PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE

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1 Pag 1 di 7 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE Disciplina a.s.2015/2016 Classe: II Sez. R INDIRIZZO: Elettronica ed Elettrotecnica Docente : Prof. Roberto Manovella

2 Pag 2 di 7 ANALISI DELLA SITUAZIONE DI PARTENZA Profilo generale della classe ved. Verbale C.d.C. relativo alla Programmazione Collegiale Annuale Alunni con Bisogni Educativi Speciali (alunni diversamente abili e con disturbi specifici dell apprendimento) ved. Verbale C.d.C. relativo alla Programmazione Collegiale Annuale Livelli di partenza rilevati ved. Verbale C.d.C. relativo alla Programmazione Collegiale Annuale PERCORSI MULTIDISCIPLINARI/INTERDISCIPLINARI COMPETENZE DA ACQUISIRE ALLA CONCLUSIONE DEL PRIMO BIENNIO: individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi; osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità; essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. La disciplina Scienze e tecnologie applicate contribuisce all acquisizione delle competenze di filiera dell indirizzo Elettrotecnica ed Elettronica, concorrendo, con le altre discipline di indirizzo, a sviluppare e completare le attività di orientamento per portare gli studenti alla consapevolezza delle caratteristiche dei percorsi formativi del settore tecnologico e della definitiva scelta dell indirizzo di studio e, nel contempo, contribuendo alla formazione tecnico-scientifica in stretta collaborazione con le altre discipline del biennio. Pertanto, le conoscenze e le abilità elencate nel seguente Piano di Lavoro, sono declinate - in relazione alle competenze che, in generale, costituiscono il profilo del diplomato in Elettrotecnica ed Elettronica in modo da conseguire risultati di apprendimento congruenti alle discipline caratterizzanti, per il maggior numero di ore, il successivo triennio, e cioè Elettronica ed Elettrotecnica. In particolare, la disciplina concorre al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi alle materie caratterizzanti dell indirizzo, espressi in termini di competenza: 1. applicare i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica nello studio e nella progettazione di impianti e elettroniche; 2. utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi; 3. analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione; 4. redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative alle esercitazioni proposte. ARTICOLAZIONE ORARIA Sono previste 2 ore di teoria e 1 ora di esercitazioni di laboratorio alla settimana, con la possibilità di incrementare/decrementare le ore di teoria/esercitazioni anche concentrandole, eventualmente, in determinati periodi, in funzione delle esigenze didattiche e dell andamento generale della classe.

3 Pag 3 di 7 PIANO DI LAVORO COMPETENZE ABILITA CONOSCENZE UNITÀ N.1 TEST E CONSOLIDAMENTO DEI PREREQUISITI. CENNI DI METROLOGIA SETTEMBRE - OTTOBRE Capacità di usare un linguaggio tecnico adeguato. Svolgere semplici calcoli matematici. Competenza n.2 utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi UNITÀ N.2 ELETTRICITÀ NOVEMBRE - DICEMBRE Competenza n applicare i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica nello studio e nella progettazione di impianti e elettroniche; 2. utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi Operare con variabili e funzioni matematiche e logiche. Saper vedere l elettricità come una forma di energia. Conoscere le principali grandezze elettriche. Riconoscere i principali strumenti di misura elettrici e conoscerne le modalità d uso. Prerequisiti matematici: proporzionalità diretta e inversa, variabili dipendenti e indipendenti. Equazioni di primo grado. Definizione di misura e sistema di unità Struttura della materia: atomi e molecole. Prerequisiti di Fisica: grandezze fondamentali (velocità, forza, lavoro, potenza, ecc.) Sistema Internazionale di misura: 1) grandezze primitive e derivate (simboli e definizione) 2) multipli e sottomultipli Metodi di misurazione: diretta e indiretta. Cenni sulle principali caratteristiche degli strumenti di misura: portata, risoluzione, sensibilità, ripetibilità, stabilità, classe di precisione. Ampliamento del vocabolario: grandezze analogiche e digitali. Differenza fra strumenti analogici e digitali. Fonti di energia primarie e secondarie. Distinzione dei materiali rispetto al comportamento elettrico: conduttori, semiconduttori, isolanti. Energia elettrica e sue unità di misura: Joule e kwh, conversione tra le due unità. Definizione di tensione e relativa unità Definizione di intensità di corrente elettrica e relativa unità Definizione di potenza elettrica in c.c. Legge di Ohm. Definizione di resistenza rispetto alla legge di Ohm e rispetto alle caratteristiche geometriche del resistore. Effetti della corrente elettrica: effetto termico, magnetico ed elettrolisi. Generatori di corrente continua. Pile: struttura e principio di funzionamento. Cenni su alcuni tipi di pila: zincocarbone, Leclanché, alcaline. Accumulatore al piombo. Laboratoriali Misure con voltmetro e amperometro. Multimetro: inserzione dello strumento come voltmetro e come amperometro.

