondimento/difficoltà e con competenze/abilità minime.
Alla fine del secondo biennio gli studenti dovranno essere in grado di:
1. Analizzare e collegare diversi fenomeni individuandone gli elementi significativi ed eventuali relazioni.
2. Raccogliere, ordinare e presentare i dati ricavati.
3. Saper esaminare i dati ricavando informazioni significative dalla tabelle , dai grafici e da altra
documentazione. Saper “leggere”.
4. Porsi problemi sugli argomenti trattati, saper proporre soluzioni e modelli.
5. Saper usare lo strumento dell’analogia.
6. Saper osservare, riconoscendo situazioni simili o tra loro diverse.
7. Saper trovare invarianti nel modello che viene associato ad un sistema fisico.
8. Trarre deduzioni teoriche e saperle confrontare con i risultati sperimentali.
9. Utilizzare ed elaborare software anche complessi (qualora disponibili) utili alla risoluzione dei
problemi e alla simulazione dei fenomeni.
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L’attività di laboratorio dovrebbe permettere agli studenti di:
10. Saper proporre esperimenti atti a fornire risposte ad un problema di natura fisica.
11. Saper descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate.
12. Disporre di abilità operative connesse con l’uso degli strumenti.
13. Saper affrontare i problemi e le situazioni impreviste che nascono nei setting sperimentali.
Il livello minimo degli obiettivi richiesti fa riferimento agli item:
1, 2, 3, 4, 6, 9, 11,12.
Per quanto riguarda la metodologia si cercherà di privilegiare, anche in fisica come per la matematica, la
presentazione in chiave problematica dei contenuti, favorendo il confronto, la discussione e la
formulazione di possibili soluzioni da parte degli allievi. Si cercherà di adottare, per quanto possibile, un
punto di vista storico evolutivo che evidenzi lo sviluppo del pensiero scientifico nel corso dei secoli
(Aristotele, Galilei, Newton, Einstein e la fisica moderna) e che ponga l'accento sul metodo seguito per
ottenere determinati risultati, precisandone altresì i limiti di validità.
I mezzi utilizzati saranno:
- lezioni frontali,
- libro di testo per usarlo e sfruttarlo al meglio,
- lettura e studio guidato in classe,
- esercizi domestici o in classe di tipo applicativo, volti al consolidamento delle conoscenze;
- utilizzo del laboratorio di fisica (in stretta collaborazione con il tecnico);
- sussidi audiovisivi e multimediali quando possibile;
corsi di recupero in orario extra-curricolare all’occorrenza;
recupero tematico in orario extra-curricolare per gli allievi che abbiano manifestato lacune al
termine sia nel primo che nel secondo periodo.
Di seguito si riportano le conoscenze, le abilità/capacità e le competenze da perseguire nella classe
terza, dando indicazione della scansione orarie delle unità didattiche.
N.B. La scansione deve ritenersi indicativa, comprendendo anche le ore dedicate alle esercitazioni
scritte ed alle verifiche orali. Inoltre alcuni argomenti potranno essere trattati dai singoli docenti in
momenti diversi da quelli stabiliti dal dipartimento e verranno comunque segnalati nei piani di
lavoro personale e nelle relazioni finali.
Classe terza – Fisica
CONOSCENZE ABILITA’ / CAPACITA’ COMPETENZE
PRIMO PERIODO
Individuare le strategie
appropriate per la
risoluzione di problemi
I principi della dinamica e la
relatività galileiana (approfondimenti): i principi della
dinamica, i sistemi di riferimento
inerziali, la massa inerziale, il
principio di relatività galileiano.
Risolvere problemi applicando il principio
di relatività galileiano, applicando le leggi
sulla composizione di spostamenti e
velocità. Saper risolvere problemi
applicando l’equazione fondamentale
della dinamica
Le forze e i moti: (approfondimenti)
moto rettilineo e uniforme, moto Risolvere problemi sui moti rettilinei
utilizzando le equazioni del moto e le
12
rettilineo uniformemente accelerato,
moto parabolico, moto circolare e
uniforme, moti curvilinei e
oscillatori. Implicazioni dei principi
della dinamica.
Significato velocità angolare,
velocità tangenziale e accelerazione
centripeta nel moto circolare
uniforme. Differenza tra forza
centripeta e forza centrifuga. Equazioni del moto circolare
uniforme.
Conoscere le caratteristiche del moto
curvilineo.
leggi della dinamica.
Determinare la traiettoria percorsa.
Ricavare dati dai diagrammi spazio-tempo
e velocità-tempo.
Lettura ed analisi dei diagrammi spazio-
tempo e velocità-tempo, deduzione di
diagrammi collegati.
Concetto di tangente ad una curva (e suo
significato fisico) e di area sottesa.
Risoluzione di problemi su caduta libera calcolando spazi, tempi e velocità.
Identificare le forze agenti in un sistema di
corpi.
Risolvere problemi sul moto circolare
uniforme.
Calcolare le componenti tangenziale e
centripeta dell’accelerazione in un moto
curvilineo qualsiasi.
Risoluzione di problemi di moto su traiettoria curvilinea
Osservare, descrivere e
analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà
artificiale e naturale e
riconoscere nelle sue forme i
concetti di sistema e di complessità.
Analizzare dati e interpretarli,
sviluppando deduzioni e
ragionamenti sugli stessi,
anche con l’ausilio di
rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli
strumenti di calcolo e le
potenzialità offerte da
applicazioni specifiche di tipo
informatico.
Applicazioni dei principi della
dinamica: (approfondimenti)
componenti di un vettore, prodotto
scalare e prodotto vettoriale, il piano inclinato, equilibrio di un punto
materiale e di un corpo rigido:
momento di una forza e di una
coppia di forze. Moto armonico di
una molla e di un pendolo
Determinare il prodotto scalare quello vettoriale tra due vettori. Scomporre un
vettore nelle sue componenti. Risolvere
esercizi sul piano inclinato e
sull’equilibrio di punti materiali e corpi
estesi.
