PIANO DI LAVORO PERSONALE

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1 OBIETTIVI GENERALI DELLA DISCIPLINA NEL TRIENNIO Il docente di Elettrotecnica ed elettronica concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; cogliere l importanza dell orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell etica e della deontologia professionale; riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; saper interpretare il proprio autonomo ruolo nel lavoro di gruppo; essere consapevole del valore sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e culturale a livello locale, nazionale e comunitario; riconoscere e applicare i principi dell organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi; analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; riconoscere le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali; orientarsi sulla normativa che disciplina i processi produttivi nel settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro, sia alla tutela dell ambiente e del territorio. OBIETTIVI DIDATTICI DA CONSEGUIRE NEL QUINTO ANNO Consolidare le conoscenze e le capacità acquisite in terza e quarta; Conoscere gli aspetti costruttivi delle macchine elettriche e illustrarne i principi di funzionamento; Tracciare lo schema elettrico equivalente della macchina partendo dai dati di targa; Effettuare i bilanci energetici; Conoscere le metodologie di variazione della velocità, coppia e potenza; Effettuare prove e collaudi sulle macchine elettriche; Acquisire la capacità di affrontare i problemi in modo autonomo facendo uso di tutti gli ausili disponibili: libri, manuali, tabelle, libretti istruzioni, cataloghi, norme, software, Internet; Individuare problematiche di carattere tecnico, economico, normativo, progettuale; Redigere a norma relazioni tecniche; Utilizzare il lessico e la terminologia di settore anche in lingua inglese. COMPETENZE RICHIESTE Conoscenze e competenze acquisite nel terzo anno nelle discipline d indirizzo (Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici, Elettrotecnica ed Elettronica, Sistemi automatici). MODALITÀ DI VERIFICA DEL POSSESSO DELLE COMPETENZE Le prove di verifica orali saranno sia interrogazioni brevi, cioè domande su singoli punti, che interrogazioni individuali più approfondite su molteplici argomenti. Queste ultime difficilmente saranno più di due a quadrimestre. Le prove di verifica scritte saranno effettuate al termine dei singoli moduli per accertare se tutti gli alunni hanno conseguito gli obiettivi perseguiti attraverso le specifiche attività svolte. Queste verifiche, almeno due a quadrimestre, saranno diversificate per obiettivi di conoscenza (es. domande aperte e/o chiuse) e di abilità (domande aperte e/o chiuse di tipo numerico). Le verifiche scritte saranno corredate di una griglia di correzione. Per quanto riguarda le attività di laboratorio, oltre al monitoraggio continuo sugli alunni presso banchi di lavoro, verranno richieste relazioni di gruppo al fine di stimolare il lavoro collaborativo. Ogni singolo alunno sarà poi valutato secondo un apposita griglia per ogni esercitazione proposta. PLP REV. 2 del Pagina 1 di 5

2 SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE La classe è composta da 20 studenti tutti provenienti dalla 4Aet. A inizio anno è stato somministrato una verifica sugli esercizi assegnati durante l estate. Il 30% della classe è risultata insufficiente e un paio di studenti hanno raggiunto l eccellenza. METODOLOGIA DI LAVORO Oltre alla lezione frontale verranno effettuati esercitazioni o attività di studio in piccoli gruppi. Il libro di testo cartaceo è indispensabile e se ne farà riferimento in modo continuo, gli studenti dovranno averlo sempre con sé. L approfondimenti di temi legati a elettricità, energia, ambiente, proposti in lingua inglese, offrono un ambiente di apprendimento che deve suscitare interesse e motivare a imparare. Metodologia CLIL (Content Language Integrated Learning). Il web è oramai diventato uno strumento molto importante ed entrerà fattivamente nelle lezioni in aula, soprattutto ora che al posto delle lavagne tradizionali sono state sostituite le lavagne multimediali. In molte classi gli studenti sono inoltre autorizzati a lavorare col tablet. Strumenti come posta elettronica, social network e i-cloud permettono di poter comunicare i modo veloce e condividere appunti, file, video e immagini. Esiste tuttavia una certezza incrollabile: nessuna metodologia digitale può garantire buoni risultati a prescindere dal tempo e dall impegno dello studente. Si può rendere l apprendimento più organico, duraturo e appagante, ma nessun sistema può produrre risultati istantanei e senza sforzo. RISORSE NECESSARIE Risorse multimediali messe a disposizione dall Istituto scolastico e/o di proprietà dello studente, libro di testo, risorse online, laboratorio di misure elettriche. Le risorse CLIL e altre risorse, quali esercizi, approfondimenti, brochure, quaderni tecnici, ecc, verranno condivisi dalla docente con gli studenti nel servizio di archiviazione messo a disposizione da Google Drive. Gli studenti dovranno quindi fornire una propria alla docente (si consiglia di crearsi un MODALITÀ DI VALUTAZIONE La media finale di tutti i voti scritti, orali e pratici (unico voto) sarà così calcolata: valor medio delle medie dei voti raggiunti nelle prove scritte, prove orali e valutazioni di laboratorio individuali (secondo la griglia di valutazione proposta per le attività di laboratorio). Il voto così computato viene assegnato quando sussistano un congruo numero di prove all interno di una frequenza assidua. Fanno integrante parte della valutazione e del voto finale l impegno dimostrato durante tutto l anno in classe e in laboratorio, il positivo e quotidiano interagire con la classe, la diligenza nell esecuzione dei compiti assegnati, la puntualità nella partecipazione alle attività didattiche, la presenza costante alle lezioni e alle verifiche programmate, l andamento del primo quadrimestre, i progressi realizzati dallo studente in rapporto ai livelli d ingresso individuati. PLP REV. 2 del Pagina 2 di 5

