FISICA – Primo Biennio
LICEO SCIENTIFICO , SCIENTIFICO opzione SCIENZE APPLICATE e SCIENTIFICO sezione SPORTIVO
PROFILO GENERALE E COMPETENZE
Nel primo biennio la fisica ha come scopo principale quello di introdurre lo studio dei fenomeni dal punto di vista osservativo e descrittivo analizzando fenomeni reali anche attraverso semplici esperienze di laboratorio, per preparare lo studente all’impianto teorico e alla sintesi formale che caratterizzeranno lo studio della disciplina nei tre anni successivi.
Inoltre si sottolineerà come le varie scoperte scientifiche e lo sviluppo delle nuove tecnologie si poggiano su principi della fisica. Più in generale come il progresso scientifico sia il prodotto della ricerca scientifica, quindi la fisica con le altre scienze sperimentali, con l’informatica e la matematica. Ci saranno raccordi tra i docenti di matematica, scienze ed informatica per sviluppare le tematiche in comune.
Competenze di base:
Relativamente agli argomenti trattati, alla fine del biennio, lo studente dovrà aver raggiunto le seguenti competenze:
1. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi.
2. Analizzare dati e interpretarli.
3. Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle loro varie forme i concetti di sistema e di complessità
4. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza quotidiana.
Per il raggiungimento delle competenze individuate agli allievi si chiederà:
- di analizzare un fenomeno o un problema individuando gli elementi significativi, le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti e collegando le premesse alle conseguenze;
- di saper impostare e risolvere esercizi e problemi legati alla realtà;
- di porsi problemi e prospettare soluzioni all’interno di particolari modelli;
- di eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti utilizzati per raccoglierle;
- di ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni, mettendo in evidenza l'incertezza associata alla misura;
- di produrre una relazione di sintesi delle esperienze effettuate in laboratorio;
- di esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici ed altra documentazione;
- di utilizzare particolari software per l’analisi dei dati e la costruzione di grafici;
- di lavorare in gruppo con i compagni, sviluppando la capacità di mettere insieme le proprie conoscenze, abilità e strategie per risolvere un problema concreto.
N.B.
Le indicazioni ministeriali riportano gli obiettivi del biennio, quella che segue è, dunque, solo una delle possibili suddivisioni del programma tra la prima e la seconda classe.
Durante i due anni del primo biennio, a seconda delle caratteristiche proprie della classe, si cercherà di svolgere i contenuti indicati e di raggiungere gli obiettivi che ne conseguono.
I contenuti indicati con l’asterisco (*) potrebbero non essere trattati.
Classe Prima
Conoscenze Abilità
Misure,
grandezze fisiche scalari e vettoriali
• Grandezze fisiche e loro dimensioni;
• unità di misura del sistema internazionale;
• conversione in metrica decimale;
• notazione scientifica,
• cifre significative
• Grandezze vettoriali,
scomposizione di un vettore
• Esplorare fenomeni,
• effettuare misure,
• calcolarne gli errori,
• valutare l’attendibilità dei risultati e descrivere il tutto con un linguaggio adeguato
• Operare con grandezze fisiche scalari e vettoriali
Forze
Equilibrio dei corpi solidi
• Operazioni sulle forze,
• allungamenti elastici e forze d’attrito.
• Equilibrio di un corpo solido;
• momento di una forza e di una coppia di forze;
• macchine semplici;
• baricentro.
• Analizzare situazioni di equilibrio statico
individuando le forze ed i momenti applicati.
Equilibrio dei fluidi
• Pressione;
• principio di Pascal;
• pressione atmosferica;
• vasi comunicanti; s
• pinta di Archimede.
• Analizzare situazioni di equilibrio dei fluidi.
• Applicare il concetto di pressione
• Pressione nei solidi, liquidi e gas
Ottica geometrica* • Ottica geometrica;
• fenomeni di riflessione e rifrazione della luce;
• strumenti ottici.
• Costruzioni delle immagini con lenti e specchi.
• Interpretare fenomeni di riflessione e rifrazione della luce.
• Funzionamento di semplici strumenti ottici.
Per ciascuna delle 4 aree sono previsti 2 esperimenti di laboratorio
Classe Seconda
Conoscenze Abilità
Cinematica • Cinematica del punto
materiale: • Descrivere e utilizzare in
• moto rettilineo,
• moto circolare
• moto parabolico.
semplici problemi le leggi del moto.
