ISTITUTO TECNICO STATALE GRAZIA DELEDDA - MAX FABIANI Chimica, Materiali e Biotecnologie Costruzioni, Ambiente e Territorio Grafica e Comunicazione

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1 ISTITUTO TECNICO STATALE GRAZIA DELEDDA - MAX FABIANI Chimica, Materiali e Biotecnologie Costruzioni, Ambiente e Territorio Grafica e Comunicazione DIPARTIMENTO FISICA CURRICOLO DI ISTITUTO INDIRIZZO: CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI DISCIPLINA: Fisica ambientale Docenti: Perrone Giuseppina, Cianciolo Claudio, Borgnolo Alessandro 1

2 INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI CLASSE: TERZA PREMESSA Il docente di Fisica ambientale concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; 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 corso del tempo; padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto. 2

3 Modulo: La radiazione solare e la sua interazione con il sistema Terra. Periodo Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Proprietà delle rette e dei triangoli, funzioni trigonometriche elementari. Modello semiclassico dell'interazione tra luce e materia. Effetto serra e cambiamenti climatici. Il trasporto dell'energia attraverso la radiazione elettromagnetica (solare), sua riflessione e assorbimento da parte di un sistema (grandezze fisiche: energia, potenza, lavoro, calore, temperatura, radiazione elettromagnetica, conduzione del calore (caso stazionario), propagazione della luce (modello a raggi), trasparenza e opacità dei materiali). L' effetto serra e il suo ruolo nel sistema climatico terrestre, le alterazioni climatiche dovute all'emissione di gas serra di origine antropica. Modello di interazione della radiazione solare su una superficie: individuazione, descrizione e correlazione delle variabili fisiche del modello e sua applicazione nella stima dell'irraggiamento solare su un sito (individuazione di un punto su una sfera (azimuth ed elevazione), moto relativo Sole-Terra). Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio costruzione di un teodolite misura di azimuth ed elevazione di punti e costruzione dell'orizzonte di un sito su una carta solare verifica della traiettoria del sole su una carta solare in diversi momenti dell'anno verifica della dipendenza dell'irradianza dalla esposizione di un pannello solare rispetto la direzione dei raggi solari. Abilità Saper individuare e descrivere le migliori tecniche per sfruttare l'irraggiamento solare di un sito per la produzione di energia anche in relazione al loro impatto ambientale. Analizzare le caratteristiche di irraggiamento/ombreggiamento di un sito attraverso la rilevazione della sua finestra solare. Costruzione di una carta solare attraverso la misura della posizione del sole. Saper leggere uno spetto solare e individuare le righe di assorbimento o emissione dei gas attraversati. Analizzare il funzionamento dei pannelli solari e delle celle fotovoltaiche. Abilità tecnico pratiche specifiche Effettuare misure dirette e indirette ripetute e calcolarne gli errori. Saper utilizzare e leggere strumenti di misura per diverse grandezze fisiche. Raccordi Inter-disciplinari 1) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, 3

4 Spettroscopia atomica e molecolare, Elementi di termodinamica e funzioni di stato, Termodinamica dei sistemi ambientali, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 2) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo, (BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Verifiche: scritto orale pratico Azioni ASL: 4

5 Modulo: Idrostatica e fluidodinamica applicata ai sistemi ambientali Periodo Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche, forza e principi della dinamica. Conservazione dell'energia meccanica, potenza e lavoro meccanico. Fluidi ideali e reali, viscosità, numero di Reynolds Moti periodici, centrifughe. La sedimentazione e la flocculazione nel trattamento delle acque. La centrifugazione nelle biotecnologie. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio verifica della velocità di regime in un fluido viscoso verifica del coefficiente di forma di una sfera in moto in un fluido viscoso Abilità Analizzare il funzionamento di un impianto di sedimentazione di trattamento primario/secondario delle acque e suo dimensionamento. Trasporto di sostanze nei moti atmosferici. Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Effettuare misure dirette e indirette ripetute e calcolarne gli errori. Saper utilizzare e leggere strumenti di misura per diverse grandezze fisiche. Raccordi Inter-disciplinari 1) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) 2) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 3) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo, Tecnologie utilizzate per il trattamento chimico, fisico e biologico delle acque, smaltimento dei fanghi e produzione di biogas, Trattamento di fitodepurazione, Trattamento chimico, fisico e biologico del suolo, biorisanamento e recupero dei siti contaminati, Tecnologie di recupero energetico dei rifiuti e loro utilizzo nella produzione di energia e nel riciclaggio. Trattamento chimico, fisico e biologico dei rifiuti gassosi. (BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Verifiche: scritto orale pratico 5

