PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI DIPARTIMENTO MATEMATICA E FISICA FISICA. Prof. Franco Tiziana

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PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI DIPARTIMENTO

DIPARTIMENTO MATEMATICA E FISICA

DISCIPLINA FISICA

CLASSI QUINTE - Indirizzo Linguistico

ANNO SCOLASTICO 2017 - 2018

RESPONSABILE DEL

DIPARTIMENTO Prof. Franco Tiziana

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Tabella delle competenze (

dalle indicazioni nazionali)

Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, acquisendo consapevolezza del valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica ed epistemologica. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze:

 Osservare e identificare fenomeni (semplificare e modellizzare situazioni reali, esplorare fenomeni e descriverli con

un linguaggio adeguato);

 Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso

didattico;



Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, 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.

 Padroneggiare gli strumenti espressivi e argomentativi per gestire una corretta esposizione orale degli argomenti studiati.

Competenze trasversali di cittadinanza

COMPETENZA CONTRIBUTI DELLA DISCIPLINA

IMPARARE AD IMPARARE Mantenersi aggiornati nelle metodologie di learning proprie del contesto temporale.

PROGETTARE Usare l'analisi di un oggetto o di un sistema artificiale in termini di funzioni o di architetture per fornire un prodotto utilizzabile

COMUNICARE Presentare i risultati delle proprie analisi e delle proprie esperienze.

COLLABORARE E PARTECIPARE

Sapersi organizzare all'interno di un team di sviluppo e ricerca, essere in grado di condividere le proprie abilità al fine del raggiungimento di uno scopo comune

AGIRE IN MODO AUTONOMO E RESPONSABILE

Lavorare in maniera sistemica in un determinato ambiente analizzandone le componenti al fine di valutarne i rischi per se stesso e gli altri operatori.

RISOLVERE PROBLEMI

Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere un modello di riferimento utilizzabile per avviare un appropriato processo risolutivo.

INDIVIDUARE COLLEGAMENTI E RELAZIONI

Riconoscere l'isomorfismo fra modelli matematici e processi logici che descrivono situazioni fisiche o astratte diverse. Riconoscere ricorrenze o invarianze nell'osservazione di fenomeni fisici, figure geometriche, ecc.

ACQUISIRE ED INTERPRETARE L’INFORMAZIONE

Raccogliere dati attraverso l'osservazione diretta dei fenomeni (fisici, chimici, biologici, geologici ecc.) o degli oggetti artificiali o la consultazione di testi e manuali o media. Acquisire un corpo organico di contenuti e metodi

finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura, organizzando e

rappresentando i dati raccolti

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OBIETTIVI DISCIPLINARI

Articolazione delle competenze in abilità e conoscenze e individuazione degli obiettivi minimi (per raggiungere gli obiettivi minimi indicati con “(*)” l’alunno deve

- avere una conoscenza diligente, anche se non approfondita, degli argomenti indicati;

- conoscere le grandezze fisiche indicate e le loro unità di misura;

- avere capacità descrittive elementari dei fenomeni indicati;

- saper risolvere semplici esercizi sugli argomenti indicati)

L’equilibrio elettrico

COMPETENZE ABILITÀ (* obiettivi minimi) CONOSCENZE

Osservare e identificare fenomeni.

Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale […]

Affrontare e risolvere semplici problemi […]

Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui si vive.

Padroneggiare gli strumenti espressivi e argomentativi […]

(*) Analizzare le diverse modalità di elettrizzazione dei corpi

Definire la polarizzazione.

(*) Formulare la legge di Coulomb.

Rappresentazione grafica di un campo elettrico tramite linee di forza (*) Descrivere e formulare il campo elettrico prodotto da una o più cariche.

Comprendere che la carica netta in un conduttore in equilibrio elettrostatico si distribuisce tutta sulla sua superficie.

(*) Definire la capacità elettrica di un conduttore

Analizzare il moto spontaneo delle cariche elettriche.

(*) Definire la capacità elettrica di un condensatore

(*) Formulare la d.d.p. fra le armature di un condensatore piano.