• Saper distinguere il grafico di una legge del moto da quello di una traiettoria.
• Calcolare velocità ed accelerazione nel moto uniforme ed uniformemente accelerato
• Calcolare periodo e frequenza nel moto circolare
Legge di Gravità e Dinamica
• Campo gravitazionale;
• accelerazione di gravità;
• massa gravitazionale;
• forza peso.
• Leggi della dinamica;
• massa inerziale;
• impulso e quantità di moto
• Applicare le leggi di Newton, con particolare attenzione alla seconda.
Energia meccanica:
conservazione e dissipazione
• Energia, lavoro, potenza;
• attrito e resistenza del mezzo.
• Principi di conservazione.
• Riconoscere e utilizzare la legge di conservazione dell’energia meccanica totale.
• Analizzare la trasformazione dell’energia negli apparecchi domestici, tenendo conto della loro potenza e valutandone il corretto utilizzo per il risparmio energetico.
Fenomeni termici Macroscopici*
• Misura della temperatura;
dilatazione termica;
• legge fondamentale della termologia;
• calore latente;
• propagazione del calore;
• passaggio di stato.
• Secondo principio della termodinamica.
• Descrivere le modalità di trasmissione dell’energia termica
• calcolare la quantità di calore trasmesso da un corpo
• Calcolare il calore specifico
Forze elettriche e campi elettrici*
• L’origine dell’elettricità.
• La carica elementare.
• La quantizzazione della carica.
• La conservazione della carica elettrica.
• I materiali conduttori e gli isolanti.
• I metodi di elettrizzazione.
• Interpretare l’origine dell’elettricità
a livello microscopico.
• Saper distinguere
i metodi di elettrizzazione.
• Saper mettere
a confronto elettrizzazione e polarizzazione.
• La polarizzazione.
• La forza tra cariche puntiformi.
• La legge di Coulomb.
• La costante dielettrica del vuoto.
• Il principio di sovrapposizione.
• Il concetto di campo elettrico
• Realizzare il parallelo con la legge di gravitazione universale.
• Determinare la forza che agisce tra corpi carichi, applicando
la legge di Coulomb
Rappresentare e interpretare un campo elettrico attraverso le linee di forza.
Circuiti elettrici*
• I generatori di tensione.
• La forza elettromotrice e la corrente elettrica.
• L’ampere.
• Il circuito elettrico.
• La prima legge di Ohm.
• La resistenza elettrica e l’ohm.
• Seconda legge di Ohm e resistività.
• Dipendenza della resistività e della resistenza dalla temperatura.
• La potenza elettrica.
• La potenza dissipata su un resistore.
• Connessioni
in serie e in parallelo.
• La resistenza equivalente per resistenze connesse in serie e in parallelo.
• La resistenza interna e la tensione effettiva.
• Strumenti di misura di corrente e differenza di potenziale.
• La capacità equivalente
di condensatori connessi in serie e in parallelo.
• I circuiti RC.
• Carica e scarica di un condensatore.
• Sostanze elettrolitiche ed elettrolisi.
• Le leggi di Faraday.
• L’equivalente chimico.
Effetti fisiologici della corrente
• Distinguere tra verso reale e verso convenzionale della corrente.
• Applicare le due leggi di Ohm nella risoluzione dei circuiti elettrici.
• Calcolare la potenza dissipata su un resistore.
• Distinguere le connessioni dei conduttori in serie
da quelle in parallelo.
• Calcolare
la resistenza equivalente di resistori connessi in serie e in parallelo.
• Calcolare l’equivalente chimico.
Saper valutare gli effetti fisiologici del passaggio di corrente nel corpo umano.
elettrica e sicurezza.
Sono previsti almeno 8 esperimenti.
Valutazione
La valutazione è parte integrante della programmazione didattica in quanto fornisce i dati per guidare e migliorare il processo di insegnamento-apprendimento; i parametri disciplinari su cui essa si basa sono: conoscenza dei contenuti affrontati, capacità di analisi di un fenomeno fisico, competenza nel costruire semplici grafici, ordine e chiarezza nell’esporre gli aspetti teorici, correttezza nell’applicazione delle leggi fondamentali, corretto utilizzo del linguaggio specifico.