Il lavoro e l’energia: (approfondimenti) lavoro, potenza,
energia, le varie forme di energia.
Forze conservative e non
conservative, energia potenziale ed
energia cinetica. Principio di
conservazione dell’energia.
Determinare il lavoro di una forza costante
e il lavoro della forza elastica, determinare
la potenza sviluppata da una forza
Applicare il teorema dell’energia cinetica
ed il principio di conservazione
dell’energia nella risoluzione di problemi
Analizzare qualitativamente e
quantitativamente fenomeni
legati alle trasformazioni
dell’energia a partire
dall’esperienza.
Individuare le strategie
appropriate per la risoluzione
di problemi
Osservare, descrivere e
analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà
artificiale e naturale e
riconoscere nelle sue forme i
concetti di sistema e di
complessità
La quantità di moto e il momento
angolare:
concetti di quantità di moto, di
impulso, di sistema isolato, di centro
di massa. Quantità di moto ed urti.
Principio di conservazione della
quantità di moto. Momento angolare,
momento di inerzia e moto rotatorio.
Determinare la quantità di moto di un sistema. Applicare la relazione fra
variazione della quantità di moto e
impulso della forza agente sul corpo.
Applicare il principio di conservazione
della quantità di moto. Concetti di
momento di una forza e di momento
angolare. Condizioni di validità e
conseguenze del momento angolare.
Applicare il principio di conservazione del
momento angolare, risolvere semplici
problemi di dinamica rotazionale
SECONDO PERIODO
La gravitazione:
Gravitazione universale e leggi di
Keplero. Proprietà dei moti dei pianeti.
Concetto di campo gravitazionale,
energia potenziale gravitazionale.
Velocità, periodo ed energia di
pianeti e satelliti
Relazione tra le legge di gravitazione
universale e leggi di Keplero. Applicare i
principi della dinamica e la legge di
gravitazione universale allo studio dei
moti dei pianeti e dei satelliti nel caso di
orbite circolari
Meccanica dei fluidi: Riconoscere le caratteristiche fisiche dei
13
La pressione nei fluidi
Gravità e pressione
La pressione atmosferica
La legge di Stevino e i vasi comunicanti
Il galleggiamento e il principio di
Archimede (ripasso)
Fluidi in movimento: l'equazione di
continuità
L’equazione di Bernoulli
Viscosità e tensione superficiale Attrito nei fluidi e caduta in un fluido
fluidi.
Utilizzare e applicare le leggi di Stevino,il
principio di Pascal, Archimede e il
principio dei vasi comunicanti.
Saper calcolare la velocità di un fluido
applicando l’equazione di continuità.
Saper applicare l’equazione di Bernoulli.
Analizzare dati e interpretarli,
sviluppando deduzioni e
ragionamenti sugli stessi,
anche con l’ausilio di
rappresentazioni grafiche,
usando consapevolmente gli
strumenti di calcolo e le
potenzialità offerte da
applicazioni specifiche di tipo informatico.
Essere consapevole delle
potenzialità tecnologiche
rispetto al contesto culturale e
sociale in cui vengono
applicate
La temperatura: definizioni
operative, la dilatazione dei solidi e
dei liquidi. Il gas perfetto. Le leggi
dei gas: Gay – Lussac e Boyle.
L’equazione di stato dei gas perfetti
Applicare la legge di Boyle, le due
leggi di Gay-Lussac e l’equazione di stato
dei gas perfetti.
Il calore: calore e lavoro, capacità
termica e calore specifico, la
propagazione del calore
Determinare la quantità di calore coinvolta negli scambi termici,.
Il modello microscopico della
materia: La pressione nei gas perfetti.
Velocità quadratica media a
temperatura.
La teoria cinetica dei gas e la
definizione cinetica dei concetti di
pressione e di temperatura.
Determinare la temperatura di un gas, nota
la sua velocità quadratica media.
Applicare la relazione fra pressione e
velocità quadratica media
Cambiamenti di stato: fusione e
solidificazione, vaporizzazione e
condensazione. La temperatura
critica. La sublimazione. Il calore
latente. Influenza della pressione nei
passaggi di stato.
Descrivere i passaggi di stato, sia da un punto di vista microscopico che
macroscopico. Calcolare la quantità di
calore coinvolta in un passaggio di stato.
Fisica Classe Quarta
CONOSCENZE ABILITA’ / CAPACITA’ COMPETENZE PRIMO PERIODO
Individuare le strategie
appropriate per la risoluzione
di problemi
Il primo principio della
termodinamica Definizione di calore, equivalenza tra
calore e lavoro. Energia interna di un
sistema fisico. Il principio zero della
termodinamica. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Lavoro
termodinamico e sua
rappresentazione grafica. Primo
principio della termodinamica. Calori
specifici di un gas perfetto.
Utilizzare le leggi degli scambi termici per
determinare la temperatura di equilibrio di
un sistema o il calore specifico di una
sostanza. Applicare il primo principio
della termodinamica alla analisi delle
trasformazioni termodinamiche
Il secondo principio della
termodinamica Macchine termiche e loro rendimento.
Enunciati del secondo principio della
termodinamica. Ciclo e teorema di
Carnot. Motore a scoppio e frigoriferi.
Significato del II principio: verso
privilegiato delle trasformazioni
termodinamiche.
Determinare il rendimento di una macchina termica reale e confrontarlo con
quello di una macchina di Carnot che
operi tra le stesse temperature. Entropia e disordine La disuguaglianza di Clausius,
Significato del concetto di entropia.
L’entropia nei sistemi isolati e non.
14
l’entropia.
Equazione di Boltzmann per l’entropia
Il terzo principio della
termodinamica
Determinare la variazione di entropia in
particolari trasformazioni. Dare una
spiegazione a livello macroscopico e
microscopico del concetto di entropia.