Determinare la capacità equivalente nei collegamenti di condensatori in serie e in parallelo

(*) Utilizzare le relazioni matematiche individuate per risolvere semplici problemi

Descrizione e interpretazione

dell’elettrizzazione per strofinio, contatto e induzione

Differenza tra conduttori e isolanti

In che cosa consiste la polarizzazione di un dielettrico

Legge di Coulomb nel vuoto e nella materia Definizione del vettore campo elettrico Distribuzione delle cariche nei conduttori Significato e unità di misura della differenza di potenziale

Caratteristiche dei condensatori

Capacità di un condensatore piano e sua unità di misura

Differenza di potenziale fra le armature di un condensatore piano

Comportamento dei condensatori in serie e in parallelo

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Cariche elettriche in moto

(*) Definire l’intensità di corrente elettrica.

(*) Formulare la prima legge di Ohm.

Rappresentazione del grafico (V, I) e interpretazione della pendenza della retta corrispondente

(*) Determinare la potenza dissipata da un conduttore

(*) Illustrare il moto degli elettroni di un filo conduttore collegato a un generatore.

(*) Formulare la seconda legge di Ohm.

(*) Definire la resistività elettrica.

Verifica della dipendenza della resistenza dalla lunghezza e dalla sezione del conduttore

Formulare la relazione tra resistività e temperatura

Determinazione della resistenza

equivalente nei collegamenti di resistori in serie e in parallelo

Realizzazione del collegamento dei resistori in serie e in parallelo

(*) Definire il potenziale di estrazione.

Analizzare e descrivere i superconduttori e le loro caratteristiche.

(*) Utilizzare le relazioni matematiche individuate per risolvere semplici problemi (*) Osservare e discutere il fenomeno della dissociazione elettrolitica.

(*) Analizzare le cause della ionizzazione di un gas.

(*) Capire come e perché si forma una scintilla.

Significato di corrente elettrica e unità di misura della sua intensità

Caratteristiche di un circuito elementare Enunciato della prima legge di Ohm Significato e unità di misura della resistenza elettrica

Interpretazione dell’effetto Joule

Enunciato della seconda legge di Ohm.

Significato e unità di misura della resistività Relazione tra resistività e temperatura Comportamento dei resistori in serie e in parallelo

L’estrazione degli elettroni da un metallo Caratteristiche principali del moto delle cariche elettriche nei liquidi e nei gas

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Il magnetismo e l’elettromagnetismo

(*) Descrivere il campo magnetico terrestre.

Individuare direzione e verso del campo magnetico

(*) Analizzare e formulare il campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente.

Descrivere l’esperienza di Faraday.

(*) Formulare la legge di Ampère.

(*) Formulare la forza magnetica su un filo percorso da corrente

Rilevazione delle linee di forza dei campi magnetici

Formulare il campo magnetico al centro di una spira circolare

(*) Formulare il campo magnetico all’

interno di un solenoide

(*) Utilizzare le relazioni matematiche individuate per risolvere semplici problemi.

(*) Descrivere il funzionamento del motore elettrico

(*) Distinguere le sostanze ferro, para e diamagnetiche.

Analizzare il ciclo di isteresi magnetica.

Discutere l’importanza e l’utilizzo di un elettromagnete.

(*) Descrivere e formulare la forza di Lorentz.

Descrivere la legge di Faraday-Neumann Individuazione dei valori efficaci della corrente alternata

Uso dell’equazione del trasformatore statico

Verifica sperimentale del funzionamento di un trasformatore statico

(*) Applicazione della relazione c=f (*) Riconoscimento del tipo di onda elettromagnetica nelle diverse applicazioni

Proprietà dei magneti

Caratteristiche del campo magnetico terrestre Modalità di interazione tra magnete e corrente elettrica

Modalità di interazione tra fili percorsi da corrente

Definizione del vettore campo magnetico e sua unità di misura

Il campo magnetico del filo rettilineo Il campo magnetico della spira circolare Il campo magnetico del solenoide Come funziona il motore elettrico

