ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE POLO COMMERCIALE ARTISTICO GRAFICO MUSICALE

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1 a.s.2015/2016 MATEMATICA E FISICA nei LICEI Disciplina: FISICA LICEO ARTISTICO A CURA DEL RESPONSABILE DI AMBITO FEDERICA CAGNESCHI

2 L AMBITO DISCIPLINARE STABILISCE CHE: 1. I docenti prevedono un congruo numero di ore per il recupero in itinere e una verifica finale che accerti l eventuale recupero avvenuto, tale recupero può essere attuato alla fine di uno o più moduli a seconda delle necessità del docente e della classe. 2. I docenti concordano nel ritenere che ore singole di Matematica e Fisica siano più utili e consentano di ottenere risultati migliori. 3. Secondo quanto indicato dalla CM , l ambito disciplinare di Matematica e Fisica delibera che negli scrutini intermedi di tutte le classi di tutti gli indirizzi la valutazione dei risultati raggiunti sia formulata mediante voto unico. 4. Per l'istruzione degli adulti viene deliberato: Visti il DPR n. 263 del 29 ottobre 2012 e il DM n. 211/2010 riguardanti la riforma dell Istruzione degli adulti e quella dei Licei Artistici; visto che, per le programmazioni e per l'organizzazione della didattica in generale, il serale deve fare riferimento alle indicazioni date dal CPIA Provinciale, si decide che le programmazioni del Liceo Serale Artistico saranno archiviate in file separati. Si allega la griglia di valutazione per l'orale; per la valutazione delle prove scritte i docenti decidono di allegare al compito una tabella di punteggi con i relativi criteri di conversione in voto. Grosseto, lì 21 ottobre 2015 FIRMA DEI DOCENTI: Federica Cagneschi Umberto Conforti Franco Polverino

3 PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE A.S AMBITO DISCIPLINARE: Matematica e Fisica nei Licei DISCIPLINA : FISICA ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 1 CLASSI: Terze TITOLO: LE GRANDEZZE E LE MISURE COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Comprendere il concetto di misurazione di una grandezza fisica. Distinguere grandezze fondamentali e derivate. Ragionare in termini di notazione scientifica. Comprendere il concetto di definizione operativa delle grandezze fisiche. Definire le caratteristiche degli strumenti. Ragionare in termini di incertezza di una misura. Rappresentare i dati sperimentali con la scelta delle opportune cifre significative e in notazione scientifica. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LE GRANDEZZE La misura delle grandezze; Il Sistema Internazionale di Unità; L intervallo di tempo, la lunghezza, l area, il volume, la massa, la densità.

4 LA MISURA Gli strumenti; L incertezza delle misure; Il valore medio e l incertezza, l incertezza relativa; Cenno all incertezza delle misure indirette; La notazione scientifica TEMPI 10 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: esegui le seguenti equivalenze:. calcola l incertezza relativa delle seguenti misure: determina, motivando, la meno precisa fra le seguenti misure: data la seguente serie di misure trova il valore medio, l errore massimo, la scrittura della misura: EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali. CHIMICA: Lavoro coordinato per l acquisizione dei concetti fondamentali del modulo nelle due discipline

5 DISCIPLINA : FISICA ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 2 CLASSI: Terze TITOLO: LA VELOCITA E L ACCELERAZIONE I MOTI NEL PIANO COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) Identificare il concetto di punto materiale in movimento e di traiettoria. Creare una rappresentazione grafica dello spazio e del tempo e della velocità e del tempo e saperle correttamente analizzare. Individuare grandezze vettoriali in situazioni reali. Riconoscere le relazioni matematiche tra le grandezze cinematiche. Applicare le grandezze cinematiche a situazioni concrete. Identificare e costruire la legge del moto rettilineo uniforme anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Utilizzare il concetto di variazione di una grandezza in diversi contesti della vita reale. Costruire rappresentazioni grafiche del moto accelerato anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Identificare e costruire le leggi della posizione e della velocità nel moto uniformemente accelerato anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Riconoscere le caratteristiche del moto circolare uniforme. Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche.