Osservare, descrivere e
analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà
artificiale e naturale e riconoscere nelle sue forme i
concetti di sistema e di
complessi
Analizzare dati e interpretarli,
sviluppando deduzioni e
ragionamenti sugli stessi,
anche con l’ausilio di
rappresentazioni grafiche,
usando consapevolmente gli
strumenti di calcolo e le
potenzialità offerte da
applicazioni specifiche di tipo
informatico.
Essere consapevole delle
potenzialità tecnologiche
rispetto al contesto culturale e
sociale in cui vengono
applicate
Analizzare qualitativamente e
quantitativamente fenomeni
legati alle trasformazioni
dell’energia a partire
SECONDO PERIODO
Le onde elastiche. Definizione di onda elastica, onde trasversali e longitudinali. Le onde
periodiche: caratteristiche e proprietà
Le onde armoniche
L’interferenza costruttiva e
distruttiva
Saper definire i tipi fondamentali di onde
meccaniche.
Distinguere e discutere la
rappresentazione spaziale e la rappresentazione temporale dell’onda.
Saper ricavare dall'equazione di un'onda le
grandezze caratteristiche
Saper descrivere la propagazione delle
onde su corda.
Saper analizzare i diversi fenomeni legati
alla propagazione di un'onda
Saper calcolare l'energia trasportata da
un'onda armonica
Definire i nodi e i ventri di un’onda
stazionaria.
Saper descrivere il fenomeno
dell’interferenza
Saper formulare le condizioni per
l’interferenza costruttiva e distruttiva
Saper calcolare i massimi e minimi di
intensità nell'interferenza di onde
Il suono: caratteristiche del suono.
L’eco. Le onde stazionarie. I
battimenti e l’effetto Doppler.
Saper definire le grandezze caratteristiche
delle onde sonore
Saper applicare la teoria ondulatoria al suono.
Analizzare la velocità di propagazione
delle onde sonore in relazione alle
caratteristiche fisiche del mezzo in cui si propagano.
Saper descrivere il fenomeno dell’eco.
Saper analizzare le caratteristiche della
sensazione sonora: altezza e timbro.
Saper esporre la relazione tra intensità
sonora ed energia trasportata nell’unità di
tempo e tra intensità sonora e potenza
della sorgente.
Descrivere il fenomeno dei battimenti e
calcolarne la frequenza.
Calcolare le frequenze relative all’effetto Doppler.
Ottica geometrica (se non fatta nel
1° biennio): riflessione, rifrazione,
riflessione totale.
Strumenti ottici e immagini, in
particolare prodotte da specchi sferici
e da lenti sottili.
Saper spiegare gli esperimenti storici per
la determinazione della velocità della luce
Saper esporre le leggi della riflessione e
della rifrazione.
Saper costruire l’immagine fornita dagli
specchi piani.
Definire i concetti di immagine reale e
virtuale.
Definire l’indice di rifrazione di un mezzo.
Saper definire le condizioni per la
riflessione totale, l’angolo limite e fornire esempi di dispositivi e fenomeni ottici.
Saper spiegare la dispersione della luce
attraverso i prismi e l'atmosfera
Saper definire gli elementi che
caratterizzano gli specchi sferici.
15
Tracciare i raggi luminosi riflessi dagli
specchi sferici.
Saper costruire graficamente l’immagine
di una sorgente luminosa formata da
specchi sferici.
Saper ricavare l’equazione dei punti
coniugati.
Le lenti.
Definire l’ingrandimento.
dall’esperienza.
Le onde luminose
Modello corpuscolare e modello
ondulatorio della luce.
Le grandezze fotometriche
L’interferenza e la diffrazione della
luce
Ottica fisica ed esperimento di
Young, interferenza e diffrazione.
La dispersione luminosa: i colori
Definire il fronte d’onda.
Definire il principio di Huygens-Fresnel
Analizzare l’esperimento delle due
fenditure di Young.
Analizzare il fenomeno dell’interferenza
su lamine sottili.
Analizzare il fenomeno della diffrazione
attraverso vari tipi di fenditura.
Esaminare e discutere i reticoli di
diffrazione.
Conoscere l'interpretazione storica del
modello corpuscolare e del modello ondulatorio della luce.
Utilizzare l’esperimento delle due
fenditure per calcolare la lunghezza
d’onda della luce.
Formulare le condizioni di interferenza
costruttiva e distruttiva su lamine sottili.
Analizzare i fenomeni della riflessione e della rifrazione secondo il modello
ondulatorio.
La carica elettrica e la legge di
Coulomb:Cariche elettriche ed
elettrizzazione dei corpi.
Legge di Coulomb
Saper indicare alcuni fenomeni
elettrostatici elementari e interpretarli
secondo il modello microscopico
Definire i materiali isolanti e conduttori.
Conservazione della carica elettrica
Saper definire la forza elettrica.
Formulare la legge di Coulomb.
Dipendenza della forza di Coulomb dalla
materia
Indicare le caratteristiche della forza
elettrica.
Esporre il principio di sovrapposizione.
Definire la densità lineare e la densità
superficiale di carica.
Analizzare la forza totale esercitata da una
distribuzione di cariche su una carica Q.
Mettere a confronto la forza elettrica e la forza gravitazionale.
Il campo elettrico: il vettore campo
elettrico. Le linee di forza. Il flusso del campo elettrico. Il teorema di
Gauss e le sue applicazioni.
Introdurre il concetto di campo elettrico.
Definire ed indicare le caratteristiche del
campo elettrico.
Rappresentare graficamente il campo
elettrico generato da una o due cariche
puntiformi
Calcolare il valore del campo elettrico nel
vuoto e nella materia.
Introdurre il concetto di flusso di un campo
vettoriale ed estenderlo al campo elettrico.
16
Formulare il teorema di Gauss.
Applicare il teorema di Gauss per
determinare il campo elettrico di alcune distribuzioni di carica.