Sostanze ferromagnetiche, paramagnetiche e diamagnetiche

Espressione della forza di Lorentz

Definizione e unità di misura del flusso del campo magnetico

Enunciato delle leggi di Faraday-Neumann è di Lenz

Come funziona l’alternatore e caratteristiche della corrente alternata

Principio di funzionamento del trasformatore statico

Che cosa sono le onde elettromagnetiche Spettro elettromagnetico: dalle onde radio ai raggi gamma

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La fisica moderna: la relatività dello spazio e del tempo

Comprendere la crisi della fisica classica.

(*) Enunciare gli assiomi della teoria della relatività ristretta.

(*) Spiegare perché la durata di un

fenomeno non è la stessa in tutti i sistemi di riferimento e definire il concetto di

intervallo di tempo proprio.

(*) Interpretare la contrazione delle lunghezze e definire la lunghezza propria.

(*) Formulare l’equazione della dilatazione dei tempi e della contrazione delle lunghezze (*) Formulare l’espressione della massa in meccanica relativistica

(*) Formulare il principio di equivalenza Utilizzare le relazioni matematiche

individuate per risolvere semplici problemi.

Equazioni delle trasformazioni galileiane Postulati della relatività ristretta

Equazione della dilatazione dei tempi Equazione della contrazione delle lunghezze Equazione della massa relativistica

Principio di equivalenza

La fisica moderna: fisica quantistica e fisica nucleare

(*) Illustrare come, secondo Einstein, si spiegano le proprietà dell’effetto fotoelettrico.

(*) Illustrare il dualismo onda-particella e formulare la relazione di de Broglie.

(*) Discutere il risultato dell’esperimento di Rutherford.

Definire l’energia di legame di un elettrone.

Applicazione della legge E= hf

(*) Illustrare le due forme del principio di indeterminazione di Heisenberg.

Enunciare il principio di sovrapposizione delle funzioni d’onda.

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.

(*) Descrivere il funzionamento delle centrali nucleari

Discutere rischi e benefici della produzione di energia nucleare.

Legge dell’effetto fotoelettrico Modelli dell’atomo

Definizione della lunghezza d’onda di De Broglie

Funzione d’onda

Esperimento della doppia fenditura Principi di sovrapposizione e di indeterminazione

Forza nucleare forte e debole Il decadimento ,  e .

La fissione e la fusione nucleare.

Generalità sul modello standard.

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PERCORSO DIDATTICO Moduli / Unità didattiche / Unità di apprendimento (disciplinari/interdisciplinari)

MODULO / UD CONTENUTI ALTRE DISCIPLINE COINVOLTE PERIODO

1 L’equilibrio elettrico trimestre

2 Cariche elettriche in moto trimestre

3 Il magnetismo e

l’elettromagnetismo pentamestre

4 la relatività dello spazio e del

tempo pentamestre

5 fisica quantistica e fisica

nucleare pentamestre

STRATEGIE DIDATTICHE

Metodologie didattiche Strumenti didattici

Lezione frontale x Libro/i di testo x

Lezione dialogata x Altri testi x

Attività laboratoriali x Dispense x

Lavoro di gruppo x Laboratori: informatica x

Esercizi x LIM x

Soluzione di problemi x Strumenti informatici x

Discussione di casi x DVD x

Ricerca individuale Biblioteca

Esercitazioni pratiche Palestra

Realizzazione di progetti Videoproiettore x

CD audio x

CRITERI E STRUMENTI DI VALUTAZIONE Tipologia e numero delle prove di verifica

Tipologia Scritto / Orale N° minimo (trimestre) N° minimo (pentamestre) N° minimo totale Compiti scritti: prove scritte orientate

alla soluzione di problemi S 1 1 2

Questionari: prove scritte composte prevalentemente di domande a risposta aperta o chiusa e applicazione di procedure schematiche

S

1

3 Relazioni di laboratorio: consistente in

una compiuto resoconto su un'attività laboratoriale o in un lavoro di analisi dati

S

Verifica pratica di laboratorio: questa verifica si basa sull'osservazione diretta di una attività sperimentale di laboratorio (es. esecuzione di misure, montaggio di apparecchiature) del singolo studente.

