PIANO DI LAVORO ANNUALE

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE MAJORANA Via Ada Negri, MONCALIERI (TO) Codice fiscale Sezione Liceale E.Majorana Scientifico - Linguistico Via Ada Negri, MONCALIERI Tel /2 Sezione Tecnico Economica A.Marro Strada Torino, MONCALIERI Tel. 011/ tois032003@pec.istruzione.it / iismajoranamoncalieri@pec.it /majorr@tin.it PROF. VACCA EMILIA MATERIA: FISICA CLASSE: 3 B a.s PIANO DI LAVORO ANNUALE Premessa: gli obiettivi cognitivi sono stati formulati coerentemente con le Indicazioni Nazionali per i programmi per il liceo scientifico e per il liceo scientifico opzione scienze applicate prevedendo un monte ore annuo di 99 ore. Tuttavia, situazioni contingenti, che tengano conto anche delle specifiche esigenze della classe, potranno apportare una riformulazione in itinere della programmazione in relazione a contenuti e loro scansione temporale. 1. Obiettivi cognitivi CONOSCENZE Modulo 0 Ripasso delle fisica del biennio: vettori, cinematica unidimensionale, dinamica Sistema di riferimento, posizione, distanza e spostamento Velocità media e istantanea Accelerazione media e istantanea Moto rettilineo uniforme: diagramma posizione tempo, legge oraria Moto uniformemente accelerato: diagramma posizione tempo, legge oraria, diagramma velocità tempo, legge della velocità Moto di caduta libera dei gravi Definizione di grandezza fisica scalare e vettoriale Operazioni con i vettori: somma, differenza, scomposizione di un vettore in componenti cartesiane (esercizi di applicazione alle leggi della dinamica) Leggi della dinamica Applicazione delle leggi della dinamica nei problemi: piano inclinato con e senza attrito, corpi collegati e applicazione del terzo principio, applicazione della legge di Hooke. Statica del punto materiale

2 Modulo 1 Moti nel piano Moti nel piano: vettore posizione, vettore spostamento, vettore velocità Vettore accelerazione. Componenti dell accelerazione e loro significato. Accelerazione centripeta e tangenziale Moto parabolico Moto circolare uniforme: accelerazione centripeta nel moto circolare uniforme, periodo, frequenza e velocità angolare nel moto circolare uniforme Relatività del moto Trasformazioni di Galileo e composizione delle velocità Modulo 2 Energia - lavoro Lavoro di una forza Energia cinetica Teorema lavoro energia cinetica Forza conservativa e forza dissipativa Energia potenziale gravitazionale Energia potenziale elastica Teorema di conservazione dell energia Lavoro delle forze non conservative e variazione dell energia meccanica Problemi di applicazione della conservazione dell energia Modulo 3 Quantità di moto e urti Definizione del vettore quantità di moto Seconda legge di Newton e variazione della quantità di moto Principio di conservazione della quantità di moto Applicazione della conservazione della quantità di moto nei problemi. Urti elastici in una dimensione. Urti anelastici Modulo 4 Dinamica rotazionale Ripasso: momento di una forza, statica del corpo rigido Accelerazione angolare Momento di inerzia Leggi della dinamica dei sistemi Energia cinetica rotazionale Momento angolare e sua conservazione Il grado di approfondimento di questo modulo è a discrezione del docente, che terrà conto delle peculiarità specifiche del contesto, oltre che dell andamento della programmazione nel corso dell anno scolastico Modulo 5 Gravitazione universale Leggi di Keplero Legge di gravitazione universale

