LICEO STATALE GALILEO GALILEI DOLO A.S. 2017/2018 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE DEL DOCENTE

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1 LICEO STATALE GALILEO GALILEI DOLO A.S. 2017/2018 Docente: Prof. Alberto Signoretti Classe: 3A Materia: Fisica PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE DEL DOCENTE SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE La classe è composta da 22 studenti, per la maggior parte provenienti dalla classe precedente. La classe è stata valutata attraverso un test a risposta multipla volta a mettere in evidenza i preconcetti di fisica ingenua che caratterizzano gli studenti che approcciano alla meccanica. Gli studenti dimostrano di conoscere la disciplina in modo superficiale e di avere un approccio abbastanza mnemonico, ricordando le formule ma non comprendendone appieno il significato, quindi è fondamentale modificare questo approccio, cercando di entrare più in profondità negli argomenti trattati. Dal punto di vista disciplinare, la classe è collaborativa e si riesce a lavorare in modo efficace ma anche abbastanza rilassato. Gli studenti lavorano a casa, ma, almeno per ora, sembrano sfruttare poco le possibilità di approfondimento extra-scolastico (Club delle Scienze). OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO Lo studio della fisica dovrà contribuire a fornire lo studente di strumenti culturali e metodologici per una comprensione approfondita della realtà sviluppando un atteggiamento razionale, critico e progettuale di fronte alle situazioni, ai fenomeni e ai problemi. Il processo di apprendimento si concretizzerà nel: Conoscere i concetti fondamentali della fisica, le leggi, le teorie, il contesto storico e filosofico. Conoscere le grandezze fisiche, saper eseguire un controllo dimensionale e usare correttamente le unità di misura. Conoscere i vari aspetti del metodo sperimentale: la scelta delle variabili significative, la consapevolezza del significato di processo di misura, la capacità di raccolta e analisi dei dati, il controllo delle ipotesi interpretative. Formalizzare e risolvere problemi: formulare ipotesi, utilizzare in modo consapevole leggi e modelli, strumenti matematici o informatici. Inquadrare situazioni diverse in uno stesso schema logico, riconoscendo analogie e invarianti o differenze. COMPETENZE BASE DI FISICA NELLA CLASSE TERZA

2 Nel secondo biennio il percorso didattico darà maggior rilievo all impianto teorico (le leggi della fisica) e alla sintesi formale (strumenti e modelli matematici), con l obiettivo di formulare e risolvere problemi più impegnativi, tratti anche dall esperienza quotidiana, sottolineando la natura quantitativa e predittiva delle leggi fisiche. Inoltre, l attività sperimentale consentirà allo studente di discutere e costruire concetti, progettare e condurre osservazioni e misure, confrontare esperimenti e teorie. In particolare nella classe terza saranno riprese le leggi del moto, affiancandole alla discussione dei sistemi di riferimento inerziali e non inerziali e del principio di relatività di Galilei. L approfondimento del principio di conservazione dell energia meccanica, applicato anche al moto dei fluidi e l affronto degli altri principi di conservazione, permetteranno allo studente di rileggere i fenomeni meccanici mediante grandezze diverse e di estenderne lo studio ai sistemi di corpi. Con lo studio della gravitazione, dalle leggi di Keplero alla sintesi newtoniana, lo studente approfondirà, anche in rapporto con la storia e la filosofia, il dibattito del XVI e XVII secolo sui sistemi cosmologici. Si completerà lo studio dei fenomeni termici con le leggi dei gas, familiarizzando con la semplificazione concettuale del gas perfetto e con la relativa teoria cinetica; lo studente potrà così vedere come il paradigma newtoniano sia in grado di connettere l ambito microscopico a quello macroscopico. Lo studio dei principi della termodinamica permetterà allo studente di generalizzare la legge di conservazione dell energia e di comprendere i limiti intrinseci alle trasformazioni tra forme di energia, anche nelle loro implicazioni tecnologiche, in termini quantitativi e matematicamente formalizzati. ARGOMENTO CONOSCENZE ABILITA Ripasso Ripasso di cinematica lineare, moto parabolico, moto circolare uniforme, principi della dinamica. Saper riconoscere le diverse interazioni implicate in un fenomeno. Riconoscere il ruolo delle forze nel cambiamento di velocità dei corpi. Applicare il primo principio della dinamica. Riconoscere i sistemi di riferimento inerziali. Applicare il secondo principio della dinamica, ricorrendo anche alle componenti cartesiane di forza e accelerazione. Applicare il terzo principio della dinamica. Moto armonico Quantità di moto Legge oraria del moto armonico, oscillatore armonico semplice, pendolo semplice. Esperienza di laboratorio sul periodo di oscillazione del pendolo Definizione, principio di conservazione della quantità di moto, impulso, Riconoscere quando un moto periodico è anche un moto armonico. Cogliere l utilità del moto armonico e la generalità della sua equazione nella descrizione del moto. Sapere quando un sistema è isolato e individuare quando la quantità di moto si conserva o meno.