3 Queste integrazioni alla media finale possono venire quantizzate in un bonus/malus da +1 a 1. I voti assegnati alle relazioni di laboratorio di gruppo entreranno nelle griglie di valutazione dei singoli alunni per le attività di laboratorio, ma non entreranno direttamente nella media finale dei voti. PROGRAMMA MODULO A ASPETTI GENERALI DELLE MACCHINE ELETTRICHE Prerequisiti: Richiami di elettrotecnica generale, Grandezze fisiche, Grandezze termiche Definizioni e classificazioni: Definizione di macchina elettrica, Classificazione delle macchine elettriche, Circuiti elettrici e magnetici Perdite e rendimento, riscaldamento, tipi di servizio: Perdite negli elementi conduttori, Perdite nei nuclei magnetici Perdite negli isolamenti, Perdite meccaniche, Perdite addizionali Rendimento effettivo e convenzionale di una macchina elettrica, Curve ideali di riscaldamento e raffreddamento, Diagramma di carico e potenza nominale, Tipi di servizio delle macchine elettriche. Materiali e loro caratteristiche: Classificazione dei materiali, Materiali conduttori, Materiali magnetici, Materiali isolanti, Materiali strutturali. MODULO A - TRASFORMATORI Prerequisiti: derivata di una grandezza variabile sinusoidalmente, Tensione indotta da un flusso magnetico sinusoidale, Circuiti elettrici magneticamente accoppiati. Aspetti costruttivi: Struttura generale dei trasformatori, nucleo magnetico, Avvolgimenti, Sistemi di raffreddamento. Trasformatore ideale: Principio di funzionamento Trasformatore monofase: Circuito equivalente del trasformatore reale, Funzionamento a vuoto, Funzionamento carico, Circuito equivalente primario, Circuito equivalente secondario, Funzionamento in corto circuito, Dati di targa,variazione di tensione da vuoto a carico, Caratteristica esterna, Perdite e rendimento Trasformatore trifase: Tipi di collegamento, Circuiti equivalenti, Potenze, perdite e rendimento, Variazione di tensione da vuoto a carico, Dati di targa. Autotrasformatore: Principio di funzionamento, Dimensionamento, Applicazioni. Trasformatori in parallelo: Condizioni per il parallelismo, Principio di funzionamento, Applicazioni. Laboratorio: Prove sui trasformatori monofase/trifase MODULO B MACCHINE ASINCRONE Prerequisiti: Elementi di cinematica e dinamica dei moti rotatori, Stabilità e insatibilità meccanica, relazione tra coppia e potenza. PLP REV. 2 del Pagina 3 di 5