Fenomeni di elettrostatica Proprietà elettrostatiche di un
conduttore
Il potere delle punte
Il problema generale
dell’elettrostatica
Il teorema di Coulomb
L’equilibrio elettrostatico
La capacità dei conduttori
I condensatori: capacità del condensatore piano e sferico
Collegamenti di condensatori in serie
e in parallelo
Energia immagazzinata in un
condensatore
Definire il campo elettrico e il potenziale
all'interno e all'esterno di un conduttore e
in particolare di una sfera conduttrice in
equilibrio elettrostatico.
Definire la capacità di un conduttore e di
un condensatore.
Ricavare e calcolare la capacità di una
sfera carica, di un condensatore piano
carico e di un condensatore sferico, in
funzione delle caratteristiche geometriche.
Determinare l'energia e la densità di energia immagazzinata in un
condensatore.
Distinguere i collegamenti tra due o più
condensatori.
Calcolare la capacità equivalente di
condensatori in serie o in parallelo.
Modalità di valutazione.
Le prove valide per la valutazione orale potranno essere o prove rigorosamente orali oppure
esercitazioni scritte contenenti quesiti con richieste di teoria, test a risposta multipla (anche con
giustificazione della risposta scelta), affermazioni di cui giustificare la verità o falsità, prove
strutturate a risposta aperta breve e sintetica (anche in vista della terza prova scritta dell'esame di
Stato), esercizi e problemi applicativi.
Le valutazioni orali sono lo strumento più semplice e più efficace per valutare le capacità
individuali sotto il profilo espositivo, dell' organizzazione concettuale e cognitiva, nonché le
capacità di elaborazione, di selezione, di critica e di creatività. Le esercitazioni scritte strutturate di
cui sopra servono agli studenti anche per affrontare poi, alla fine della quinta, la terza prova scritta
dell’Esame di Stato.
Concorreranno inoltre alla valutazione:
l’osservazione del lavoro personale dell’alunno svolto sia in classe che a casa;
l'attività di laboratorio;
l’analisi degli interventi fatti durante la discussione degli esercizi.
Nella valutazione finale si terrà conto dei progressi dimostrati dai singoli alunni rispetto alla
situazione di partenza, tenuto conto dell’impegno evidenziato.
Per la valutazione delle esercitazioni scritte si terrà presente che:
il punteggio andrà da 1 a 10;
peseranno in modo diverso gli errori di distrazione rispetto a quelli di concetto;
il procedimento scelto per la risoluzione dei problemi inciderà sul giudizio finale;
si cercherà di individuare le conoscenze dei concetti ritenuti fondamentali e basilari,
alleggerendo quanto più possibile i calcoli e la quantità di formule da ricordare.
si cercherà di attivare negli studenti processi di apprendimento che permettono
l'interiorizzazione dei saperi (intesi come abilità/capacità), e lo sviluppo dagli stessi di
ragionamenti e deduzioni.
Per la valutazione delle prove orali si terrà conto di:
17
conoscenza dei contenuti e comprensione della richiesta;
pertinenza alle consegne;
terminologia e proprietà espositive;
ordine logico e coerenza;
capacità di elaborare e collegare i contenuti .
Per la corrispondenza fra voti e livelli si farà riferimento alla seguente tabella:
Si riportano di seguito i criteri di valutazione sintetica approvati in sede di dipartimento:
C 1 Teoria e metodo Utilizzare il metodo scientifico di ricerca: osservare; individuare dati finalizzati ad una domanda; porre
domande significative; analizzare un fenomeno da diversi punti di vista. Modellizzazione.
C 2 Applicazione Fare applicazioni per analogia, per induzione, per deduzione. Ordinare e classificare dati a disposizione.
Tradurre testi da forma discorsiva a forma grafica e viceversa. Formulazione e risoluzione di problemi.
C 3 Linguaggio specifico ed ordine Descrivere e interpretare argomenti specifici in forma simbolica. Esporre usando corrette forme e strutture, in
modo coerente e logico. Saper descrivere e spiegare.
Peso dei criteri e griglia di valutazione
Peso Criteri Punteggi Sufficienza* Voto finale in decimi
C1 40% ……………..
su
………..(A) ……………..
su ……………..
(A+B+C)
C2 40% ……………..
su ………..(B)
C3 20%
……………..
su ………..(C)
* livello di sufficienza deciso prima della somministrazione della prova, reso
esplicito agli allievi e relativo al tipo di prova somministrata.
GIUDIZIO E VOTO LIVELLO DI CONOSCENZE, ABILITÀ E COMPETENZE
(Il voto sarà attribuito all’interno della banda in funzione del grado di carenza evidenziato, con riferimento ai
precedenti parametri di valutazione e alla griglia di cui sopra)
OTTIMO (9-10)
L’alunno ha conoscenze approfondite e rigorose, capisce in profondità le consegne, opera collegamenti validi
e personali, è coerente ed efficace nel rielaborare i contenuti. Si esprime con ricchezza di termini specifici, espone in modo corretto ed appropriato.
BUONO (8) L’alunno ha conoscenze precise e sicure, rispetta le consegne, rielabora e collega i contenuti autonomamente
disponendo di una sicura base metodologica. L’esposizione risulta fluida e la terminologia corretta.
18
DISCRETO (7) L’alunno conosce i contenuti in modo articolato ed abbastanza ampio, aderisce alle consegne
nei termini strettamente richiesti, sa giustificare le affermazioni. Espone in modo corretto od ordinato sul
piano logico/grafico.
SUFFICIENTE (6)
L’alunno conosce, pur con qualche incertezza, i contenuti essenziali della disciplina, rielabora in modo sostanzialmente corretto, senza particolari approfondimenti, aderendo alle consegne nelle linee essenziali.
Espone in modo globalmente corretto ed ordinato sul piano logico/grafico, la terminologia è appena appropriata.
INSUFFICIENTE (5) L’alunno non conosce in modo sicuro e corretto i contenuti, aderisce solo parzialmente alle consegne, non
utilizza un linguaggio specifico ed espone in modo incerto e/o con insufficiente ordine logico/grafico;
incorre in contraddizioni e dimostra non avere acquisito adeguate capacità di assimilazione e rielaborazione
GRAVEMENTE INSUFFICIENTE (4)
L’alunno dimostra di conoscere in modo frammentario e superficiale i contenuti della disciplina o di
possedere una base metodologica inadeguata; commette numerosi errori, espone in modo confuso e scorretto, manca di coerenza e di elaborazione.
