CON SEZIONI ASS.: LICEO CLASSICO-SCIENTIFICO-LINGUISTICO G.B.Ferrari - LICEO ARTISTICO A. Corradini

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE G.B. FERRARI Via Stazie Bragadine, ESTE (PD) Tel. 0429/ Fax 0429/ PDIS02300E@istruzione.it - PDIS02300E@pec.istruzione.it Codice fiscale CON SEZIONI ASS.: LICEO CLASSICO-SCIENTIFICO-LINGUISTICO G.B.Ferrari - LICEO ARTISTICO A. Corradini ANNO SCOLASTICO 2018/2019 PIANO ANNUALE DI LAVORO INSEGNANTE Ezio Pignatelli CL. 4^ SEZ. MATERIA Fisica AS 1) PROFILO INIZIALE DELLA CLASSE La classe ha un rendimento medio, senza situazioni particolarmente a rischio ma anche senza particolari eccellenze. Dal punto di vista disciplinare il gruppo classe si presenta vivace ma corretto. Dal punto di vista della socializzazione il livello è discreto, la partecipazione e l impegno nel complesso mostrano una discreta consapevolezza del proprio dovere. 2) OBIETTIVI DIDATTICI DISCIPLINARI 1. Le onde: definizioni e proprietà generali. Competenze: Formulare ipotesi, sperimentare e/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie. Analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche, riuscendo a individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra esse. Spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica. Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema Internazionale delle unità di misura. Caratteristiche delle onde. Onde trasversali e longitudinali. Il fronte d'onda. Esempi di fenomeni ondulatori: onde meccaniche su una corda, onde in acqua, terremoti, suono, luce. Generazione e propagazione delle onde sonore. La luce: sorgenti, propagazione rettilinea. Onde periodiche e grandezze caratteristiche: lunghezza d'onda, frequenza, velocità, ampiezza, periodo. Velocità di un'onda: velocità di un'onda su una corda, velocità del suono e velocità della luce. L'indice di rifrazione. Intensità di un'onda e potenza di una sorgente. Intensità di un suono. I limiti di udibilità. La definizione delle grandezze fotometriche. Onde armoniche. Le caratteristiche del suono: altezza e timbro. La relazione tra lunghezza d'onda della luce il colore. Lo spettro elettromagnetico. L'effetto Doppler e le sue applicazioni. Analizzare le caratteristiche di un'onda. Distinguere i vari tipi di onda. Determinare lunghezza d'onda, periodo, frequenza di un'onda. Comprendere le caratteristiche di un'onda sonora. Distinguere altezza, intensità, timbro di un suono. Distinguere e discutere la rappresentazione spaziale e la rappresentazione temporale dell onda. Saper determinare la frequenza percepita da un osservatore rispetto a quella di una sorgente in caso di moto relativo. Saper utilizzare la scala dei decibel.

2 2. Riflessione e rifrazione Competenze: Formulare ipotesi, sperimentare e/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie. Analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche, riuscendo a individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra esse. Spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica. Risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema Internazionale delle unità di misura. Riflessione di un'onda su una corda con estremo libero e con estremo fisso. La legge della riflessione delle onde e della luce. L'eco. La formazione delle immagini con gli specchi piani e gli specchi sferici. Legge della rifrazione della luce e sua origine. Il fenomeno della riflessione totale. Il prisma. La dispersione della luce. Lenti convergenti e divergenti. La formula delle lenti sottili. Applicare le leggi della riflessione e della rifrazione della luce nella formazione delle immagini. Individuare le caratteristiche delle immagini e distinguere quelle reali da quelle virtuali. Riconoscere i vari tipi di specchi e di lenti e riconoscere le loro proprietà. Tracciare il percorso di un raggio di luce nel passaggio tra vari mezzi. Determinare, mediante procedimento grafico, l'immagine prodotta da uno specchio o da una lente. Utilizzare la formula delle lenti sottili. Calcolare l'indice di rifrazione relativo. Calcolare l'angolo limite nella formula della riflessione totale. 3. Interferenza e diffrazione Competenze: Formulare ipotesi, sperimentare e/o interpretare leggi fisiche, proporre e utilizzare modelli e analogie. Analizzare fenomeni fisici e applicazioni tecnologiche, riuscendo a individuare le grandezze fisiche caratterizzanti e a proporre relazioni quantitative tra esse.spiegare le più comuni applicazioni della fisica nel campo tecnologico, con la consapevolezza della reciproca influenza tra evoluzione tecnologica e ricerca scientifica.risolvere problemi utilizzando il linguaggio algebrico e grafico, nonché il Sistema Internazionale delle unità di misura.collocare le principali scoperte scientifiche e invenzioni tecniche nel loro contesto storico e sociale. Interferenza su una corda: il principio di sovrapposizione. Interferenza tra onde sonore. La differenza di fase. Le caratteristiche delle onde stazionarie. Frequenza fondamentale e armoniche in un'onda stazionaria. Il fenomeno dei battimenti. Il fenomeno della diffrazione con onde d'acqua e con onde sonore. Il principio di Huygens. Diffrazione ed interferenza della luce: l'esperimento di Young. I reticoli di diffrazione. Applicare il principio di sovrapposizione. Distinguere interferenza costruttiva e distruttiva. Calcolare la differenza di fase tra due onde. Applicare le conoscenze sul suono nel settore musicale. Determinare lunghezza d'onda e frequenza dei modi fondamentali e delle armoniche nelle onde stazionarie. Calcolare la frequenza di un battimento. Riconoscere il significato dell'esperienza di young nel confronto tra i modelli di interpretazione della luce. Individuare le zone di interferenza costruttiva e distruttiva in una figura di interferenza. Calcolare la lunghezza d'onda della luce da fenomeni di interferenza.