O

Colloqui: interrogazioni orali individuali O Questionari con discussione: brevi 1

prove scritte del tipo “questionario”, seguite da una breve ridiscussione orale dell'elaborato.

S/O

N° minimo totale 2 3 5

Il numero di verifiche va inteso come numero minimo di verifiche per ogni periodo e tipologia.

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Griglie di valutazione delle prove di verifica

GRIGLIA PER LA CORREZIONE DEL COMPITO SCRITTO DI FISICA

Voto in quindicesimi

Voto in

decimi Livello

Conoscenze Competenze Capacità

di formule, delle definizioni, delle dimostrazioni, di procedure standard risolutive, delle teorie e delle leggi fisiche

nella rappresentazione grafica, nell'uso corretto del

simbolismo, nella presentazione formale corretta, nell'uso delle leggi fisiche.

di comprensione ed analisi del testo, logiche, di coerenza argomentativa, di scelta delle strategie risolutive, di analisi ed interpretazione dei risultati, di modellizzazione matematica dei fenomeni e dei problemi.

1 – 2 1 Totalmente

negativo

Assenza di qualunque conoscenza rilevabile.

Assenza di qualunque competenza rilevabile.

Assenza di qualunque capacità rilevabile.

3 – 4 2 Fortemente

negativo

Conoscenze quantitativamente

sostanzialmente trascurabili e

fortemente inficiate da errori

Competenze quantitativamente trascurabili e usate in modo totalmente inefficace.

Capacità del tutto inadeguate allo svolgimento della prova.

5 3 Assolutamente

insufficiente

Conoscenze quantitativamente

ridottissime e spesso errate.

Impossibilità di sviluppare le soluzioni per mancato possesso delle competenze minime;

errori gravissimi.

Scarsamente adeguate anche agli aspetti più elementari della prova.

6 – 7 4 Gravemente

insufficiente

Possesso di una parte ridotta delle conoscenze minime con errori e confusioni

Impossibilità di sviluppare la maggior parte delle soluzioni per scarso possesso delle competenze minime; errori gravi.

Parzialmente compatibili solo con gli aspetti più semplici della prova.

8 – 9 5 Insufficiente

Le conoscenze minime sono possedute solo parzialmente e con inesattezza.

Impossibilità di sviluppare parte rilevante delle soluzioni per inadeguato possesso delle necessarie competenze minime;

presenza significativa di errori.

Compatibili solo con gli aspetti più semplici della prova.

10 – 11 6 Sufficiente

Possesso qualitativamente accettabile delle conoscenze minime

Uso adeguato delle competenze minime necessarie alla

soluzione di una parte significativa della prova.

Adeguate agli aspetti concettuali non complessi.

12 7 Discreto Possesso sicuro delle conoscenze essenziali.

Padronanza adeguata delle competenze essenziali

necessarie alla soluzione di una parte rilevante della prova.

Adeguate agli aspetti concettuali di media complessità.

13 8 Buono

Possesso sostanziale delle conoscenze previste con qualche eccezione.

Uso sicuro delle competenze previste con qualche eccezione.

Adeguate alla trattazione di gran parte della prova, anche in relazione ad aspetti di rilevante complessità.

14 9 Ottimo

Possesso sicuro delle conoscenze previste con poche eccezioni.

Uso sicuro delle competenze previste con rare eccezioni.

Adeguate ad una trattazione esauriente della prova.

15 10 Eccellente

Nessun elemento relativo alle conoscenze pregiudica lo svolgimento completo e corretto della prova.

Nessun impedimento allo svolgimento completo e corretto della prova imputabile alle competenze.

Adeguate ad una trattazione ottimale di tutta la prova.