6 Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Azioni ASL: 6

7 Modulo: Sistemi solari termici Periodo Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche, energia, potenza, lavoro, calore, temperatura. Conduzione del calore (caso stazionario). Trasparenza e opacità dei materiali. Irraggiamento, assorbimento, riflessione, rifrazione ed emissione della radiazione e.m. Stati della materia e cambiamenti di stato, Utilizzo degli impianti solari termici e tecniche di risparmio energetico. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio Abilità Applicare il concetto di calore, energia interna e irraggiamento/assorbimento per stimare le variazioni di temperatura di un oggetto. Analizzare il funzionamento dei pannelli solari e delle loro possibili applicazioni residenziali. Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Saper leggere ed interpretare correttamente la documentazione tecnica Raccordi Inter-disciplinari 1) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, Spettroscopia atomica e molecolare, Elementi di termodinamica e funzioni di stato, Termodinamica dei sistemi ambientali, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 2) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo, (BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Verifiche: scritto orale pratico 7

8 Progetti Azioni ASL: 8

9 INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI CLASSE: QUARTA PREMESSA Il docente di Fisica ambientale concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; 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 corso del tempo; padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto. 9

10 Modulo: Efficienza energetica e suoi esempi nelle applicazioni residenziali Periodo settembre- gennaio Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche: energia, potenza, lavoro, calore, temperatura, radiazione elettromagnetica, Conduzione del calore (caso stazionario). Stati della materia e cambiamenti di stato. Trasparenza e opacità dei materiali. I principi termodinamici che descrivono il funzionamento delle pompe di calore Efficienza energetica, etichettatura energetica e normativa di riferimento italiana e comunitaria. Efficienza energetica nell'edilizia residenziale (esempi). Caratteristiche e principi di funzionamento delle macchine termiche. Forme e fonti di energia tradizionali e rinnovabili. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio Abilità Individuare gli elementi essenziali per un analisi energetica di un edificio. Studiare la trasmissione del calore nella climatizzazione di edifici residenziali sapendo individuare le variabili che ne influenzano l'efficienza. Utilizzare il concetto di etichettatura energetica per favorire l'efficienza energetica. Individuare i principale elementi di un sistema di condizionamento pompa di calore - geotermico Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Saper leggere ed interpretare correttamente la documentazione tecnica Raccordi Inter-disciplinari 1) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, Elementi di termodinamica e funzioni di stato, Termodinamica dei sistemi ambientali. (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 3) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo, Tecnologie utilizzate per il trattamento chimico, fisico e biologico delle acque, smaltimento dei fanghi e produzione di biogas, Trattamento di fitodepurazione, Trattamento chimico, fisico e biologico del suolo, biorisanamento e recupero dei siti contaminati, Tecnologie di recupero energetico dei rifiuti e loro utilizzo nella produzione di energia e nel riciclaggio. Trattamento chimico, fisico e biologico dei rifiuti gassosi. (BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Verifiche: scritto orale pratico 10

11 Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Azioni ASL: 11

12 Modulo: La radiazione solare e la sua interazione con il sistema Terra. Periodo febbraio-marzo Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Proprietà delle rette e dei triangoli, funzioni trigonometriche elementari. Modello semiclassico dell'interazione tra luce e materia. Effetto serra e cambiamenti climatici. Il trasporto dell'energia attraverso la radiazione elettromagnetica (solare), sua riflessione e assorbimento da parte di un sistema (grandezze fisiche: energia, potenza, lavoro, calore, temperatura, radiazione elettromagnetica, conduzione del calore (caso stazionario), propagazione della luce (modello a raggi), trasparenza e opacità dei materiali). L' effetto serra e il suo ruolo nel sistema climatico terrestre, le alterazioni climatiche dovute all'emissione di gas serra di origine antropica. Modello di interazione della radiazione solare su una superficie: individuazione, descrizione e correlazione delle variabili fisiche del modello e sua applicazione nella stima dell'irraggiamento solare su un sito (individuazione di un punto su una sfera (azimuth ed elevazione), moto relativo Sole-Terra). Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio costruzione di un teodolite misura di azimuth ed elevazione di punti e costruzione dell'orizzonte di un sito su una carta solare verifica della traiettoria del sole su una carta solare in diversi momenti dell'anno verifica della dipendenza dell'irradianza dalla esposizione di un pannello solare rispetto la direzione dei raggi solari. Abilità Saper individuare e descrivere le migliori tecniche per sfruttare l'irraggiamento solare di un sito per la produzione di energia anche in relazione al loro impatto ambientale. Analizzare le caratteristiche di irraggiamento/ombreggiamento di un sito attraverso la rilevazione della sua finestra solare. Costruzione di una carta solare attraverso la misura della posizione del sole. Analizzare il funzionamento dei pannelli solari e delle celle fotovoltaiche. Abilità tecnico pratiche specifiche Effettuare misure dirette e indirette ripetute e calcolarne gli errori. Saper utilizzare e leggere strumenti di misura per diverse grandezze fisiche. Raccordi Inter-disciplinari 1) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 2) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) 12