3 4. La definizione di carica elettrica. Competenze: Osservare e identificare fenomeni. 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. L'elettrizzazione per strofinio. L'ipotesi di Franklin. Il principio di conservazione della carica elettrica. L'interpretazione microscopica Conduttori ed isolanti. Definizione e interpretazione microscopica. L'elettrizzazione per contatto. Il fulmine. L'induzione elettrica e la polarizzazione degli isolanti. L'elettrizzazione per induzione. L'elettroscopio e l'elettroforo di Volta. Scheda riassuntiva dei metodi di elettrizzazione La definizione operativa di carica elettrica e la sua misura. Il Coulomb Utilizzare i concetti di carica elettrica e di forza elettrica nella modellizzazione di semplici sistemi fisici 5. Elettrostatica di cariche puntiformi Competenze: 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 legge di Coulomb nel vuoto e nei materiali. Confronto tra la forza elettrica e la forza gravitazionale Il campo elettrico: concetto e definizione. Conservatività del campo elettrico e energia potenziale elettrica. Il potenziale elettrico: concetto e definizione. La differenza di potenziale elettrico; il moto spontaneo delle cariche elettriche; l'unità di misura del potenziale elettrico. Saper disegnare le linee di campo e le superfici equipotenziali di semplici sistemi. Descrivere il concetto di campo elettrico e calcolarne il valore in funzione della carica che lo genera. Calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. Disegnare le linee di campo per rappresentare il campo elettrico prodotto da una carica o da una distribuzione di cariche. Comprendere il significato di differenza di potenziale e di potenziale elettrico. Individuare la direzione del moto spontaneo delle cariche prodotto da una differenza di potenziale 6. Elettrostatica di distribuzioni di carica Competenze: 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. Le linee del campo elettrico: definizione e proprietà. Il caso di una o due cariche puntiformi. Le superfici equipotenziali. Perpendicolarità tra linee di campo e superfici equipotenziali. Le definizioni di circuitazione e flusso di un campo vettoriale. La circuitazione del campo elettrostatico: formulazione provvisoria della prima equazione di Maxwell. Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss. La seconda equazione di Maxwell. Particolari distribuzioni di carica: uso del teorema di Gauss in sistemi di carica di data simmetria: distribuzione piana infinita, condensatore, distribuzione lineare infinita, distribuzione sferica. La capacità di un conduttore. Condensatori in serie e in parallelo. Saper disegnare le linee di campo e le superfici equipotenziali di semplici sistemi. Utilizzare il teorema di Gauss per risolvere sistemi di cariche uniformemente distribuite. Applicare il principio di conservazione dell'energia a problemi riguardanti l'interazione elettrica. Calcolare la capacità equivalente di più condensatori Determinare l'energia immagazzinata in un condensatore.