4 Pag 4 di 7 COMPETENZE ABILITA CONOSCENZE UNITÀ N.3 ELETTROTECNICA E CIRCUITI ELETTRICI A REGIME COSTANTE GENNAIO - MARZO Saper applicare i principi della Fisica nello studio del comportamento elettrico dei componenti di base dei circuiti elettrici. Competenza n applicare i procedimenti dell elettrotecnica e nello studio e nella progettazione di impianti e elettroniche; 2. utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi; 4. redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. UNITÀ N.4 ELETTROMAGNETISMO E IMPIANTI ELETTRICI APRILE MAGGIO Competenza n applicare i procedimenti dell elettrotecnica e dell elettronica nello studio e nella progettazione di impianti e elettroniche; 2. utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi; 3. analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione; Saper analizzare semplici circuiti elettrici lineari a regime costante. Essere in grado di effettuare misure delle grandezze elettriche fondamentali approntando gli strumenti e le attrezzature. Usare l elettricità in sicurezza Capire la funzione dei principali utilizzatori. Ricondurre l elettricità e il magnetismo ad un unica forma di energia. Capire i principi basilari comuni al funzionamento delle principali macchine elettriche. Riconoscere le principali macchine elettriche. Usare correttamente la simbologia dell impiantistica elettrica. Comprendere le problematiche relative alla trasmissione di elettricità. Circuiti elettrici: simboli, definizione di nodo e maglia, resistenze in serie e in parallelo; circuito aperto e cortocircuito. Legge di Ohm generalizzata. Potenza elettrica fornita dal generatore e potenza dissipata dai resistori. Definizione di grandezze continue, periodiche, alternate. Definizione di periodo e frequenza. Cenni e differenza sui circuiti a corrente alternata monofase e trifase. Codice dei colori delle resistenze, definizione di valore nominale e tolleranza Laboratoriali Misure con multimetri analogici e digitali; inserzione degli strumenti. Misure di resistenze con il multimetro: confronto tra valori nominali e misurati, utilizzo del codice del colori delle resistenze. Istruzioni per l utilizzo della breadboard per montaggi sperimentali. Utilizzo della breadboard per il montaggio di circuiti alimentati in c.c., con resistenze serie e parallelo per la misura di resistenze, correnti, tensioni e calcolo delle potenze. SICUREZZA NEGLI IMPIANTI ELETTRICI Effetti della corrente sul corpo umano : valori di intensità di corrente e di tensione e relativi danni. Sicurezza nell uso dei dispositivi elettrici in impianti domestici: contatti diretti e indiretti. Funzione dell interruttore differenziale e dell impianto di terra. Corrente di sovraccarico (utilizzo degli interruttori magnetotermici) e di cortocircuito. Precauzioni nell uso dei dispositivi elettrici. ELETTROMAGNETISMO Definizione del campo magnetico. Il magnetismo naturale: la magnetite, il campo magnetico terrestre e la bussola. Materiali ferromagnetici, diamagnetici, paramagnetici. Definizione di flusso magnetico. Induzione elettromagnetica : a) effetto magnetico della corrente (la spira, verso delle linee del campo magnetico e della corrente). Il campo magnetico rettilineo e il solenoide. b) effetto elettrico di un campo magnetico variabile (corrente