13 Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Verifiche: scritto orale pratico Azioni ASL: 13

14 Modulo: Sistemi solari fotovoltaici Periodo aprile-maggio Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche, energia, potenza elettrica, ddp e corrente elettrica, campo elettrico e magnetico, induzione elettromagnetica, campi elettromagnetici. Conduzione nei conduttori e nei semiconduttori, diodi a semiconduttori. Fotodiodi: struttura e funzionamento. Trasparenza e opacità dei materiali. Interazione campo e.m. e materia: irraggiamento, assorbimento, riflessione, rifrazione ed emissione della radiazione e.m.. Effetto fotoelettrico. Utilizzo degli impianti solari fotovoltaici e tecniche di risparmio energetico. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio Misura della curva caratteristica di un pannello fotovoltaico. Dipendenza della potenza dalla direzione dei raggi solari rispetto la superficie del pannello. Previsione della potenza fornita da un pannello fotovoltaico sulla base di misure con teodolite e dati reperiti in letteratura. Abilità Saper descrivere i principi fisici e il modello spiega il funzionamento di una cella fotovoltaica Analizzare il funzionamento dei pannelli solari e delle loro possibili applicazioni residenziali. Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Saper leggere ed interpretare correttamente la documentazione tecnica Raccordi Inter-disciplinari 1) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 2) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Verifiche: scritto orale pratico 14

15 Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Azioni ASL: 15

16 INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI CLASSE: QUINTA PREMESSA Il docente di Fisica ambientale concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; 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 corso del tempo; padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto. 16

17 Modulo:I CAMPI ELETTRICO E MAGNETICO E I FENOMENI ELETTROMAGNETICI Periodo settembre- gennaio Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche: cariche elettriche, campo elettrico e campo magnetico, potenziale elettrico, intensità di corrente elettrica, resistenza, induttanza e capacità. Campo e potenziale elettrico, campo magnetico. Cariche elettriche in campi elettrici e magnetici. Campi elettrici e magnetici nei materiali. L'induzione elettromagnetica. Propagazione di campi elettromagnetiche. Interazione radiazione materia: modello semiclassico. Proprietà delle rette e dei triangoli, funzioni trigonometriche elementari, prodotti vettoriali, concetto di limite, derivata e integrale. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio misura di una curva caratteristica di un resistore e di un diodo costruzione di una spettrometro con materiali poveri utilizzo dello spettrometro per la caratterizzazione qualitativa di sorgenti Abilità Descrivere esperimenti che mostrino il fenomeno dell induzione elettromagnetica Discutere l equazione della legge di Faraday la legge di Lenz e di Neumann-Lenz Descrivere le relazioni tra Forza di Lorentz e forza elettromotrice indotta Illustrare le equazioni di Maxwell nel vuoto espresse in termini di flusso e circuitazione Descrivere le caratteristiche del campo elettrico e magnetico di un onda elettromagnetica e la relazione reciproca Conoscere e applicare il concetto di intensità di un onda elettromagnetica Abilità tecnico pratiche specifiche Effettuare misure dirette e indirette ripetute e calcolarne gli errori. Saper utilizzare e leggere strumenti di misura per diverse grandezze fisiche. Raccordi Inter-disciplinari 1) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) 2) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica. Struttura atomica e molecolare della materia, Elementi di termodinamica e funzioni di stato, Termodinamica dei sistemi ambientali, Elettrochimica, Spettroscopia atomica e molecolare, Metodi di analisi chimica qualitativa, quantitativa e strumentale, Metodi di analisi elettrochimici, ottici e cromatografici, Analisi nei comparti ambientali, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 3) Effetti elettronici dei legami chimici localizzati e delocalizzati, Interazioni intermolecolari, geometria delle molecole e proprietà fisiche delle sostanze, Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici (RNA e DNA), Metodi fisici e chimici della sterilizzazione.(chimica ORGANICA E BIOCHIMICA) 3) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo,(biologia, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) 17