3 Energia Dinamica rotazionale Gravitazione riformulazione del secondo principio della dinamica. Sistemi isolati, conservazione della quantità di moto. Urti anelastici. Lavoro, energia, principali forme di energia, definizione di energia meccanica, principio di conservazione dell energia meccanica. Problemi vari, urti elastici. Momento delle forze, momento angolare, teorema di conservazione del momento angolare, momento di inerzia, energia cinetica rotazionale, puro rotolamento, teorema si Steiner. Esempi vari di dinamica del corpo rigido. Modello geocentrico ed eliocentrico, leggi di Keplero, Energia potenziale gravitazionale, velocità di fuga. Fluidodinamica Ripasso di fluidostatica (pressione, legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede), conservazione della portata, equazione di Bernoulli, esempi (portanza, effetto Magnus, tubo Venturi). Cenni alla viscosità, forza di Stokes in situazione laminare e vorticosa. Termologia Definizione di temperatura, dilatazione termica, definizione di calore, passaggi di stato, calore latente, calore specifico di una sostanza. Trasmissione di calore per conduzione, Saper calcolare il lavoro di una forza costante e comprendere quando una forza è a lavoro nullo. Calcolare, in casi semplici, il lavoro di una forza non costante. Saper applicare il principio di conservazione dell energia meccanica. Saper calcolare il momento delle forze, saper capire quando il momento angolare si conserva e quali sono le sue conseguenze, saper descrivere il moto di un corpo rigido. Saper calcolare il momento d inerzia usando il teorema di Steiner. Conoscere le relazioni tra le leggi di Keplero e la legge di gravitazione universale, anche seguendo un approccio storico. Saper individuare traiettorie e velocità in diverse situazioni Saper applicare l equazione di Bernoulli a situazioni anche complesse. Analizzare, anche con strumenti informatici, il moto di un oggetto in presenza di attrito viscoso. Saper calcolare la dilatazione termica di un materiale, conoscere gli stati di aggregazione della materia, saper individuare la temperatura di equilibrio quando due oggetti sono posti a contatto. Saper ricavare il calore

4 Leggi dei Gas e formula di Clausius convezione e irraggiamento. Principio zero della termodinamica. Legge di Boyle-Mariotte, legge di Gay-Lussac, legge di Charles, legge di Dalton, definizione di mole e numero di Avogadro. Modello di Clausius, teorema di equipartizione dell energia, energia interna di un gas. Termodinamica Le trasformazioni dei gas, trasformazioni reversibili e irreversibili. Lavoro di una trasformazione isobara, primo principio della termodinamica. Calore specifico molare a pressione costante e a volume costante, relazione di Meyer. Rendimento di un ciclo termodinamico, ciclo di Carnot. Secondo principio della termodinamica, entropia specifico di una sostanza. Esperienza del calorimetro delle mescolanze. Calcolare i valori di mole, massa molecolare di una sostanza e massa di una particella. Saper utilizzare l equazione di stato dei gas. Applicare la legge di Boyle e le leggi di Gay-Lussac. Interpretare la pressione esercitata da un gas in funzione degli urti tra le molecole del gas e le pareti del contenitore. Mettere in relazione la temperatura assoluta e l energia cinetica media delle molecole di un gas. Calcolare la velocità quadratica media delle molecole e analizzare la distribuzione delle velocità. Distinguere tra i calori specifici, a pressione e a volume costante, di un gas e saperli calcolare. Applicare il teorema di equipartizione dell energia. Calcolare l energia interna di un gas perfetto monoatomico. Applicare il primo principio della termodinamica alle trasformazioni quasi-statiche. Calcolare il lavoro svolto nelle trasformazioni termodinamiche. Calcolare il rendimento di una macchina termica. Riconoscere l equivalenza dei diversi enunciati del secondo principio. Calcolare il coefficiente di prestazione di macchine frigorifere, condizionatori e pompe di calore. Calcolare la variazione di entropia nelle trasformazioni termodinamiche. Saper determinare se una reazione chimica è spontanea o no.