DEL TUTTO INSUFFICIENTE (1-2-3) L’alunno non conosce minimamente i contenuti fondamentali della disciplina ed evidenzia carenze molto
gravi e diffuse. Espone in modo disordinato e incoerente senza nessuna capacità di rielaborazione e
collegamento.
19
Programmazione didattica di FISICA
per le classi quinte
LICEO SCIENTIFICO e DELLE SCIENZE APPLICATE
con definizione di obiettivi e programmi minimi, criteri e griglie di valutazione
Nella stesura della programmazione didattica, degli obiettivi e dei programmi minimi di fisica per le
classi quinte del liceo scientifico del vecchio ordinamento abbiamo articolato i saperi in conoscenze,
abilità/capacità e competenze con riferimento alla proposta di Raccomandazione del Parlamento
europeo e del Consiglio del 7 settembre 2006, dove son contenute le seguenti definizioni:
· “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.
· “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).
· “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 termine di responsabilità e autonomia.
Nel DM 139 del 22 agosto 2007 (che fa proprie le Raccomandazioni del Parlamento Europeo) i
saperi e le competenze per l’assolvimento dell’obbligo di istruzione sono riferiti ai quattro assi
culturali (dei linguaggi, matematico, scientifico–tecnologico, storico-sociale). In particolare si legge
nel decreto:
“L’asse scientifico-tecnologico ha l’obiettivo di facilitare lo studente nell’esplorazione del mondo
circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale
e di quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione globale.
Si tratta di un campo ampio e importante per l’acquisizione di metodi, concetti, atteggiamenti
indispensabili ad interrogarsi, osservare e comprendere il mondo e a misurarsi con l’idea di
molteplicità, problematicità e trasformabilità del reale. L’adozione di strategie d’indagine, di
procedure sperimentali e di linguaggi specifici costituisce la base di applicazione del metodo
scientifico che - al di là degli ambiti che lo implicano necessariamente come protocollo operativo -
ha il fine anche di valutare l’impatto sulla realtà concreta di applicazioni tecnologiche specifiche.
L’apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta
di dati, valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad
essi, costruzioni di modelli; favorisce la capacità di analizzare fenomeni complessi nelle loro
componenti fisiche, chimiche,biologiche.
Le competenze dell’area scientifico-tecnologica, nel contribuire a fornire la base di lettura della
realtà, diventano esse stesse strumento per l’esercizio effettivo dei diritti di cittadinanza. Esse
concorrono a potenziare la capacità dello studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei
molteplici contesti, individuali e collettivi, della vita reale.
E’ molto importante fornire strumenti per far acquisire una visione critica sulle proposte che
vengono dalla comunità scientifica e tecnologica, in merito alla soluzione di problemi che
riguardano ambiti codificati (fisico, chimico, biologico e naturale) e aree di conoscenze al confine
tra le discipline anche diversi da quelli su cui si è avuto conoscenza/esperienza diretta nel percorso
scolastico e, in particolare, relativi ai problemi della salvaguardia della biosfera.
Obiettivo determinante è, infine, rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e tecnologie,
della loro correlazione con il contesto culturale e sociale con i modelli di sviluppo e con la
20
salvaguardia dell’ambiente, nonché della corrispondenza della tecnologia a problemi concreti con
soluzioni appropriate.”
Alla fine del quinto anno gli studenti dovranno essere in grado di:
1. Analizzare e collegare diversi fenomeni individuandone gli elementi significativi ed eventuali relazioni.
2. Raccogliere, ordinare e presentare i dati ricavati.
3. Saper esaminare i dati ricavando informazioni significative dalla tabelle, dai grafici e da altra
documentazione. Saper “leggere”.
4. Porsi problemi sugli argomenti trattati, saper proporre soluzioni e modelli.
5. Saper usare lo strumento dell’analogia.
6. Saper osservare, riconoscendo situazioni simili o tra loro diverse.
7. Saper trovare invarianti nel modello che viene associato ad un sistema fisico.
8. Trarre semplici deduzioni teoriche e saperle confrontare con i risultati sperimentali.
9. Utilizzare ed elaborare software (qualora disponibili) anche complessi utili alla risoluzione dei
problemi e alla simulazione dei fenomeni.
10. Collocare le principali scoperte scientifiche e invenzioni tecniche nel loro contesto storico e sociale.
11. Spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza
della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica.
L’attività di laboratorio dovrebbe permettere agli studenti di:
12. Saper proporre esperimenti atti a fornire risposte ad un problema di natura fisica.
13. Saper descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate.
14. Disporre di alcune abilità operative connesse con l’uso degli strumenti.
15. Saper affrontare i problemi e le situazioni impreviste che nascono nei setting sperimentali.
Il livello minimo degli obiettivi richiesti sarà:
1. Disporre di un bagaglio di conoscenze scientifiche adeguato, sufficientemente coerente.
2. Disporre di un lessico specifico minimamente appropriato.
3. Disporre delle capacità specifiche minime di vagliare e correlare le conoscenze e le
informazioni scientifiche, raccolte anche al di fuori della scuola.
4. Disporre delle capacità critiche minime che consentono qualche argomentazione coerente.
5. Disporre della competenza minima che consente di inquadrare storicamente e socialmente le
conoscenze.
6. Disporre della capacità di leggere e decodificare gli elementi fondamentali di una rivista
scientifica o di uno scritto scientifico.
7. Disporre di una visione minimamente critica e appena organica della realtà sperimentale in cui si
inquadra un certo fenomeno fisico o una certa teoria. Essere in grado di riconoscere il contesto.