6 STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LA VELOCITA Il punto materiale in movimento e i sistemi di riferimento; Il moto rettilineo e la velocità media; Calcolo della distanza e del tempo e costruzione del grafico spazio-tempo; Moto rettilineo uniforme, la legge oraria e il grafico; Esempi e lettura di grafici spazio-tempo. L ACCELERAZIONE Il moto vario su una retta; La velocità istantanea; L accelerazione media e il grafico velocità-tempo; Il moto uniformemente accelerato; con partenza da fermo e con velocità iniziale; La legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato; Esempi e lettura di grafici velocità-tempo; Galileo Galilei e il metodo sperimentale. I MOTI NEL PIANO I vettori e gli scalari, le operazioni con i vettori; Vettore posizione e vettore spostamento, Il vettore velocità; Il moto circolare uniforme, l accelerazione nel moto circolare uniforme; Il moto armonico e la velocità istantanea; La composizione dei moti. TEMPI 28 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Se un corpo si muove di moto rettilineo uniforme, determina lo spazio percorso o il tempo impiegato o il valore della velocità.

7 Costruisci il grafico del moto rettilineo uniforme di un corpo conoscendone le caratteristiche. Se un corpo si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato, determina lo spazio percorso o il tempo impiegato o il valore della velocità o il valore dell accelerazione. Costruisci il grafico del moto rettilineo uniformemente accelerato di un corpo conoscendone le caratteristiche velocità-tempo o spazio-tempo. Se un corpo si muove di moto circolare uniforme, determina lo spazio percorso o il tempo impiegato o il valore della velocità o il valore della frequenza. Costruisci il grafico del moto circolare uniforme di un corpo conoscendone le caratteristiche. Dato un vettore, rappresenta graficamente un vettore con direzione opposta e modulo doppio, triplo, metà Dati più vettori, determina graficamente la risultante del sistema. Dato un vettore, scomponilo graficamente rispetto alle direzioni assegnate. Dato un punto P sul quale agiscono due forze di modulo assegnato, rappresenta graficamente la situazione, calcola il modulo del vettore somma, rappresenta il vettore risultante. EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali.

8 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 3 CLASSI: Terze TITOLO: LE FORZE E L EQUILIBRIO COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Analizzare l effetto delle forze. Interpretare il ruolo delle forze d attrito in situazioni reali Analizzare l equilibrio di un punto materiale. Ragionare sul concetto di corpo rigido e studiarne l equilibrio anche in funzione dell applicazione di momenti della forza. Valutare l effetto di più forze su un corpo rigido. Valutare l utilizzo delle leve nei dispositivi meccanici Identificare l effetto che una forza esercita su una superficie con la grandezza scalare pressione. Indicare la relazione tra la pressione dovuta al peso di un liquido e la sua densità e profondità. Analizzare la forza che un fluido esercita su un corpo in esso immerso (spinta idrostatica). Discutere l esperimento di Torricelli. Analizzare il modo in cui la pressione esercitata su una superficie di un liquido si trasmette su ogni altra superficie a contatto e formalizzare la legge di Pascal Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte

9 Contenuti: LE FORZE E L EQUILIBRIO Le forze cambiano la velocità; La misura delle forze, la somma delle forze; La forza peso e la massa; Le forze di attrito; La forza elastica e la legge di Hooke; Il punto materiale e il corpo rigido; L equilibrio del punto materiale; L equilibrio su un piano inclinato; L effetto di più forze su un corpo rigido Il momento delle forze; L equilibrio di un corpo rigido; Le leve e le macchine semplici; Il baricentro L EQUILIBRIO DEI FLUIDI Solidi, liquidi e gas; La pressione; La pressione nei liquidi e la legge di Pascal; La pressione della forza-peso nei liquidi e la legge di Stevino; La spinta di Archimede; La pressione atmosferica e l esperienza di Torricelli. TEMPI 28 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Data una molla determina la forza o l allungamento o la costante elastica. Trova la massa di un corpo conoscendone il peso oppure trova il peso di un corpo conoscendone la massa. Dato un corpo su di un piano inclinato determina la forza equilibrante in base alle