18 Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Verifiche: scritto orale pratico Azioni ASL: 18

19 Modulo: INQUINAMENTO DA RADIAZIONE NON IONIZZANTE Periodo febbraio-marzo Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche, energia, potenza, lavoro, calore, temperatura, campo elettromagnetico, induzione e.m, conduzione. Classificazione dei campi elettromagnetici. Sorgenti domestiche di campi e.m. non ionizzanti. Effetti sulla salute umana di campi e.m. non ionizzanti. Sorgenti di raggi ultravioletti e loro utilizzo nella disinfezione. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio verifica verifica Abilità Saper correlare la modalità di emissione di radiazione e.m di una sorgente alla frequenza della radiazione emessa. Saper descrivere le possibili azioni di attenuazione del rischio in base al diverso tipo di radiazione e.m. Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Effettuare misure dirette e indirette ripetute e calcolarne gli errori. Saper utilizzare e leggere strumenti di misura per diverse grandezze fisiche. Raccordi Inter-disciplinari 1) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) 2) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica. Struttura atomica e molecolare della materia, Elementi di termodinamica e funzioni di stato, Termodinamica dei sistemi ambientali, Elettrochimica, Spettroscopia atomica e molecolare, Metodi di analisi chimica qualitativa, quantitativa e strumentale, Metodi di analisi elettrochimici, ottici e cromatografici, Analisi nei comparti ambientali, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 3) Effetti elettronici dei legami chimici localizzati e delocalizzati, Interazioni intermolecolari, geometria delle molecole e proprietà fisiche delle sostanze, Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici (RNA e DNA), Metodi fisici e chimici della sterilizzazione.(chimica ORGANICA E BIOCHIMICA) 3) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo,(biologia, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Verifiche: scritto orale pratico 19

20 Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti Azioni ASL: 20

21 Modulo: RADIAZIONI IONIZZANTI, DOSIMETRIA E INQUINAMENTO DA RADON Periodo aprile-maggio Competenze: acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare Conoscenze Grandezze fisiche, energia, potenza elettrica, ddp e corrente elettrica, campo elettrico e magnetico, induzione elettromagnetica, campi elettromagnetici. Decadimenti nucleari. Cenni di dosimetria. analizzare il modello di funzionamento di una centrale nucleare e i fattori di rischio ambientale connessi all'uso civile di materiali radioattivi. Inquinamento da radon: vie di accesso del radon ad ambienti domestici, modalità di assorbimento dei figli del radon da parte dell'uomo, effetti fisiologici dei figli del radon. Esperienze tecnico pratiche/ di Laboratorio Funzionamento di un contatore geiger Abilità Saper distinguere le diverse modalità di inquinamento da radon di un edificio. Saper distinguere il diverso significato delle diverse unità di misura radiometriche. Saper interpretare documenti tecnici e convertire unità di misura tecniche nelle corrispondenti u.m. del S.I. Abilità tecnico pratiche specifiche Saper leggere ed interpretare correttamente la documentazione tecnica Raccordi Inter-disciplinari 1) Potenze ad esponente reale, Logaritmi in base e, Analisi di Fourier delle funzioni periodiche.(complementi di Matematica) 2) Misura, strumenti e processi di misurazione, Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica, Struttura atomica e molecolare della materia, Spettroscopia atomica e molecolare, Metodi di analisi chimica qualitativa, quantitativa e strumentale, Analisi nei comparti ambientali, (CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE) 3) Metodi fisici e chimici della sterilizzazione.(chimica ORGANICA E BIOCHIMICA) 3) Matrici ambientali, Dinamiche chimiche e fisiche dei fenomeni di dispersione e bioaccumulo,(biologia, MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE) Metodologie: Lezioni frontali Lezioni interattive-dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche-esercitazioni ed esperienze guidate Verifiche: scritto orale pratico 21

22 cooperative learning-apprendimento cooperativo Presentazioni in Power Point visione di video e film utilizzo di applet on line per la simulazione dei fenomeni Progetti visita allo JSI di Ljubljana Azioni ASL: visita allo JSI di Ljubljana 22