8. Disporre della capacità di effettuare astrazioni da dati specifici.
9. Disporre di una sia pur minima capacità di sintesi.
10. Disporre di una sia pur minima capacità di valutare le elaborazioni proprie ed altrui.
11. Disporre della capacità di formulare un ragionamento organizzato sufficientemente coerente e
sufficientemente motivato.
Per le voci 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 e 14 la competenza che dovrà essere valutata è: osservare ed
analizzare i fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscer nelle sue varie forme
i concetti di sistema e complessità.
21
Per le voci 7, 8, 12 e 15 la competenza che dovrà essere valutata è: analizzare qualitativamente e
quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza.
Per le voci 10, 11 e 14 la competenza che dovrà essere valutata è: essere consapevole delle
potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate.
Per le voci 2, 3, 9, 13 e 14 la competenza che dovrà essere valutata è: analizzare dati e interpretarli
sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche,
usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche
di tipo informatico.
Per quanto riguarda la metodologia si cercherà di privilegiare, anche in fisica come per la
matematica, la presentazione in chiave problematica dei contenuti, favorendo il confronto, la
discussione e la formulazione di possibili soluzioni da parte degli allievi. Si cercherà di adottare, per
quanto possibile, un punto di vista storico evolutivo che evidenzi lo sviluppo del pensiero
scientifico nel corso dei secoli (Aristotele, Galilei, Newton, Einstein e la fisica moderna) e che
ponga l'accento sul metodo seguito per ottenere determinati risultati, precisandone altresì i limiti di
validità.
I mezzi utilizzati saranno:
- lezioni frontali,
- libro di testo per usarlo e sfruttarlo al meglio,
- lettura e studio guidato in classe,
- esercizi domestici o in classe di tipo applicativo, volti al consolidamento delle conoscenze;
- utilizzo del laboratorio di fisica (in stretta collaborazione con il tecnico);
- sussidi audiovisivi e multimediali quando possibile;
- corsi di recupero in orario extra-curricolare all’occorrenza;
- recupero tematico (sportello didattico) in orario extra-curricolare per gli allievi che abbiano
manifestato lacune sia nel primo che nel secondo periodo.
Di seguito si riportano le conoscenze, le abilità/capacità e le competenze da perseguire nei due
ultimi anni del triennio, dando indicazione della scansione orarie delle unità didattiche.
N.B. La scansione oraria deve ritenersi indicativa, comprendendo anche le ore dedicate alle
esercitazioni scritte ed alle verifiche orali. Inoltre alcuni argomenti potranno essere trattati dai
singoli docenti in momenti diversi da quelli stabiliti dal dipartimento e verranno comunque
segnalati nei piani di lavoro personale e nelle relazioni finali.
Di seguito si descrivono le conoscenze, le abilità/capacità e le competenze da
perseguire per l’ultimo anno del liceo.
CONOSCENZE ABILITA’/CAPACITA’ COMPETENZE
PRIMO PERIODO
Fenomeni di elettrostatica Proprietà elettrostatiche di un
conduttore
Il potere delle punte Il problema generale
dell’elettrostatica
Il teorema di Coulomb
L’equilibrio elettrostatico
La capacità dei conduttori
I condensatori: capacità del
condensatore piano e sferico.
Collegamenti di condensatori in
serie e in parallelo
Definire il campo elettrico e il potenziale
all'interno e all'esterno di un conduttore e in
particolare di una sfera conduttrice in
equilibrio elettrostatico. Definire la capacità di un conduttore e di un
condensatore .
Ricavare e calcolare la capacità di una sfera
carica, di un condensatore piano carico e di
un condensatore sferico, in funzione delle
caratteristiche geometriche.
Determinare l'energia e la densità di energia
immagazzinata in un condensatore ∙
Distinguere i collegamenti tra due o più
Osservare e identificare fenomeni.
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
22
Energia immagazzinata in un
condensatore
(ripasso/approfondimento)
condensatori.
Calcolare la capacità equivalente di
condensatori in serie o in parallelo.
dell’affidabilità di un processo di
misura, costruzione e/o validazione
di modelli.
Formulare ipotesi esplicative
utilizzando modelli, analogie e leggi.
Formalizzare un problema di fisica
e applicare gli strumenti
matematici e disciplinari rilevanti
per la sua risoluzione.
La corrente elettrica continua e
nei metalli: La corrente elettrica nei metalli.
L’intensità di corrente elettrica.
Le leggi di Ohm e la resistenza
elettrica di un conduttore.
L’energia connessa al flusso
elettrico e l’effetto Joule. La forza elettromotrice di un
generatore.
I principi di Kirchhoff e i circuiti
elettrici
Resistenze in serie e in parallelo.
Carica e scarica di un condensatore
Estrazione degli elettroni da un
metallo
Effetto Volta
Effetto termoelettrico e la
termocoppia
Definire la corrente elettrica e la resistenza
di un conduttore.
Distinguere verso reale e verso
convenzionale della corrente nei circuiti.
Spiegare il fenomeno della dispersione
energetica al passaggio di corrente in un
conduttore.
Spiegare il ruolo della resistenza interna di un generatore e il concetto di forza
elettromotrice.
Distinguere i collegamenti dei conduttori in
serie e in parallelo.
Definire le differenze tra amperometri e
voltmetri.
Applicare il principi di Kirchhoff per
risolvere circuiti.
Descrivere il processo di carica e scarica di
un condensatore.
La corrente elettrica nei liquidi e nei
gas
Le soluzioni elettrolitiche
L’elettrolisi
Le leggi di Faraday
La conducibilità dei gas
I raggi catodici
Saper descrivere i fenomeni di elettrolisi e le celle elettrolitiche.
Conoscere le leggi di Farday per
l’elettrolisi.
Saper descrivere il funzionamento di una
pila.
Saper descrivere come avviene la scarica in
un gas.
Conoscere il funzionamento dei raggi
catodici.
