Dalle Norme Ministeriali. ISTITUTI TECNICI SETTORE TECNOLOGICO Indirizzo Costruzioni, Ambiente e Territorio TOPOGRAFIA.

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1 Dalle Norme Ministeriali ISTITUTI TECNICI SETTORE TECNOLOGICO Indirizzo Costruzioni, Ambiente e Territorio Il docente di Topografia concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: padroneggiare il linguaggio formale e i procedimenti dimostrativi della matematica; possedere gli strumenti matematici, statistici e del calcolo delle probabilità necessari per la comprensione delle discipline scientifiche e per poter operare nel campo delle scienze applicate; riconoscere gli aspetti geografici, ecologici,territoriali, dell ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche, sociali culturali e le trasformazioni intervenute nel tempo; 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; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell ambiente e del territorio. TOPOGRAFIA Secondo biennio I risultati di apprendimento sopra riportati in esito al percorso quinquennale costituiscono il riferimento delle attività didattiche della disciplina nel secondo biennio e nel quinto anno. La disciplina, nell ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento espressi in termini di competenza: rilevare il territorio, le aree libere e i manufatti, scegliendo le metodologie e le strumentazioni più adeguate ed elaborare i dati ottenuti utilizzare gli strumenti idonei per la restituzione grafica di progetti e di rilievi redigere relazioni tecniche e documentare le attività di gruppo e individuali relative a situazioni professionali utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche elaborando opportune soluzioni organizzare e condurre i cantieri mobili nel rispetto delle normative di sicurezza

2 L articolazione dell insegnamento di Topografia in conoscenze e abilità è di seguito indicata quale orientamento per la progettazione didattica del docente in relazione alle scelte compiute nell ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe. Superfici di riferimento in relazione al campo operativo del rilievo topografico Sistemi di riferimento cartesiano e polare e conversione fra coordinate. Scegliere la superficie di riferimento in relazione all estensione della zona interessata dalle operazioni di rilievo. Utilizzare le coordinate cartesiane e polari per determinare gli elementi e l area di figure piane. Caratteristiche e definizione degli angoli azimutali e zenitali. Metodi di misura Metodi e tecniche di impiego della strumentazione topografica ordinaria e delle stazioni totali elettroniche. Metodi e tecniche della rilevazione topografica. Segnali utilizzabili attivi o passivi e loro impiego Mettere in stazione uno strumento topografico, collimare un punto ed effettuare le letture delle grandezze topografiche. Verificare e rettificare gli strumenti topografici. Misura ed elaborazione di grandezze topografiche fondamentali: angoli, distanze e dislivelli. Concetto e tipologie di distanza. Metodi di misura della distanza. Procedimenti per il calcolo e la misura di un dislivello con visuale orizzontale o inclinata. Teoria degli errori. Metodi di compensazione e correzione, livelli di tolleranza. Tipologia di dati presenti in un registro di campagna. Scegliere il metodo di rappresentazione più idoneo per rilevare e rappresentare l altimetria del terreno Applicare la teoria degli errori a serie di dati rilevati. Effettuare un rilievo topografico completo, dal sopralluogo alla restituzione grafica. Desumere dati da un registro di campagna. Operazioni di campagna connesse al rilievo di appoggio mediante poligonali. Modalità di effettuazione di un rilievo catastale di aggiornamento e normativa di riferimento. Rappresentazione grafica e cartografica del territorio e le relative convenzioni simboliche Tecniche di tracciamento. Principio di funzionamento del sistema di posizionamento globale (GPS). Sistemi di riferimento del rilievo satellitare, superfici di riferimento nelle operazioni altimetriche e Metodi e tecniche del rilievo Effettuare un rilievo catastale inserendolo entro la rete fiduciale di inquadramento Leggere utilizzare e interpretare le rappresentazioni cartografiche Effettuare un picchettamento di punti desunti da una carta esistente o da un elaborato di progetto Effettuare un rilievo satellitare stabilendo la tecnica di rilievo e programmandone le sessioni di misura Effettuare il rilievo topo-fotografico per il raddrizzamento e la composizione di un prospetto architettonico Riconoscere i contesti per l impiego della tecnologia laser- scan per il rilievo geomorfologico e architettonico Effettuare trasformazioni di coordinate cartografiche Utilizzare un sistema di informazioni territoriale in base all ambito di interesse.