4 Aspetti costruttivi: Struttura generale, Cassa statorica, Circuito magnetico statorico, Circuito magnetico rotorico, Avvolgimento statorico, Avvolgimento rotorico, Tipi di raffreddamento. Macchina asincrona trifase: Campo magnetico rotante trifase, Campo magnetico rotante nella macchina asincrona trifase, Tensioni indotte nell avvolgimento statorico, Tensioni indotte nell avvolgimento rotorico a rotore fermo, Funzionamento con rotore in movimento, Scorrimento, Circuito equivalente, Funzionamento a carico e bilancio delle potenze, Funzionamento a vuoto, Funzionamento a rotore bloccato, Circuito equivalente statorico, Dati di targa, Curve caratteristiche, Circuito equivalente statorico, Caratteristica meccanica coppia-velocità, Caratteristica elettromeccanica corrente-velocità, Funzionamento da generatore e freno. Avviamento dei motori asincroni trifase: Problemi e tecniche d avviamento, Motore con rotore avvolto e resistenze rotoriche, Motori a gabbia e impiego della tensione ridotta- commutazione stella triangolo-variatore statico di tensione, Motori a doppia gabbia e a barre alte, Regolazione della velocità dei motori asincroni trifase: Resistenze rotoriche, Variazione della frequenza e della tensione. Laboratorio: Prove sui motori asincroni trifase MODULO C AZIONAMENTI Azionamento elettrico a catena chiusa e aperta, Schemi a blocchi, Quadranti, limiti e regioni di funzionamento, Classificazione degli azionamenti elettrici, Azionamento motore asincrono, Inverter. METODOLOGIA DI LAVORO Le prove di verifica orali saranno sia interrogazioni brevi, cioè domande su singoli punti, che interrogazioni individuali più approfondite su molteplici argomenti. Queste ultime difficilmente saranno più di due a quadrimestre. Le prove di verifica scritte saranno effettuate al termine dei singoli moduli per accertare se tutti gli alunni abbiano conseguito gli obiettivi perseguiti attraverso le specifiche attività svolte. Queste verifiche, almeno due a quadrimestre, saranno diversificate per obiettivi di conoscenza (es. domande aperte e/o chiuse) e di abilità (domande aperte e/o chiuse di tipo numerico). Le verifiche scritte saranno corredate di una griglia di correzione. Per quanto riguarda le attività di laboratorio, oltre al monitoraggio continuo sugli alunni presso banchi di lavoro, verranno richieste relazioni di gruppo al fine di stimolare il lavoro collaborativo. Ogni singolo alunno sarà poi valutato secondo un apposita griglia per ogni esercitazione proposta. Nel corso dell anno verranno effettuate due o tre prove di simulazione dell esame di stato, che saranno valutate come verifiche. SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE Più della metà della classe è motivata e soddisfa sempre gli obiettivi didattici richiesti. Alcuni conducono il loro impegno con fatica. Ancora persistono numerose assenze da parte di pochi. L assenza del laboratorio di elettrotecnica non permette di verificare le condizioni di funzionamento delle macchine elettriche studiate. RISORSE NECESSARIE PLP REV. 2 del Pagina 4 di 5

5 Risorse multimediali messe a disposizione dall Istituto scolastico o di proprietà dello studente, libro di testo, risorse online, siti web, altre risorse da ricercare in itinere per l applicazione della metodologia CLIL (inglese). Naturalmente il laboratorio di elettrotecnica, ad oggi in ristrutturazione, è una risorsa indispensabile. MODALITÀ DI VERIFICA E VALUTAZIONE La media finale di tutti i voti scritti, orali e pratici (unico voto) sarà così calcolata: valor medio delle medie dei voti raggiunti nelle prove scritte, prove orali e valutazioni di laboratorio individuali. Fanno integrante parte della valutazione e del voto finale l impegno dimostrato durante tutto l anno in classe e in laboratorio, il positivo e quotidiano interagire con la classe, la diligenza nell esecuzione dei compiti assegnati, la puntualità nella partecipazione alle attività didattiche, la presenza costante alle lezioni e alle verifiche programmate. Queste integrazioni alla media finale vengono quantizzate in un bonus/malus da +1 a 1, che verrà debitamente motivato e verbalizzato quando disposto. I voti assegnati alle relazioni di laboratorio di gruppo entreranno nelle griglie di valutazione dei singoli alunni per le attività di laboratorio. TESTI UTILIZZATI Gaetano Conte, Macchine elettriche, Hoepli. Manuale di Elettrotecnica ed Automazione. Dispense, siti web, cataloghi., ecc. PLP REV. 2 del Pagina 5 di 5

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