10 caratteristiche assegnate. Date due forze parallele, determina la risultante del sistema. Calcola il modulo del momento di una forza applicata in un punto di un corpo rigido, sapendo la distanza della retta d azione della forza dal centro di rotazione del corpo stesso. Data una macchina semplice (in particolare una leva) determina il valore delle forze per ottenere l equilibrio. Dato un corpo da massa e di dimensione assegnate, determina la pressione esercitata sul piano. Calcola la pressione esercitata da una forza sulla superficie di un fluido. Calcola la pressione di un fluido alla profondità di. Determina la spinta di Archimede su di un corpo di volume o di peso assegnato immerso in un fluido. EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali. CHIMICA: Lavoro coordinato per l acquisizione dei concetti fondamentali del modulo nelle due discipline

11 PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE A.S AMBITO DISCIPLINARE: Matematica e Fisica nei Licei DISCIPLINA : FISICA ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 1 CLASSI: Quarte TITOLO: LE FORZE E IL MOVIMENTO COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) Descrivere il moto di un corpo in assenza di forze risultanti applicate e quando su di esso agisce una forza costante. Descrivere l interazione tra due corpi. Studiare il moto dei corpi in funzione delle forze agenti. Individuare i sistemi nei quali non vale il principio di inerzia. Indicare gli ambiti di validità dei principi della dinamica. Riconoscere le relazioni matematiche tra le grandezze dinamiche. Creare una rappresentazione grafica forza-massa, massa-accelerazione, forza-accelerazione e saperle correttamente analizzare. Descrivere la caduta libera di un corpo. Identificare le condizioni perché si realizzi un moto parabolico. Analizzare la discesa lungo un piano inclinato. Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche.

12 STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: I PRINCIPI DELLA DINAMICA La dinamica; Il primo principio della dinamica; I sistemi di riferimento inerziali; Cenno al principio di relatività galileiana; L effetto delle forze; Il secondo principio della dinamica; Cos è la massa?; Il terzo principio della dinamica; Isaac Newton LE FORZE E IL MOVIMENTO La caduta libera ; La discesa lungo un piano inclinato; Il moto dei proiettili; La forza centripeta. TEMPI 15 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: determina la forza che.., la massa di.., l accelerazione che. sapendo le altre grandezze relative al secondo principio della dinamica. calcola il peso di un corpo sapendo che la sua massa vale.. determina la forza che.., la massa di.., l accelerazione che. sapendo le altre grandezze relative al secondo principio della dinamica. determina di un corpo in caduta libera la velocità con cui arriva al suolo, l altezza da cui è caduto, il tempo di caduta. un corpo scende lungo un piano inclinato determina la componente attiva del peso, il peso, le

13 caratteristiche del piano inclinato, l accelerazione con cui arriva alla base, il tempo di discesa, la velocità finale al termine della discesa. EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali.

14 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 2 CLASSI: Quarte TITOLO: IL LAVORO, L ENERGIA E LA GRAVITAZIONE COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Saper comprendere qual è l origine delle forze; Saper applicare il teorema dell energia cinetica a situazioni semplici Saper descrivere trasformazioni di energia da una forma a un altra Saper applicare il principio di conservazione dell energia meccanica Realizzare il percorso logico che porta dal lavoro all energia cinetica, all energia potenziale gravitazionale e all energia potenziale elastica. Analizzare la conservazione delle grandezze fisiche in riferimento ai problemi da affrontare. Essere consapevoli dell utilizzo dell energia nelle situazioni reali. Saper analizzare le interazioni fra corpi, come urti e le esplosioni, che avvengono in tempi brevissimi Descrivere i moti dei corpi celesti e individuare la causa dei comportamenti osservati. Formulare la legge di gravitazione universale Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte

15 Contenuti: L ENERGIA E LA QUANTITA DI MOTO Il lavoro; La potenza; L energia; L energia potenziale gravitazionale ed elastica; L energia cinetica; La conservazione dell energia; La quantità di moto; Il principio di conservazione della quantità di moto; (cenni) Gli urti e l impulso(cenni) LA GRAVITAZIONE Le leggi di Keplero; La gravitazione universale. TEMPI 20 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Calcola il lavoro compiuto da una forza di.. oppure calcola la forza che compie un lavoro di. Calcola la potenza di un corpo che compie un lavoro di. oppure calcola il tempo o il lavoro di un corpo che esprime una potenza di.. Calcola l energia cinetica o l energia potenziale di un corpo, conoscendo alcune caratteristiche della situazione in esame. Calcola l energia meccanica di un corpo conoscendo alcune caratteristiche della situazione in esame. Calcola la quantità di moto di un corpo conoscendo alcune caratteristiche della situazione in esame. Determina se l urto di due corpi è elastico o anelastico, determinane alcune caratteristiche conoscendo altre caratteristiche della situazione in esame. Calcola la forza gravitazionale che si esercita fra due corpi, o la massa, o la distanza. MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali. CHIMICA: Lavoro coordinato per l acquisizione dei concetti fondamentali del modulo nelle due discipline

16 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 3 CLASSI: Quarte TITOLO: TEMPERATURA E CALORE COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Sapere effettuare misurazioni della temperatura Saper determinare la dilatazione di un solido Saper descrivere le leggi dei gas perfetti Saper determinare l equivalenza tra calore e lavoro Saper applicare l equazione del calore Saper determinare la temperatura di equilibrio Saper descrivere i cambiamenti di stato della materia Comprendere l importanza dei principi della termodinamica. Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LA TEMPERATURA Il termometro; La dilatazione termica dei solidi; La dilatazione termica dei liquidi e dei gas; Le leggi di Gay-Lussac; La legge di Boyle e Mariotte;

17 L equazione di stato dei gas perfetti. IL CALORE Calore; lavoro, energia termica; Propagazione del calore: I passaggi di stato; TERMODINAMICA Gli scambi di energia I e II principio della termodinamica TEMPI 15 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI Esempi di richieste: Trasforma il valore di temperatura dalla scala.. alla scala.. Data una sbarra di lunga. se la temperatura passa da.. a.. determinane l allungamento Calcola la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di. da. a. Se la temperatura di un corpo di massa passa da una temperatura di a assorbendo una quantità di calore di. Determina il suo calore specifico. MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali. CHIMICA: Lavoro coordinato per l acquisizione dei concetti fondamentali del modulo nelle due discipline

18 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 4 CLASSI: Quarte TITOLO: LE ONDE: SUONO E LUCE COMPETENZE Osservare e identificare fenomeni. Avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell affidabilità di un processo di misura, costruzione e validazione di modelli. Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) Saper descrivere le caratteristiche generali di un onda Saper differenziare i suoni in base alle loro caratteristiche Saper descrivere le caratteristiche e le proprietà della luce Saper applicare le leggi e le formule con specchi e lenti Saper comprendere il funzionamento di sistemi ottici STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: IL SUONO Le onde Le onde sonore Le caratteristiche del suono LA LUCE Onde e corpuscoli La riflessione e lo specchio piano Gli specchi curvi La rifrazione La riflessione totale Le lenti La dispersione La diffrazione L interferenza

19 TEMPI 16 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI Esempi di richieste: Determina la lunghezza d onda o la frequenza o la velocità di un onda, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Costruisci il grafico di un onda conoscendone le sue caratteristiche. Un oggetto provoca un suono, dopo quanto tempo lo percepisce un ascoltatore posto alla distanza di. Se si emette un suono alla distanza di. da una parete, dopo quanto tempo si avverte l eco Un raggio di luce incide su uno specchio con un angolo di.., calcola e rappresenta l angolo riflesso Un raggio di luce attraversa due mezzi che hanno caratteristiche.., conoscendo l angolo di incidenza e quello di rifrazione determina l indice di rifrazione del secondo mezzo rispetto al primo Dato uno specchio convergente determina la distanza focale o la distanza dell oggetto o la distanza dell immagine, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame e rappresenta graficamente Dato una lente convergente/divergente determina la distanza focale o la distanza dell oggetto o la distanza dell immagine o le dimensioni dell immagine, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame e rappresenta graficamente. MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici: operazioni, equivalenze, equazioni, grafici cartesiani, grafici strutturali, funzioni goniometriche. CHIMICA: Lavoro coordinato per l acquisizione dei concetti fondamentali del modulo nelle due discipline