3 Moti all interno di un campo gravitazionale con particolare attenzione al moto del proiettile Campo gravitazionale Energia potenziale gravitazionale Velocità di fuga Modulo 6 I fluidi Ripasso veloce di fluidostatica: principio di Pascal, legge di Stevino, pressione atmosferica, principio di Archimede Portata ed equazione di continuità Equazione di Bernoulli e sue applicazioni Modulo 7 Calorimetria Temperatura: scala Celsius e temperatura assoluta Calore Dilatazione termica Legge della calorimetria: calore specifico e capacità termica Equilibrio termico e temperatura di equilibrio Passaggi di stato Trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento Modulo 8 Leggi dei gas e teoria cinetica Ripasso di chimica: massa molecolare, mole e numero di Avogadro (ripasso veloce) Equazione di stato del gas perfetto e trasformazioni dei gas (ripasso veloce) Definizione di sistema termodinamico e stati di equilibrio di un sistema termodinamico COMPETENZE Lo studio della fisica si inserisce nello sviluppo dell asse scientifico-tecnologico, pur concorrendo al potenziamento dell asse matematico e dell asse dei linguaggi La fisica, insieme alle altre scienze, ha l obiettivo di facilitare lo studente nell esplorazione del mondo circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di quello delle attività umane. La fisica nella classe terza concorrerà allo sviluppo delle competenze inerenti a: osservare,descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale utilizzare il concetto di energia per descrivere fenomeni e trasformazioni che avvengono nel mondo naturale riconoscere la differenza tra osservazione e deduzione analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati al moto dei corpi analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni termici utilizzare il concetto di energia per descrivere fenomeni e trasformazioni che avvengono nel mondo naturale modellizzare una situazione reale complessa, individuandone gli aspetti essenziali e operando le opportune semplificazioni.

4 comunicare ed esporre, con un linguaggio adeguato, in modo chiaro e sintetico, le procedure seguite ed i risultati ottenuti. CAPACITA Saper risolvere problemi di cinematica undimensionale, impostando le leggi del moto a partire dai dati del problema Saper risolvere problemi che riguardino la caduta libera dei corpi dal punto di vista cinematico e utilizzando la conservazione dell energia meccanica Saper operare con i vettori. Saper risolvere problemi sul moto circolare uniforme e sul moto parabolico Saper disegnare lo schema del corpo libero Saper applicare i principi della dinamica, in particolare il secondo e il terzo, per risolvere problemi di dinamica del punto materiale Saper risolvere problemi di dinamica utilizzando il teorema di conservazione dell energia. Saper risolvere problemi di dinamica utilizzando il teorema di conservazione della quantità di moto Saper interpretare fenomeni che di rotazione di corpi, sfruttando l analogia con il caso traslazionale Saper interpretare e risolvere semplici problemi sulla dinamica del corpo rigido Saper descrivere la forza gravitazionale in termini di campo Saper operare con le equazioni di continuità e di Bernoulli in semplici situazioni. Saper operare con la temperatura e le leggi della dilatazione Saper descrivere un fenomeno termico in termini di calore, temperatura ed energia interna Saper applicare la legge della calorimetria Saper descrivere in termini energetici un passaggio di stato Saper applicare la legge dei gas perfetti nelle diverse trasformazioni dei gas Saper applicare il primo principio della termodinamica nelle trasformazioni di un gas perfetto Saper calcolare lavoro di un ciclo termodinamico Saper calcolare il rendimento di una macchina termica In laboratorio gli allievi dovranno essere in grado di: 2. Contenuti Osservare, identificare e descrivere fenomeni Eseguire correttamente le misure, utilizzando gli opportuni strumenti Raccogliere, analizzare e interpretare i dati, rappresentandoli, se necessario, su un grafico Testi in adozione John D. Cutnell, Kenneth W. Johnson, David Young, Shane Stadler I problemi della fisica 1 Ed. Zanichelli Programma suddiviso in trimestre e pentamestre Trimestre:

5 Modulo 0 Ripasso delle fisica del biennio: vettori, cinematica unidimensionale, dinamica Modulo 1 Moti nel piano Modulo 2 Lavoro Energia Modulo 3 Quantità di moto e urti Pentamestre: Modulo 4 Dinamica rotazionale Modulo 5 Gravitazione universale Modulo 6 I fluidi Modulo 7 Calorimetria Modulo 8 Leggi dei gas e teoria cinetica Modulo 9 Principi della termodinamica 3. Metodologia didattica Strumenti: Libri di testo in particolare quello adottato Laboratorio di fisica Quaderno per appunti Slides e appunti forniti dal docente Schede di lavoro con esercizi PC e proiettore Lavagna Fotocopie per verifiche 1 a FASE: Esposizione dei contenuti Esposizione dei contenuti strutturata o attraverso lezioni frontali in classe, eventualmente utilizzando LIM e lavagna, o lezioni in laboratorio di fisica attraverso esperienze dimostrative e esplorative concrete. Eventuale uso del laboratorio di informatica. Periodica schematizzazione dei contenuti e loro sintesi in aggiunta alla normale spiegazione. 2 a FASE: diagnosi formativa dell apprendimento Frequente sollecitazione di interventi da parte dell insegnante, sia dal posto che alla lavagna. Risoluzioni di esercizi e problemi applicativi in classe: singolarmente, a piccoli gruppi, collettiva. Risoluzioni di esercizi e problemi applicativi a casa. Controllo periodico degli esercizi assegnati per casa, al fine di verificare costantemente il livello di apprendimento e di comprensione della materia da parte degli alunni. Correzione delle prove di verifica. Assegnazione di esercizi mirati allo sviluppo di particolari competenze Monitoraggio delle attività di laboratorio svolte dai ragazzi. 3 a FASE: valutazione sommativa Interrogazioni orali da posto e/o attraverso lo svolgimento di brevi esercizi scritti Test orali Verifiche scritte