5 Pag 5 di 7 COMPETENZE ABILITA CONOSCENZE 4. redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative alle esercitazioni proposte. indotta o campo magnetico indotto). Cenni sull applicazione dell induzione elettromagnetica nelle macchine: trasformatori, dinamo elettriche; l alternatore e i motori elettrici. Norme per il disegno degli schemi elettrici. Classificazione degli schemi elettrici (Unifilare, Multifilare, Funzionale). CENNI SUL SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE DI PRODUZIONE, TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL ENERGIA. METODOLOGIA DIDATTICA Lezione frontale Lezione partecipata : Modello deduttivo(sguardo d insieme, concetti organizzatori anticipati) Modello induttivo (Analisi di casi, dal particolare al generale) Modello per problemi (Situazione problematica, discussione) Cooperative learning Brainstorming STRUMENTI DIDATTICI Libri di testo Web-Quest Testi di consultazione Siti web Fotocopie Manuale o altro. Sussidi multimediali LIM Lavagna luminosa Computer TIPOLOGIA DI PROVE DI VERIFICA DELL APPRENDIMENTO E ALTRI ELEMENTI DI VALUTAZIONE Verifiche orali (n.1 per ogni quadrimestre) Prove grafiche Prove/verifiche scritte (n.1 per ogni U.C.) Prove pratiche (n.1 per U.C. 2-3) Risoluzione di problemi Relazioni tecniche e/o sull attività svolta Osservazioni sul comportamento (partecipazione, Esercizi (a supporto della spiegazione teorica) attenzione, puntualità nelle consegne, rispetto delle regole e dei compagni/e)

6 Pag 6 di 7 CRITERI E GRIGLIE DI VALUTAZIONE COMPETENZA N. 1 2 U.C. CONOSCENZE ABILITA UNITÀ N.1 TEST E CONSOLIDAMENTO DEI PREREQUISITI. CENNI DI METROLOGIA UNITÀ N.2 ELETTRICITÀ Prerequisiti matematici: proporzionalità diretta e inversa, variabili dipendenti e indipendenti. Definizione di misura e sistema di unità Sistema Internazionale Caratteristiche degli strumenti di misura. Metodi di misurazione: diretta e indiretta. Individuare le fonti di energia primarie e secondarie Distinzione dei materiali rispetto al comportamento elettrico. Energia elettrica e sue unità di misura: Joule e kwh. Definizione di tensione e relativa unità Definizione di intensità di corrente elettrica e relativa unità Definizione di potenza elettrica in c.c. COMPETENZA N Capacità di usare un linguaggio tecnico adeguato Svolgere semplici calcoli matematici. Riconoscere l elettricità come una forma di energia. Conoscere le principali grandezze elettriche. Riconoscere gli strumenti di misura elettrici e conoscerne le modalità d uso U.C. CONOSCENZE ABILITA UNITÀ N.3 ELETTROTECNICA E CIRCUITI ELETTRICI A REGIME COSTANTE Effetti della corrente elettrica: effetto termico, magnetico ed elettrolisi. Generatori di corrente continua. Pile: struttura e principio di funzionamento. Legge di Ohm. Definizione di resistenza. Codice dei colori delle resistenze, definizione di valore nominale e tolleranza. Circuiti elettrici: simboli, definizione di nodo e di maglia, resistenze in serie e in parallelo; circuito aperto e cortocircuito. Potenza elettrica fornita dal generatore e potenza dissipata dai resistori. Saper analizzare semplici circuiti elettrici lineari a regime costante. Essere in grado di effettuare misure delle grandezze elettriche fondamentali con il multimetro. Saper utilizzare la breadboard per il montaggio di circuiti alimentati in c.c., con resistenze serie e parallelo per la misura di resistenze, correnti, tensioni e calcolo delle potenze.

7 Pag 7 di 7 COMPETENZA N U.C. CONOSCENZE ABILITA UNITÀ N.4 ELETTROMAGNETISMO E IMPIANTI ELETTRICI Definizione del campo magnetico. Il magnetismo naturale: la magnetite, il campo magnetico terrestre e la bussola. Definizione di flusso magnetico. Induzione elettromagnetica. Principi base di funzionamento comuni delle macchine elettriche. Differenza fra grandezze continue, periodiche, alternate. Definizione di periodo e frequenza. Differenza tra circuiti a corrente alternata monofase e trifase. Classificazione degli schemi elettrici (Unifilare, Multifilare, Funzionale). Conoscere gli effetti della corrente sul corpo umano. Conoscere i rischi legati all uso dei dispositivi elettrici in impianti domestici. Distinguere tra contatti diretti e indiretti. Conoscere la funzione dell interruttore differenziale e dell impianto di terra. Avere cognizioni elementari sull articolazione del sistema elettrico nazionale di produzione, trasmissione e distribuzione dell energia. Il docente Prof. Roberto Manovella Riconoscere le principali macchine elettriche. Usare l elettricità in sicurezza Comprendere le problematiche relative alla trasmissione di elettricità. Usare correttamente la simbologia dell impiantistica elettrica. Distinguere la funzione dei principali utilizzatori negli impianti elettrici ad uso civile.

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