20 PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE A.S DISCIPLINA : FISICA AMBITO DISCIPLINARE: Matematica e Fisica nei Licei ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 1 CLASSI: Quinte TITOLO: L EQUILIBRIO ELETTRICO COMPETENZE Padroneggiare le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Sapere riconoscere i fenomeni elettrici Distinguere tra corpi conduttori e isolanti. Comprendere ed utilizzare i concetti di campo elettrico, potenziale elettrico, energia potenziale elettrica. Analizzare il campo elettrico tra due lastre cariche di segno opposto. Saper determinare le relazioni fra le grandezze elettriche. Valutare analogie e differenze tra campi elettrici e gravitazionali Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LE PROPRIETA ELETTRICHE DELLA MATERIA La carica elettrica; La forza elettrica e la legge di Coulomb; Le cariche elementari: elettroni e protoni; Il nucleo atomico, ionizzazione ed elettrizzazione; L induzione elettrica; Materiali conduttori e materiali isolanti. IL CAMPO ELETTRICO Il campo elettrico; Il potenziale elettrico;

21 L equilibrio elettrostatico; I generatori di tensione; La capacità elettrica e i condensatori TEMPI 10 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Calcola la forza attrattiva/repulsiva o la distanza o l intensità tra cariche elettriche, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola il campo elettrico o la distanza o l intensità tra cariche elettriche, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola la differenza di potenziale tra cariche, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame In un condensatore calcola la capacità elettrica o la distanza tra le armature o la d.d.p. o l intensità della carica sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici nella presentazione teorica e nella risoluzione di esercizi e problemi.

22 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 2 CLASSI: Quinte TITOLO: LACORRENTE ELETTRICA E I CIRCUITI COMPETENZE Padroneggiare le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento; comprendere la valenza metodologica dell informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell individuazione di procedimenti risolutivi. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Analizzare la relazione esistente tra intensità di corrente, d.d.p. e resistenza ricavando la I legge di Ohm. Analizzare gli effetti del passaggio di corrente su un resistore ricavando la II legge di Ohm. Saper definire la potenza elettrica e discutere l effetto Joule anche facendo riferimento ad esempi nella realtà. Esaminare un circuito elettrico e riconoscere i collegamenti in serie e in parallelo. Schematizzare un circuito elettrico. Risolvere problemi relativi a circuiti elettrici. Valutare l importanza del ricorso ai circuiti elettrici nella maggior parte dei dispositivi utilizzati nella vita reale. Elaborare, interpretare e rappresentare graficamente i dati sperimentali raccolti in laboratorio anche con l ausilio di tecnologie informatiche. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LA CORRENTE ELETTRICA E I CIRCUITI I circuiti elettrici elementari; L intensità di corrente; La prima legge di Ohm; La resistenza elettrica; La seconda legge di Ohm; L effetto Joule e potenza elettrica;

23 Circuiti con resistenze in serie e in parallelo; La corrente elettrica nei liquidi e nei gas. TEMPI 20 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Calcola l intensità di corrente o il tempo o l intensità della carica elettrica, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola la resistenza o la d.d.p. o l intensità di corrente, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola la resistenza o la d.d.p. o l intensità di corrente di un circuito con resistenze in serie o in parallelo, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola la resistenza o la lunghezza o la sezione di un conduttore di., sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici nella presentazione teorica e nella risoluzione di esercizi e problemi.