6 Relazioni di laboratorio singole o a gruppi Valutazione del quaderno Particolare attenzione verrà posta: Alla chiarezza dell esposizione del docente; ai tempi di apprendimento dei vari allievi; al costante monitoraggio dell attenzione e dell impegno sia in classe, che in laboratorio, che a casa, al fine di favorire il raggiungimento degli obiettivi; alle richieste di chiarimento dei ragazzi; al carico di lavoro richiesto. 4. Verifiche e valutazione Nello scegliere una prova di valutazione in fisica, così come nel progettare l'intero intervento didattico, l obiettivo che l'insegnante si pone è monitorare/verificare lo stadio di sviluppo di alcuni strumenti cognitivi determinanti: a) la capacità di approfondire concetti teorici a diversi livelli: pura conoscenza, comprensione, applicazione, analisi, sintesi; b) la capacità di formalizzare, in particolare tramite il linguaggio matematico, come ad esempio riconoscere relazioni di proporzionalità, saper leggere grafici, tabelle, ecc.; c) la capacità di concatenare procedure e ragionamenti: ad esempio saper applicare una legge nota, oppure riconoscere analogie, discutere ipotesi plausibili, cercare degli invarianti e così via; d) gli aspetti tecnici, come l'uso delle unità di misura, la conversione da un'unità all'altra, le abilità di calcolo rapido ed efficace (ad es. l'uso di potenze di 10 per valutare ordini di grandezza molto diversi), ecc. In quest'ottica si distinguono diverse tipologie di verifiche: 1. Le verifiche formative (esercitazioni, compiti di tipo conoscitivo), forniscono un quadro immediato del livello di conoscenze raggiunto e consentiranno di predisporre, eventualmente, opportune forme di recupero, rinforzo o approfondimento. Per questo tipo di verifiche, senza valutazione, ma con eventuale annotazione sul registro elettronico, vengono utilizzate essenzialmente: esercitazioni alla lavagna accompagnate dalla discussione con la classe esercitazioni a gruppi: suddivisa la classe in gruppi eterogenei, vengono proposti esercizi e problemi da risolvere collaborando e discutendo i risultati ottenuti. controllo dell attività svolta a casa. 2. Le verifiche sommative forniscono un quadro di sintesi al termine dell'unità didattica. L'insegnante può scegliere tra prove di diverso tipo e durata, in numero di almeno 3 nel trimestre e almeno 4 nel pentamestre per un totale di almeno 7 durante l'intero anno, in relazione agli obiettivi da raggiungere. La valutazione verrà comunicata entro due settimane dalla data di svolgimento della prova. Le prove Test a risposta multipla o prove semistrutturate

7 Compiti scritti. Questa tipologia di verifica prevede: esercizi, problemi, quesiti a risposta multipla, vero o falso, quesiti a completamento, abbinamento, quesiti a risposta aperta, chiusa, semi aperta. Interrogazioni orali di taglio teorico All interno della valutazione sommativa particolare importanza riveste la valutazione dell'attività di laboratorio. Questa modalità di valutazione prevede la redazione scritta di relazioni di laboratorio e/o una interrogazione orale di taglio sperimentale da svolgersi in laboratorio utilizzando la strumentazione opportuna. Le valutazioni saranno in numero di almeno una nel trimestre e almeno 2 nel pentamestre per un totale di almeno 3 durante l'intero anno.. Ciascun insegnante indicherà chiaramente il peso della valutazione della singola relazione rispetto ai voti conseguiti nelle altre prove orali e scritte. Per ogni tipologia di prova, l'insegnante fornisce le griglie di valutazione costruite sulla base dei criteri generali presentati nel Piano dell'offerta Formativa. Prof. Emilia Vacca