4 7. Correnti elettriche Competenze: Osservare e identificare fenomeni. 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. Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. La corrente elettrica. Definizione di intensità di corrente elettrica. Corrente continua, alternata, varia. Definizione di Ampère. Verso convenzionale della corrente elettrica. Cariche di conduzione. Definizione di generatore di tensione continua. La pila di Volta. Energia. Uso del voltmetro e dell'amperometro. Circuiti elettrici. collegamenti in serie e in parallelo. Circuiti complessi. Le leggi di Kirchoff. Prima e seconda legge di Ohm. Legge di Joule. Interpretazione microscopica. Il kwh. Il cortocircuito. Il circuito RC: carica e scarica di un condensatore. Schematizzare un circuito elettrico Applicare le leggi di Ohm e la relazione tra resistività e temperatura. Determinare la resistenza equivalente di un circuito Calcolare l'intensità di corrente in un circuito e in ciascuno dei suoi rami. Calcolare la potenza erogata da generatore e quella assorbita dai diversi elementi ohmici di un circuito Eseguire misure di differenza di potenziale ed intensità di corrente. 3) PROGRAMMAZIONE DIDATTICA SUDDIVISA PER TRIMESTRE-PENTAMESTRE Unità didattica Le onde: definizioni e proprietà generali. Riflessione e rifrazione Interferenza e diffrazione La definizione di carica elettrica. Elettrostatica di cariche puntiformi Elettrostatica di distribuzioni di carica Correnti elettriche Trimestre Tempistica Settembre-Ottobre Novembre-Dicembre Pentamestre Dicembre-Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio 4) RACCORDI INTERDISCIPLINARI Nel mese di Dicembre è prevista una serie di lezioni su Galileo e il metodo scientifico da svolgersi in stretta collaborazione con la prof. Arnese. 5) INTERVENTI DI RECUPERO PREVISTI Durante tutto l anno scolastico viene attivato un sostegno in itinere articolato in; ulteriori indicazioni e attività specifiche in classe relative al metodo di studio; revisione di parti del programma che hanno evidenziato elementi di criticità per gli studenti; lavoro differenziato in classe, per gruppi di livello; peer tutoring, che prevede l intervento attivo degli studenti in attività tra pari; assegnazione individuale o in piccoli gruppi di compiti specifici e successiva correzione in classe; attività laboratoriale;

5 Studenti con particolari necessità verranno indirizzati al servizio di sportello disponibile nell Istituto. Dopo le valutazioni del primo periodo, agli studenti che mostrino insufficienze verrà inoltre consigliata la frequenza di un corso di recupero attivato dalla scuola. 6) METODOLOGIA D INSEGNAMENTO I metodi usati saranno, oltre alla spiegazione frontale, il coinvolgimento attivo degli alunni nella lezione, la risoluzione di esercizi applicativi guidati ed individuali. Gli studenti, parte attiva del processo di apprendimento, dovranno svolgere gli esercizi assegnati per casa allo scopo di comprendere meglio gli aspetti teorici ed acquisire padronanza nell'applicazione. Gli esercizi richiesti dagli studenti o proposti dall'insegnante saranno, in linea di massima, corretti e commentati durante le lezioni. 7) MATERIALI DIDATTICI Oltre ai libri in adozione si potranno usare schemi, schede e materiali multimediali forniti dall insegnante, e suggerire altri testi per l approfondimento e il recupero. Il laboratorio viene considerato strumento indispensabile. Tuttavia, l attuale situazione del laboratorio dell Istituto non consente di programmare adeguatamente le attività possibili. Si privilegeranno attività di laboratorio povero, con strumenti di facile reperibilità per gli studenti. In seguito, nella parte finale dell anno, si spera di avere a disposizione materiale nuovo per esperimenti più avanzati. Le relazioni sulle esperienze svolte a casa costituiranno parte integrante dell'esperienza stessa. Si cercherà di favorire una didattica che sfrutti le potenzialità delle LIM presenti nell Istituto, e del laboratorio di informatica, utilizzando eventualmente fogli di calcolo per la successiva analisi dati. Il libro di testo adottato è: Ugo Amaldi, L Amaldi per i Licei Scientifici blu 2ed. Vol. 2 (Onde, campo elettrico e magnetico), ed. Zanichelli, ISBN ) ATTIVITA INTEGRATIVE PREVISTE Non sono previste attività integrative. 9) TIPOLOGIE DI VERIFICA E LORO NUMERO PER QUADRIMESTRE La valutazione avviene attraverso un voto UNICO, anche se le prove effettuate saranno di varie tipologie (scritto, orale, risposte a quesiti, test, relazioni di laboratorio, presentazione di approfondimenti). Nel primo periodo si prevedono un minimo di due prove; nel secondo periodo un minimo di tre prove (di cui almeno una effettivamente orale). Per l orale si prevedono, oltre all interrogazione tradizionale, interrogazioni brevi, correzione dei compiti a casa, ricerche personali su argomenti attinenti al programma, questionari. Le interrogazioni orali saranno volte soprattutto a valutare le capacità di ragionamento e i progressi raggiunti nella chiarezza e nella proprietà di espressione degli allievi. Per lo scritto verranno effettuate verifiche sommative sia sull applicazione (risoluzione di esercizi e problemi, per verificare la capacità di applicare i concetti appresi in semplici sistemi fisici, utilizzando la corretta notazione scientifica) che sulle conoscenze (questionari a risposta aperta o chiusa). Infine, se risulterà possibile effettuare attività di laboratorio, verranno valutate anche le relazioni su queste attvità; tali relazioni possono essere svolte a casa, e a seconda dell'esperimento potranno essere valutate sia per gruppi che per singolo studente. 10) CRITERI E TABELLA DI VALUTAZIONE Va innanzitutto ricordato che la valutazione finale sia del primo periodo che allo scrutinio finale - è più complessa e articolata rispetto alla semplice media delle valutazioni assegnate nelle singole prove di verifica e tiene conto, oltre che delle conoscenze e competenze acquisite, anche di altri elementi di giudizio che il docente rileva nel corso dell anno, quali il comportamento (partecipazione, frequenza, attenzione, correttezza e capacità di relazioni personali) e la progressione nell apprendimento (miglioramento del metodo e recupero). La semplice media delle valutazioni ha quindi significato solo come primo elemento di riflessione: si precisa anche che tale media viene calcolata pesando in modo diverso verifiche con diverse tipologie: a questo scopo verrà assegnato peso 10 alle verifiche scritte, peso 8 alle interrogazioni orali, peso 5 alle relazioni di laboratorio. Si danno di seguito le griglie di valutazione delle prove scritte, orali e delle relazioni di laboratorio.