24 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 3 CLASSI: Quinte TITOLO: IL MAGNETISMO E L ELETTROMAGNETISMO COMPETENZE Padroneggiare le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Sapere riconoscere i fenomeni magnetici Individuare direzione e verso del campo magnetico Mettere a confronto campo elettrico e campo magnetico. Ragionare sui legami tra fenomeni elettrici e magnetici. Descrivere l idea di Faraday che porta alla scoperta della corrente indotta e alla nascita dell elettromagnetismo Descrivere il funzionamento del motore elettrico e dell alternatore valutandone l importanza nell applicazione nella vita reale. Analizzare il funzionamento delle centrali elettriche e nucleari valutandone l impatto sociale e ambientale. Comprendere come avviene il trasporto dell energia elettrica. Discutere l importanza, e la necessità, di fonti rinnovabili di energia elettrica. Ragionare sul consumo di energia elettrica e sul risparmio energetico. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: MAGNETI E CAMPI MAGNETICI La forza magnetica e il campo magnetico e le cause del magnetismo; Effetti magnetici della corrente elettrica: l esperienza di Oersted, bobina o solenoide ed elettrocalamita; Origine microscopica del magnetismo ed ipotesi di Ampere; Azioni dei campi magnetici sulle correnti elettriche e il vettore campo magnetico; Forza magnetica su una carica in movimento e forza di Lorentz; Le forze tra i conduttori percorsi da corrente, l esperienza di Ampere, la legge di Biot e Savart: I motori elettrici.

25 PRODUZIONE, CONSUMO E TRASPORTO DELL ENERGIA ELETTRICA L induzione elettromagnetica; La legge di Lenz e La legge di Faraday-Neumann Generare la corrente con l alternatore, produrre la corrente alternata, le grandezze efficaci: Il trasporto dell energia elettrica e i trasformatori; Dalla produzione al consumo e i pro ed i contro dell energia elettrica. TEMPI 20 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata compiti di tipo tradizionale prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Esempi di richieste: Dato un filo rettilineo percorso da corrente elettrica determina la sua lunghezza, o l intensità di corrente o l intensità di campo magnetico o la forza esercitata dal campo magnetico, sapendo le altre caratteristiche del sistema in esame Calcola la forza che agisce su un elettrone che entra perpendicolarmente alle linee di forza in un campo magnetico alla velocità di.. Dato un filo rettilineo percorso da corrente elettrica determina l intensità di campo magnetico in un punto distante dal filo.. Dato una spira circolare di caratteristiche.. percorsa da corrente elettrica determina l intensità di campo magnetico al centro di essa Dato un solenoide di caratteristiche.. percorso da corrente elettrica determina l intensità di campo magnetico al centro di esso EVENTUALI COLLEGAMENTI INTERDISCIPLINARI MATEMATICA: Uso degli strumenti matematici nella presentazione teorica e nella risoluzione di esercizi e problemi.

26 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 4 CLASSI: Quinte TITOLO: LA TEORIA ELETTROMAGNETICA DELLA LUCE COMPETENZE Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al percorso. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) Saper descrivere le caratteristiche e le proprietà della luce Descrivere le diverse parti dello spettro elettromagnetico e le caratteristiche delle onde che le compongono. Descrivere e comprendere l utilizzo delle onde elettromagnetiche nel campo delle trasmissioni radio, televisive e nei telefoni cellulari. STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: LA TEORIA ELETTROMAGNETICA DELLA LUCE La teoria ondulatoria della luce e l esperimento di Young; Le onde elettromagnetiche; Lo spettro elettromagnetico; L energia della luce solare: la fusione nucleare; Lo sfruttamento dell energia solare: il solare termico, il solare fotovoltaico, i pannelli solari. Energia per un futuro sostenibile.

27 TEMPI 6 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: esecuzione in gruppo o individuale di prove con implicazioni nella realtà quotidiana; rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo relazioni di esperienze di laboratorio Modulo che tratta idee e storia della fisica, si presta per verifiche con test a scelta multipla o per domande a risposta breve su concetti e classificazioni