Magnetismo: Fenomeni fondamentali del
magnetismo
Magnetismo ed elettrostatica: differenze fondamentali
Il campo magnetico
Il campo magnetico terrestre
Interazione tra campi magnetici e
correnti
L'effetto magnetico della corrente
elettrica: campo magnetico prodotto
da un singolo filo, da due fili, da
una spira e da un solenoide
Il motore elettrico
Forze agenti su una carica in un campo magnetico: legge di Lorentz
Flusso del campo magnetico
La circuitazione del campo
magnetico
Proprietà magnetiche della materia:
ciclo di isteresi magnetica
Descrivere i principali campi magnetici,
definendone verso, direzione e modulo.
Descrivere gli esperimenti di Oersted,
Faraday e Ampere. La legge di Biot –Savart.
Classificare i materiali in base alle proprietà
magnetiche.
Illustrare il ciclo di isteresi magnetica.
Illustrare il comportamento di una carica in
moto in un campo elettrico.
Spiegare l’azione di un campo elettrico su
di un filo percorso da corrente e su di una
spira percorsa da corrente
Descrivere il comportamento dei materiali
nei confronti dei fenomeni magnetici
L’induzione elettromagnetica Il flusso del campo elettrico
attraverso una spira
La fem indotta
Legge di Faraday – Neumann –
Lenz
Il generatore di corrente L’auto induzione
Descrivere i fenomeni preliminari e
spiegarne le cause.
Enunciare e spiegare la legge di Faraday –
Neumann – Lenz.
Spiegare il funzionamento di un generatore
elettrico, dell’alternatore e del
trasformatore. Saper risolvere circuiti in corrente alternata.
Saper applicare formule e leggi per
risolvere esercizi, analizzare
problemi reali, descrivere
fenomeni relativi all’induzione
elettromagnetica e le sue
implicazioni nello sviluppo tecnologico
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Circuiti in corrente alternata
L’alternatore – Il trasformatore
SECONDO PERIODO
Le leggi di Maxwell: Campi elettrici indotti
Le leggi di Maxwell
Le onde elettromagnetiche
La polarizzazione
Lo spettro delle onde
elettromagnetiche
Enunciare e spiegare le leggi di Maxwell,
spiegando il procedimento che ha portato
alla loro formulazione.
Illustrare le caratteristiche principali delle
onde elettromagnetiche.
Osservare e identificare fenomeni.
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 ipotesi esplicative
utilizzando modelli, analogie e
leggi.
Formalizzare un problema di fisica
e applicare gli strumenti
matematici e disciplinari rilevanti
per la sua risoluzione.
La relatività ristretta I sistemi di riferimento
La relatività di Einstein
La contrazione delle lunghezze
La composizione delle velocità
L'effetto Doppler relativistico
Quantità di moto relativistica
Energia relativistica
Saper applicare le relazioni sulla dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze.
Saper risolvere semplici problemi di
cinematica e dinamica relativistica.
La crisi della fisica Classica Gli spettri atomici.
La radiazione termica e il quanto di
Planck.
L'effetto fotoelettrico e il fotone di Einstein.
L'effetto Compton e la quantità di
moto del fotone.
Il modello atomico di Rutherford.
L'atomo di Bohr.
Saper risolvere semplici problemi su urti e
decadimenti di particelle.
Illustrare il modello del corpo nero e
interpretarne la curva di emissione in base
al modello di Planck. Applicare le leggi di Stefan-Boltzmann e di
Wien.
Applicare l’equazione di Einstein
dell’effetto fotoelettrico.
Ssaper applicare la legge dell’effetto
Compton.
Calcolare le frequenze emesse per
transizione dai livelli dell’atomo di Bohr.
La fisica quantistica
Le proprietà ondulatorie della
materia.
Il principio di indeterminazione. Le onde di probabilità.
Il principio di sovrapposizione.
Stabilità degli atomi e orbitali
atomici.
I numeri quantici degli elettroni
atomici.
Il laser.
Discutere i limiti di applicabilità
della fisica classica e moderna.
Illustrare il dualismo onda-corpuscolo e
formulare la relazione di de Broglie.
Illustrare le due forme del principio di
indeterminazione di Heisenberg. Discutere sulla stabilità degli atomi.
Identificare i numeri quantici che
determinano l’orbita ellittica e la sua
orientazione.
Descrivere il laser.
Discutere i limiti di applicabilità della fisica
classica e moderna.
La fisica nucleare (cenni)
I nuclei degli atomi.
Le forze nucleari e l’energia di
legame dei nuclei. La radioattività.
La legge del decadimento
radioattivo.
Fissione e fusione nucleare.
Individuare le particelle del nucleo e le loro
caratteristiche.
Descrivere le caratteristiche della forza
nucleare. Mettere in relazione il difetto di massa e
l’energia di legame del nucleo.
Descrivere il fenomeno della radioattività.
Descrivere i diversi tipi di decadimento
radioattivo.
Formulare la legge del decadimento
radioattivo.
Descrivere il funzionamento delle centrali
nucleari e dei reattori a fusione nucleare.
Discutere rischi e benefici della produzione
di energia nucleare.
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Anche se lo sviluppo del programma è collegato alla prova finale (esame di stato) le voci relative
all’asse matematico- scientifico sono certamente sviluppate in termini di competenze acquisite da
parte degli studenti e in particolare per i seguenti punti:
1. Risolve i problemi della conoscenza teorica e applicativa dei fenomeni fisico-naturali usando
1.1. metodi di conoscenza e di indagine scientifica propri della matematica e delle scienze
fisiche e naturali (procedure logico-matematiche, sperimentali e ipotetico-deduttive;
strutture logiche; modelli);
1.2. gli strumenti impiegati per trasformare l’esperienza in sapere scientifico;
1.3. concetti, principi e teorie scientifiche;
2. valuta le soluzioni scelte per risolvere i problemi conoscitivi e la qualità dei risultati ottenuti
2.1. acquisendo consapevolezza delle potenzialità e dei limiti degli strumenti impiegati per
trasformare l’esperienza in sapere scientifico;
2.2. elaborando analisi critiche del contesto fenomenico considerato, della metodologia
utilizzata, delle procedure sperimentali seguite, delle strategie euristiche adottate;
2.3. analizzando le strutture logiche coinvolte ed i modelli utilizzati nella ricerca scientifica;
2.4. riconoscendo la funzione delle tecnologie informatiche nelle acquisizioni scientifiche
Modalità di valutazione.