6 Valutazione prova scritta: Le prove scritte verranno valutate facendo uso di un punteggio grezzo che verrà assegnato a ciascun quesito. Tale punteggio grezzo verrà riportato proporzionalmente nella consueta scala da 1 a 10 in modo che risulterà sufficiente la prova che consegua almeno il 60% del punteggio totale. Valutazione prova orale: Le prove orali saranno valutate con riferimento ai seguenti indicatori: a. pertinenza e completezza delle conoscenze b. Uso del linguaggio specifico c. di operare con i concetti e le tecniche risolutive. Voto Pertinenza della risposta e completezza delle conoscenze Uso del linguaggio specifico di operare con i concetti ed uso delle tecniche 1 Nulla Nullo Assente 2 Quasi nulla Quasi nullo Assente 3 Molto confusa Confuso e scorretto Assente 4 Lacunosa Molto impreciso Assente 5 Carente e scorretta Improprio Appena accennata 6 Superficiale Corretto ma limitato Molto elementare 7 Corretta ma poco approfondita Corretto e adeguato Elementare 8 Precisa e sicura Appropriato Semplice e chiara 9 Ampie e sicure Preciso Articolata e sicura 10 Ampie e approfondite Preciso e ricco Originale ed efficace

7 Valutazione relazione di laboratorio: Le relazioni di laboratorio verranno valutate facendo uso di un punteggio grezzo che verrà assegnato a ciascuna parte della relazione, secondo la seguente griglia di valutazione: Scopo e eventuali ipotesi di lavoro Materiale occorrente Descrizione del procedimento con eventuali osservazioni Analisi dati, tabelle e grafici eventuali Conclusioni finali con osservazioni pertinenti ai risultati e alla verifica delle ipotesi inizialmente formulate La relazione si presenta: Punti Pertinenti e corrette 3 Pertinenti ma scorrette 2 Non pertinenti 1 Assenti 0 Completo 2 Incompleto 1 Non presente 0 Corretta e completa 5 Corretta ma incompleta 4 Corretta la terminologia, ma mancano passaggi fondamentali Scorretta nella terminologia e superficiale 2 Scorretta nella terminologia e non pertinente 1 Assente 0 Corretta e precisa 5 Corretta, completa ma imprecisa 4 Corretta, precisa ma incompleta 3 Corretta, imprecisa e incompleta 2 Scorretta, incompleta e imprecisa 1 Non presente 0 complete e corrette con osservazioni e fatti teorici 4 corrette ma non complete non compaiono i fatti teorici non del tutto corrette le osservazioni sono superficiali sono scorrette incomplete e senza osservazioni 1 Le conclusioni non sono presenti 0 ordinata e riproducibile 2 ordinata ma non riproducibile 1 disordinata Il punteggio grezzo così ottenuto verrà convertito in decimi secondo la seguente tabella: ½ ½ 4 4 ½ ½ 7 7 ½ ½ 10 Este 20/11/2018 IL DOCENTE Prof. Ezio Pignatelli