VALUTAZIONI ANALITICHE VOTO

VOTO = (Vcon+Vcom+Vcap) /3 arrotondato

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GRIGLIA PER LA VALUTAZIONE DELLE ALTRE PROVE

INDICATORI VOTO

- Conoscenze assenti, lessico totalmente inadeguato.

- Non si orienta in alcun modo nella costruzione di una risposta.

- Non decodifica neanche approssimativamente l'oggetto della discussione.

1

- Conoscenze praticamente assenti, lessico inadeguato alla formulazione della risposta.

- I tentativi di produzione della risposta sono completamente inefficaci.

- Non decodifica in modo utile l'oggetto della discussione.

2

- Conoscenze scarse, lessico scorretto.

- Non individua i concetti chiave.

- Non coglie l’oggetto della discussione.

3

- Conoscenze frammentarie, lessico stentato.

- Non effettua collegamenti tra i vari aspetti trattati.

- Non coglie molto parzialmente l'oggetto della discussione.

4

- Conoscenze scarne degli aspetti principali affrontati, lessico limitato.

- Utilizza le conoscenze acquisite in ambiti specifici solo se guidato.

- Coglie con molte difficoltà l’oggetto della discussione.

5

- Conoscenze di base, lessico semplice.

- Utilizza le conoscenze specifiche in ambiti specifici.

- Segue la discussione trattando gli argomenti in modo sommario.

6

- Conoscenze precise, lessico corretto.

- Utilizza le conoscenze acquisite in ambiti specifici, spiegandone l’applicazione.

- Pur non avendo eccessiva autonomia nell'argomentare coglie positivamente i suggerimenti.

7

- Conoscenze puntuali, lessico chiaro.

- Utilizza le conoscenze acquisite in ambiti specifici, spiega e motiva l’applicazione realizzata.

- Discute e approfondisce se indirizzato.

8

- Conoscenze sicure, lessico ricco.

- Utilizza con sicurezza le conoscenze acquisite, spiega le regole di applicazione.

- Discute e approfondisce le tematiche in oggetto.

9

- Conoscenze approfondite, ampliate e sistematizzate, lessico appropriato e ricercato.

- Utilizza con sicurezza le conoscenze acquisite, spiega le regole di applicazione e le adatta a contesti generali.

- Sostiene i punti di vista personali.

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Criteri della valutazione finale

Criterio

Livello individuale di acquisizione di conoscenze x

Livello individuale di acquisizione di abilità x

Livello individuale di acquisizione di competenze x

Progressi compiuti rispetto al livello di partenza x

Impegno x

Interesse x

Partecipazione x

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RECUPERO E VALORIZZAZIONE DELLE ECCELLENZE Modalità del recupero curricolare (da effettuarsi all'interno dei percorsi

modulari)

Ripresa delle conoscenze essenziali x

Riproposizione delle conoscenze in forma semplificata x

Percorsi graduati per il recupero di abilità x

Esercitazioni per migliorare il metodo di studio x

Esercitazioni aggiuntive in classe x

Esercitazioni aggiuntive a casa x

Modalità del recupero extra-curricolare

Ripresa delle conoscenze essenziali x

Riproposizione delle conoscenze in forma semplificata x

Percorsi graduati per il recupero di abilità x

Esercitazioni per migliorare il metodo di studio x

Sportello didattico individuale o per piccoli gruppi Corso di recupero per piccoli gruppi omogenei Attività didattiche su piattaforma e-learning Modalità di recupero dei debiti formativi

Prove Tipologia della prova Durata della prova

Prova scritta x Problemi 2 ore

Prova orale x Punto di partenza: discussione dell'elaborato. 20 minuti Modalità di valorizzazione delle eccellenze

Corsi di preparazione e partecipazione a gare, olimpiadi e concorsi

Corsi di approfondimento x

Esercitazioni aggiuntive in classe x

Esercitazioni aggiuntive a casa x

Attività in classe per gruppi di livello x

Attività didattiche su piattaforma e-learning x

PROGETTI, OSSERVAZIONI E PROPOSTE Partecipazione alle Olimpiadi di Fisica