Le prove valide per la valutazione potranno essere o prove rigorosamente orali oppure esercitazioni
scritte contenenti quesiti con richieste di teoria, test a risposta multipla (anche con giustificazione
della risposta scelta), affermazioni di cui giustificare la verità o falsità, prove strutturate a risposta
aperta breve e sintetica (anche in vista della terza prova scritta dell'esame di Stato), esercizi e
problemi applicativi.
Le valutazioni orali sono lo strumento più semplice e più efficace per valutare le capacità
individuali sotto il profilo espositivo, dell' organizzazione concettuale e cognitiva, nonché le
capacità di elaborazione, di selezione, di critica e di creatività. Le esercitazioni scritte strutturate di
cui sopra servono agli studenti anche per affrontare poi, alla fine della quinta, la terza prova scritta
dell’Esame di Stato.
Concorreranno inoltre alla valutazione:
- l’osservazione del lavoro personale dell’alunno svolto sia in classe che a casa;
- l'attività di laboratorio;
- l’analisi degli interventi fatti durante la discussione degli esercizi.
Nella valutazione finale si terrà conto dei progressi dimostrati dai singoli alunni rispetto alla
situazione di partenza, tenuto conto dell’impegno evidenziato.
Per la valutazione delle esercitazioni scritte si terrà presente che:
il punteggio andrà da 1 a 10;
peseranno in modo diverso gli errori di distrazione rispetto a quelli di concetto;
il procedimento scelto per la risoluzione dei problemi inciderà sul giudizio finale;
si cercherà di individuare le conoscenze dei concetti ritenuti fondamentali e basilari,
alleggerendo quanto più possibile i calcoli e la quantità di formule da ricordare.
si cercherà di attivare negli studenti processi di apprendimento che permettono
l'interiorizzazione dei saperi (intesi come abilità/capacità), e lo sviluppo dagli stessi di
ragionamenti e deduzioni.
Per la valutazione delle prove orali si terrà conto di:
conoscenza dei contenuti e comprensione della richiesta;
pertinenza alle consegne;
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terminologia e proprietà espositive;
ordine logico e coerenza;
capacità di elaborare e collegare i contenuti .
C 1 Teoria e metodo Utilizzare il metodo scientifico di ricerca: osservare; individuare dati finalizzati ad una domanda; porre
domande significative; analizzare un fenomeno da diversi punti di vista. Modellizzazione.
C 2 Applicazione Fare applicazioni per analogia, per induzione, per deduzione. Ordinare e classificare dati a disposizione.
Tradurre testi da forma discorsiva a forma grafica e viceversa. Formulazione e risoluzione di problemi.
C 3 Linguaggio specifico ed ordine
Descrivere e interpretare argomenti specifici in forma simbolica. Esporre usando corrette forme e strutture, in
modo coerente e logico. Saper descrivere e spiegare.
Peso dei criteri e griglia di valutazione
Peso
Criteri Punteggi
Sufficienza
* Voto finale in decimi
C1 40% ……………..
su
………..(A) …………
…..
su
…………
…..
(A+B+C)
C2 40% ……………..
su
………..(B)
C3 20% ……………..
su
………..(C)
* livello di sufficienza deciso prima della somministrazione della prova, reso
esplicito agli allievi e relativo al tipo di prova somministrata.
GIUDIZIO E VOTO LIVELLO DI CONOSCENZE, ABILITÀ E COMPETENZE
(Il voto sarà attribuito all’interno della banda in funzione del grado di carenza evidenziato, con
riferimento ai precedenti parametri di valutazione e alla griglia di cui sopra)
OTTIMO (9-10)
L’alunno ha conoscenze approfondite e rigorose, capisce in profondità le consegne, opera
collegamenti validi e personali, è coerente ed efficace nel rielaborare i contenuti. Si esprime con
ricchezza di termini specifici, espone in modo corretto ed appropriato.
BUONO (8)
L’alunno ha conoscenze precise e sicure, rispetta le consegne, rielabora e collega i contenuti
autonomamente disponendo di una sicura base metodologica. L’esposizione risulta fluida e la
terminologia corretta.
DISCRETO (7) L’alunno conosce i contenuti in modo articolato ed abbastanza ampio, aderisce alle
consegne nei termini strettamente richiesti, sa giustificare le affermazioni. Espone in modo corretto
od ordinato sul piano logico/grafico.
SUFFICIENTE (6)
L’alunno conosce, pur con qualche incertezza, i contenuti essenziali della disciplina, rielabora in
modo sostanzialmente corretto, senza particolari approfondimenti, aderendo alle consegne nelle
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linee essenziali. Espone in modo globalmente corretto ed ordinato sul piano logico/grafico, la
terminologia è appena appropriata.
INSUFFICIENTE (5)
L’alunno non conosce in modo sicuro e corretto i contenuti, aderisce solo parzialmente alle
consegne, non utilizza un linguaggio specifico ed espone in modo incerto e/o con insufficiente
ordine logico/grafico; incorre in contraddizioni e dimostra non avere acquisito adeguate capacità di
assimilazione e rielaborazione
GRAVEMENTE INSUFFICIENTE (4)
L’alunno dimostra di conoscere in modo frammentario e superficiale i contenuti della disciplina o di
possedere una base metodologica inadeguata; commette numerosi errori, espone in modo confuso e
scorretto, manca di coerenza e di elaborazione.
DEL TUTTO INSUFFICIENTE (1-2-3)
L’alunno non conosce minimamente i contenuti fondamentali della disciplina ed evidenzia carenze
molto gravi e diffuse. Espone in modo disordinato e incoerente senza nessuna capacità di
rielaborazione e collegamento.