5 Statistica Istogramma delle frequenze assolute, relative e percentuali, distribuzione di Gauss, scarto quadratico medio, compatibilità tra due distribuzioni. Interpretare in termini di entropia i processi di diffusione. Sapere quando due misure sono compatibili o meno, saper individuare l errore di una misura sulla base dello scarto quadratico medio SCELTE METODOLOGICHE Le lezioni sono caratterizzate da un approccio il più possibile dialogico, basato sulle conoscenze e sui preconcetti degli studenti, cui segue una rigorosa analisi al fine di costruire un sistema formale di conoscenza. Ove possibile saranno affrontate attività di laboratorio in gruppo, oppure svolgendo esperimenti alla cattedra e commentandoli assieme. Verranno inoltre utilizzate simulazione tramite applet e filmati vari presenti in rete. RECUPERO E POTENZIAMENTO La scuola mette a disposizione ogni martedì l attività denominata Club delle Scienze, che quindi gli studenti posso sfruttare. Inoltre inizierà un corso di potenziamento delle eccellenze in fisica, nell ottica di preparazione alle olimpiadi di fisica. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE Gli studenti saranno sottoposti a un minimo di due valutazioni per quadrimestre, fermo restando che, ove necessario, saranno somministrate verifiche di recupero e interrogazioni di recupero. Concorrono alla definizione del voto anche l impegno dello studente, il suo progresso rispetto ai risultati iniziali, l attenzione e la collaborazione in classe, l ordine del quaderno, la regolarità nell esecuzione del lavoro domestico e le relazioni di laboratorio. Valutazione scritta: Le prove scritte sono corredate da un indicazione del peso di ciascun esercizio. Il totale dei punti è di 8 punti, ciò implica che il voto della prova scritta vada da un massimo di 10 a un minimo di 2. Ritengo sia svilente per uno studente raggiungere voti inferiori in quanto potrebbe inficiare la volontà di recuperare. Ciascun esercizio viene valutato secondo la seguente griglia e il voto finale è il risultato della media pesata. Valutazione Descrizione 10-9 Esercizio corretto e ordinato 8-7 Esercizio corretto ma svolto in modo disordinato o con piccoli errori di calcolo e/o mancanze nelle spiegazioni

6 6-5 Esercizio impostato correttamente ma presenta errori di calcolo e/o mancanze nelle spiegazioni 4-3 Esercizio impostato correttamente ma presenta gravi errori di calcolo e/o gravi mancanze nelle spiegazioni 0-2 Esercizio errato Valutazione Orale: Per la valutazione orale ci si basa sulla seguente griglia di valutazione, in cui vengono osservati i seguenti indicatori: - Conoscenza; conoscere termini, principi e regole relative al corso di studi attuale e precedenti; - Comprensione; essere in grado di decodificare e formalizzare il linguaggio; - Capacità; essere in grado di applicare quanto appreso in situazioni nuove o note. Voto Conoscenza Comprensione Capacità 3 Sconnessa e gravemente lacunosa 4 Frammentaria e gravemente lacunosa 5 Frammentaria e con qualche lacuna 6 Limitata agli elementi di base 7 Completa degli elementi di base Non comprende il linguaggio specifico Sa decodificare solo in modo parziale Sa decodificare solo se guidato Sa leggere e decodificare solo secondo standards proposti Sa leggere e decodificare in modo autonomo Non riesce ad applicare le minime conoscenze Commette gravi errori in situazioni già trattate Applica le minime conoscenze con qualche errore Sa applicare le conoscenze in situazioni semplici di routine Sa applicare le conoscenze in situazioni nuove ma commette imprecisioni 8 Completa Sa leggere e decodificare in modo autonomo e personale 9 Completa e approfondita Sa comprendere situazioni complesse Sa applicare le conoscenze in situazioni nuove ma commette qualche imprecisione Applica autonomamente le conoscenze anche a problemi più complessi in modo corretto 10 Completa e corredata da approfondimenti personali Sa comprendere situazioni complesse Applica autonomamente e correttamente le conoscenze

7 anche a problemi più complessi; trova la soluzione migliore EVENTUALE ADESIONE A PROGETTI DEL POF, RAPPORTI CON IL TERRITORIO, USCITE DIDATTICHE Tutte le attività segnalate come formative dal Consiglio di Classe. Dolo 1/11/2017 Alberto Signoretti