3 e competenze Unità Didattiche di Apprendimento per le classi 3 CAT(geometri) con * gli argomenti ritenuti di approfondimento con ** gli argomenti rinviabili ad anno successivo 1 Campo operativo ** Passaggio dalla superficie fisica della Terra alle superfici di riferimento nell ambito di: misure planimetriche ed altimetriche precisione ed ambiti di approssimazione cartografia posizionamento di punti ore annue=132 Scegliere la superficie di riferimento in relazione all estensione della zona interessata dalle operazioni di rilievo. Individuare le grandezze topografiche misurabili e calcolabili Valutare il grado di approssimazione relativo. Nozioni di geografia fisica e astronomica Nozioni di dinamica Nozioni di geometria descrittiva del piano, delle superfici curve Topografia e Geodesia: Definizioni Forma della Terra Gravità Forza centrifuga Verticale, orizzontale Superfici equipotenziali Superfici approssimanti Geoide Ellissoide Sfera locale Piano topografico Superfici di riferimento campo di validità Ellissoide Sfera locale Piano topografico Approssimazioni per angoli, distanze, quote Grandezze topografiche fondamentali Angoli azimutali Angoli zenitali Distanze geometriche Distanze topografiche Distanze ridotte Dislivelli Quote Coordinate geografiche Valutaz Verifica orale Durata ore 4

4 e competenze 2 Trigonometria e funzioni trigonometriche Goniometria, angoli orientati, angoli associati Sistemi di misura angolari Funzioni trigonometriche dirette ed inverse Operazioni con gli angoli Calcolo delle funzioni trigonometriche dirette ed inverse tramite la calcolatrice Calcolo Calcolo algebrico Nozioni elementari di geometria Utilizzo calcolatrice Disegno geometrico Angoli Definizione Angoli orientati Unità di misura Sistema assoluto Sistema sessagesimale Sistema sessadecimale Sistema centesimale Decimalizzazione Conversione tra diversi sistemi Funzioni trigonometriche Seno, Coseno, Tangente, Cotangente Definizioni Variazione e segno nei quadranti Grafico Funzioni trigonometriche inverse ArcSeno, ArcCoseno, ArcTangente Definizioni Definizioni Valori Grafico Relazioni tra le funzioni trigonometriche di angoli associati Angoli complementari Angoli supplementari Angoli explementari Angoli implementari Angoli differenti di angolo retto Angoli differenti di angolo piatto Calcolo tramite calcolatrice scientifica Esercitazioni grafiche e numeriche Valutazione Verifica orale e scritta Durata in ore 16

5 e competenze 3 Trigonometria applicata ai poligoni Teoremi triangoli rettangoli Teoremi triangoli Circonferenze notevoli relative ai triangoli Algoritmi di risoluzione dei poligoni Formule Aree Risoluzione dei triangoli. Risoluzione di poligoni tramite scomposizione in triangoli Calcolo aree Calcolo algebrico Nozioni elementari di geometria Utilizzo calcolatrice Disegno geometrico UDA2 Triangoli rettangoli Teorema di Pitagora Teorema cateto-ipotenusa Teorema cateto-cateto Risoluzione triangoli rettangoli Triangoli Teorema dei seni Teorema del coseno Teorema di Briggs * Teorema di Nepero * Risoluzione triangoli Aree dei triangoli Poligoni Condizione di risolvibilità Relazione fra gli angoli interni Risoluzione tramite scomposizione in triangoli Quadrilateri ciclici Trapezi Aree Metodi di calciolo Disegno Esercitazioni grafiche e numeriche Valutazione Verifica orale e scritta Durata in ore 36

6 e competenze 4 Coordinate Sistema e coordinate polari Sistema e coordinate cartesiane. Passaggio da un sistema all altro. Calcolo di distanze, angoli di direzione, angoli. Risoluzione di problemi di geometria piana tramite l uso delle coordinate polari e cartesiane. Calcolo algebrico Nozioni elementari di geometria Utilizzo calcolatrice Disegno geometrico UD3 Coordinate cartesiane Sistema Coordinate di punti Coordinate relative e parziali Angoli azimutali Distanza pitagorica Coordinate polari Sistema Coordinate di punti Conversione polari-cartesiane Angoli di direzione e azimut Conversione cartesiane-polari Conversione polari-cartesiane Risoluzione poligoni Calcolo Azimut Angoli orientati Calcolo lati, angoli Calcolo aree: formule di Gauss Posizionamento di punti Determinazione coordinate cartesiane Disegno Per coordinate polari Per coordinate cartesiane Esercitazioni grafiche e numeriche Valutazione Verifica orale e scritta Durata in ore 36