28 ORDINE DI SCUOLA: LICEO INDIRIZZO: Artistico MODULO N. 5 CLASSI: Quinte TITOLO: PERCORSI DI FISICA MODERNA COMPETENZE Essere in grado di comprendere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione fisica della realtà. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Descrizione di cosa l alunno deve SAPER FARE (DESCRITTORI) STRUTTURA DI APPRENDIMENTO Osservare come il concetto di simultaneità sia relativo e comprendere come dalla costanza della velocità della luce si è arrivati alla contraddizione tra meccanica ed elettromagnetismo e dalla contraddizione tra meccanica ed elettromagnetismo al principio di relatività. Analizzare la relazione massa-energia. Comprendere le diverse interpretazione (corpuscolare e ondulatoria) della luce. Descrivere il fenomeno della radioattività. Analizzare i fenomeni della fissione e della fusione nucleare e le applicazioni derivate. Analizzare e comprendere le implicazioni dell utilizzo di tali processi nelle armi atomiche e nelle centrali nucleari. Conoscenze: Definizioni relative ai contenuti proposti Conoscenza delle procedure relative ai contenuti proposti Enunciati delle leggi proposte Contenuti: TEORIA DELLA RELATIVITÀ E MODELLI DI UNIVERSO Origine della relatività ristretta; La soluzione di Einstein e i postulati della relatività; Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze; La massa relativistica e l equivalenza massa-energia; Corpi celesti e loro classificazione, la teoria del Big Bang. MECCANICA QUANTISTICA, MODELLI MICROSCOPICI E PROCESSI ELEMENTARI La meccanica quantistica; Il problema del corpo nero e la quantizzazione dell energia; L effetto fotoelettrico; Il modello di Einstein e i quanti di luce; L atomo di Bohr e il nucleo atomico; Radioattività e reazioni nucleari; Cenno alle forze fondamentali e particelle elementari.

29 TEMPI 10 h METODOLOGIA (per tutte le classi e in particolare per I&FP privilegiare didattica laboratoriale ). lezione partecipata lezione frontale per la sistematizzazione lavoro di produzione in piccoli gruppi didattica laboratoriale: rielaborazione di dati e/o osservazioni ricavati direttamente dall esperienza TIPOLOGIA DI COMPITO E MODALITÀ DI VERIFICA Per i criteri di valutazione si rimanda alla griglia allegata prove strutturate verifiche orali esposizione relazioni su argomenti o personaggi trattati nel modulo Modulo che tratta idee e storia della fisica, si presta per verifiche con test a scelta multipla o per domande a risposta breve su concetti e classificazioni

30 GRIGLIA DI VALUTAZIONE INDICATORI DESCRITTORI PUNTI Conoscenze e capacità Non risponde alla richiesta oppure risponde con contenuti non pertinenti. Non sa usare procedimenti e tecniche nemmeno in semplici esercizi 0-1 Frammentarie e/o confuse. Ha capito solo in parte le richieste della domanda e risponde presentando contenuti decisamente confusi o molto ridotti. Incontra difficoltà nell uso di regole e tecniche anche in contesti semplici 2 Conosce i contenuti superficialmente e risponde in modo limitato alle richieste. Commette errori in semplici esercizi 3 Essenziali, comprensione globale. Conosce i contenuti essenziali e risponde con aderenza alle richieste. Usa regole e tecniche di risoluzione in modo corretto in semplici esercizi 4 Complete, comprensione adeguata. Conosce i contenuti necessari a rispondere con piena pertinenza alle richieste. Applica le conoscenze e le tecniche di risoluzione in modo corretto in esercizi più articolati. Lo studente è in grado di intuire e stabilire mutui collegamenti mediante elaborazione personale e di esprimere valutazioni in modo autonomo. 5 6 L alunno è in grado di individuare i concetti chiave,valutare la validità dei risultati e l efficacia delle strategie risolutive, sa applicare in modo coerente, logico e razionale le procedure studiate anche a livello progettuale rivelando capacità creative ed è in grado di elaborare valutazioni e strategie risolutive in vari contesti in modo autonomo e personale. Correttezza formale e uso di una terminologia appropriata. Manca la risposta. Terminologia specifica non presente; difficile comprensione della risposta. 0 1 La terminologia specifica non è usata adeguatamente e la risposta non è del tutto comprensibile. 2 3 La risposta risulta comprensibile, nonostante alcuni errori formali e una terminologia non completamente appropriata. Si esprime in modo complessivamente corretto e usa una terminologia appropriata. IMPEGNO Svolgimento dei compiti assegnati e tenuta corretta del materiale (quaderno, appunti, testo) TOTALE 0-1 /10