Il voto dello scritto indica in che misura lo studente è in grado di comprendere un testo ed utilizzare il linguaggio scientifico nella comunicazione scritta, analizzare autonomamente un semplice fenomeno fisico, applicare le formule delle leggi fondamentali, eseguire correttamente i calcoli richiesti, controllare la dimensione del risultato, costruire semplici grafici dei fenomeni indicati.
Il voto dell’orale indica in che misura lo studente comunica utilizzando il linguaggio scientifico, risponde in modo coerente ai quesiti proposti, giustifica le relazioni matematiche presenti nelle leggi fondamentali, descrive con chiarezza gli esperimenti esaminati o semplici fenomeni legati alla propria esperienza.
Come prove si eseguiranno almeno due verifiche per quadrimestre con semplici esercizi su specifici fenomeni e quesiti sugli argomenti trattati. I voti potranno provenire da colloqui o da prove scritte.
Nella valutazione confluirà anche l’interesse e la partecipazione alle lezioni e alle attività di laboratorio, l’impegno nello studio ed il regolare svolgimento dei compiti assegnati per casa.
Saranno valutati anche le relazioni di esperienze di laboratorio e i lavori personali di approfondimento.
Il voto dello scrutinio finale è unico.
La valutazione delle prove scritte è generalmente ottenuta con un procedimento a due fasi:
1. l'attribuzione di un punteggio sulla base di una tabella analitica delle soluzioni degli esercizi proposti che tiene conto essenzialmente delle difficoltà cognitive e della tipologia degli errori;
2. l'attribuzione del voto sulla base di una analisi statistica dei punteggi che cerca di evidenziare i risultati individuali relativamente ai risultati medi della classe.
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
Voto Lo studente dimostra di avere conoscenze frammentarie e lacunose e/o commette gravi
errori; presenta difficoltà a completare le applicazioni di base o denota scarsa coerenza nel descrivere i vari fenomeni fisici; commette errori nell'applicazioni delle proprietà matematiche e/o non utilizza correttamente i vari termini scientifici.
1 - 2 - 3
Lo studente dimostra di avere conoscenze superficiali ed incomplete e commette molti errori; presenta difficoltà a completare alcune applicazioni di base e/o sa descrivere solo alcuni fenomeni fisici; fa confusione nell'applicazione di qualche proprietà matematica e/o nell’utilizzo della terminologia scientifica.
4
Lo studente dimostra di possedere conoscenze parziali e/o commette qualche errore nelle applicazioni standard; denota difficoltà a completare gli esercizi e/o a condurre autonomamente la descrizione di un fenomeno fisico; evidenzia incertezze nell'applicazione di alcune proprietà matematiche e/o nell’utilizzo del linguaggio scientifico.
5
Lo studente dimostra di conoscere i vari argomenti; esegue le applicazioni standard ma denota incertezze nell'affrontare le parti più impegnative; evidenzia qualche intuizione e/o sa descrivere i fenomeni fisici studiati seppur con alcune imprecisioni; conosce ed
6
utilizza correttamente le strutture essenziali della matematica e del linguaggio scientifico.
Lo studente dimostra di avere conoscenze puntuali; esegue con una sicurezza le applicazioni di media difficoltà ma denota qualche incertezze nell'affrontare punti più complessi; evidenzia capacità intuitive e sa descrivere i fenomeni fisici affrontati con qualche imprecisione; conosce ed utilizza correttamente le proprietà matematiche ed il linguaggio scientifico anche se non completa le parti più impegnative.
7
Lo studente dimostra di avere buone conoscenze nelle varie parti del programma;
evidenzia capacità intuitive e logiche nell'effettuare deduzioni e ragionamenti di una certa complessità anche se con qualche imperfezione; sa effettuare correttamente la descrizione di un fenomeno fisico non particolarmente complesso; conosce ed applica correttamente e completamente le varie procedure matematiche ed utilizza correttamente il linguaggio scientifico.
8
Lo studente dimostra di avere ottime conoscenze nelle varie parti del programma e sa operare collegamenti; evidenzia capacità intuitive e logiche nell'effettuare deduzioni e ragionamenti complessi; ha effettuato approfondimenti personali di rilievo; sa esprimere riflessioni ponderate e personali sul testo proposto; sa effettuare correttamente la descrizione fenomeno fisico complesso; sceglie e applica con sicurezza le varie procedure matematiche denotando ottime capacità di sintesi ed utilizza consapevolmente, denotando eleganza formale, il linguaggio scientifico.
9-10