7 e compenze 5 Strumenti Metodi e tecniche di impiego della strumentazione topografica Metodi di misura Strumenti semplici. Teodolite. Misura di angoli e distanze. Scelta di strumenti di rilievo. Operatività nelle operazioni di misura. Mettere in stazione uno strumento topografico, collimare un punto ed effettuare le letture delle grandezze topografiche. Strumenti di supporto Filo a piombo Livella torica e sferica Uso operativo Precisione Strumenti per la misura distanze Longimetri Caratteristiche Uso operativo, precisione Strumenti per la misura di angoli Teodolite Principi di funzionamento Cerchi, Lettura ai cerchi Condizioni di rettifica Regola di Bessel Misure strumentali Teodolite-Stazione integrata Messa in stazione, centramento punto a terra Orientamento Misura di angoli azimutali e zenitali Misura di distanze Esercitazioni numeriche, grafica, pratica Valutaz Verifica orale, scritta, pratica Durata 8 ore

8 e compenze 6 Rilievo Planimetrico Tipologie e visibilità dei segnali. Metodi e tecniche della rilevazione topografica. Metodi e tecniche di impiego della strumentazione topografica Metodi di misura Tipologia di dati presenti in un registro di campagna. Misura di angoli e distanze. Schemi elementari di rilievo topografico. Individuazione di punti significativi per il rilievo di un oggetto. Scelta di strumenti e tecniche di rilievo. Operatività nelle operazioni di misura. Restituzione grafica ed analitica dei rilievi. UDA1 UDA2 UDA3 UDA4 UDA5 Segnali Naturali, artificiali Dimensionamento, visibilità Misure strumentali Teodolite-Stazione integrata Messa in stazione, centramento punto a terra Orientamento Misura di angoli azimutali e zenitali Misura di distanze Rilievi Scopo, tipologie Schemi Organizzazione delle misure Libretto di campagna Rilievi planimetrici per Allineamenti per Allineamenti e squadri ** per coordinate polari per coordinate cartesiane per coordinate bipolari ** per trilaterazione Rilievi restituzione Restituzione grafica Restituzione analitica Metod Esercitazioni numeriche, grafica, pratica Valutaz Verifica orale, scritta, pratica Durata 24

9 e competenze 7 Teoria degli errori delle misure ** Teoria degli errori. Metodi di compensazione e correzione, livelli di tolleranza. Misura ed errori. Classificazione e definizioni. Trattamento statistico delle misure aventi lo stesso peso. Trattamento statistico delle misure aventi peso diverso. Calcolo algebrico Grafici Competenze Applicare la teoria degli errori a serie di dati rilevati. Individuare, prevedere gli errori connessi alle operazioni di misura. Determinare valori probabili e precisione degli stessi. Determinare la precisione delle operazioni di misura. Sensibilità nella scelta di strumenti, tecniche ed accuratezza operativa in funzione della precisione richiesta Misure Classificazione: diretta, indiretta, con strumenti Errori di misura Classificazione Variabilità di misure ripetute errori sistematici errori accidentali Errore assoluto Errore relativo Trattamento statistico delle misure Quesiti operativi: valore probabile, sua precisione, precisione misure Campione statistico Distribuzione di Gauss Media aritmetica Scarti Proprietà della media Scarto quadratico medio Tolleranza Semi-dispersione Scarto quadratico medio della media Espressione della misura con la precisione Misure di diverso peso Pesi Media ponderata Precisione strumentale a priori derivazione Esercitazioni numeriche Valutazione Verifica orale e scritta Durata in ore 8

10 e competenze 8 Disegno topografico Rappresentazione grafica e cartografica del territorio e le relative convenzioni simboliche Scelta dell opportuno fattore di scala. Realizzazione di disegno in scala. Precisione grafica. Misure grafiche e loro precisione. Disegno assistito da computer Competenze Rappresentazione grafica, manuale e assistita dal computer di oggetti e di particolari territoriali. Lettura di rappresentazione grafica. Deduzione di misure grafiche. Disegno tecnico Disegno in scala Scala di rappresentazione Errori di graficismo Precisione Restituzione grafica da coordinate polari da coordinate cartesiane da allineamenti da trilaterazione Misure grafiche di distanze di angoli precisione Disegno assistito dal computer CAD Esercitazioni grafiche, di laboratorio informatica Valutaz Verifica grafica Durata intero anno

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