PROGRAMMAZIONE DIDATTICA FISICA

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1 Istituto Istruzione Superiore Sansi Leonardi Volta Piazza Carducci, Spoleto (PG) Tel Fax DIPARTIMENTO DISCIPLINARE AREA SCIENTIFICA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA FISICA CORSI: ARTISTICO CLASSICO LINGUISTICO SCIENZE UMANE A.S. 2013/2014

2 INDICE Competenze di base a conclusione del secondo biennio... 3 Criteri di misurazione e valutazione... 7 Schema di valutazione della prova orale... 8 pag. 2 di 8

3 Competenze di base a conclusione del secondo biennio Osservare ed identificare i fenomeni, formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi. Formalizzare problemi di fisica e applicare gli strumenti matematici e per la loro soluzione. Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale. Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società. Argomenti relativi al terzo anno di corso Tema 1: Grandezze fisiche 1.1 Introduzione alla fisica - Grandezze fisiche - Unità di misura e S.I. - Teoria degli errori - Osservare i fenomeni ed individuare le grandezze significative - Sapere eseguire semplici misure ed applicare gli strumenti della teoria degli errori - Saper operare con le unità di misura Tema 2: Cinematica 2.1 Il moto del punto materiale - Sistemi di riferimento - Elementi di calcolo vettoriale - Moti rettilinei - Moti piani - Saper leggere i diagrammi spazio tempo e ricavarne informazioni sul movimento - Saper applicare le leggi del moto per risolvere semplici problemi Tema 3: Statica 3.1 Le forze e l equilibrio - Le forze - L equilibrio dei punti materiali e dei corpi rigidi - Saper operare con le forze - Applicare i principi della Statica all analisi e alla risoluzione di semplici problemi pag. 3 di 8

4 Tema 4: Dinamica 4.1 Le forze e il movimento - Le forze e i principi della dinamica - Relatività Galileiana - Applicare i principi della dinamica all analisi e alla risoluzione di semplici problemi o alla spiegazione di situazioni reali (in particolare, determinare le caratteristiche del moto di un corpo conoscendone le condizioni iniziali e le forze applicate) Tema 5: Energia 5.1 Il lavoro e l energia meccanica - Lavoro di una forza costante - Lavoro di una forza variabile (interpretazione geometrica) - Energia cinetica - Energia potenziale - Principio di conservazione dell energia meccanica - Utilizzare i concetti di lavoro, energia cinetica, energia potenziale e potenza nella risoluzione dei problemi - Calcolare l energia potenziale di un corpo in un campo gravitazionale - Calcolare l energia totale di un corpo Tema 6: Gravitazione 6.1 La gravitazione - Leggi di Keplero - La gravitazione universale - Massa inerziale e gravitazionale - Forza di gravità - Utilizzare le leggi di Keplero per risolvere semplici problemi - Saper applicare la legge di gravitazione universale Argomenti relativi al quarto anno di corso Tema 1: I fluidi 1.1 I Fluidi - La pressione - La pressione nei liquidi - I vasi comunicanti - La spinta di Archimede - La pressione atmosferica - La misura della pressione atmosferica - La corrente di un fluido - Rappresentare la caduta di un corpo in un fluido ed esprimere il concetto di velocità limite - Ragionare sull attrito nei fluidi - Riconoscere i limiti di validità delle leggi fisiche studiate - Definire e misurare la pressione - Formulare e interpretare la legge di pag. 4 di 8

5 - L equazione di continuità - L equazione di Bernoulli - L attrito nei fluidi - La caduta nell'aria Stevino - Formalizzare l espressione della spinta di Archimede - Illustrare le condizioni di galleggiamento dei corpi - Descrivere gli strumenti di misura della pressione atmosferica - Formalizzare la legge di Pascal - Formalizzare il concetto di portata e formulare l equazione di continuità - Applicare nella risoluzione dei problemi proposti le relazioni matematiche individuate Tema 2: La temperatura 2.1 La temperatura Tema 3: Il calore - Il termometro - La dilatazione lineare e volumica dei solidi - La dilatazione volumica dei liquidi - Le trasformazioni di un gas - Leggi di Gay-Lussac - La legge di Boyle - Il gas perfetto - L equazione di stato del gas perfetto 3.1 Il calore - Calore e lavoro - Energia in transito - Capacità termica e calore specifico - Il calorimetro - Conduzione e convezione - L irraggiamento - Il calore solare e l effetto serra - Stabilire il protocollo di misura per la temperatura - Effettuare le conversioni da una scala di temperatura all altra - Mettere a confronto le dilatazioni di solidi e di liquidi - Formulare le leggi che regolano le trasformazioni dei gas, individuandone gli ambiti di validità - Definire l equazione di stato del gas perfetto - Descrivere l esperimento di Joule - Discutere le caratteristiche della conduzione e della convezione - Spiegare il meccanismo dell irraggiamento e la legge di Stefan- Boltzmann. - Descrivere l effetto serra. - Definire la capacità termica e il calore specifico. - Definire la caloria. - Scegliere e utilizzare le relazioni matematiche appropriate per la risoluzione di ogni specifico problema pag. 5 di 8

6 Tema 4: I cambiamenti di stato 4.1 I cambiamenti di stato - I passaggi tra stati di aggregazione - La fusione e la solidificazione - La vaporizzazione e la condensazione - Il vapore saturo e la sua pressione - La condensazione e la temperatura critica - La sublimazione - Rappresentare i valori della pressione di vapore saturo in funzione della temperatura - Definire il concetto di calore latente nei diversi passaggi di stato - Interpretare il diagramma di fase - Ragionare in termini di temperatura percepita - Applicare le relazioni appropriate alla risoluzione dei problemi Tema 5: Il primo principio della termodinamica 5.1 Il primo principio della termodinamica - Gli scambi di energia - L energia interna di un sistema fisico - Il principio zero della termodinamica - Trasformazioni reali e trasformazioni quasistatiche - Il lavoro termodinamico - Enunciazione del primo principio della termodinamica -Applicazioni del primo principio Tema 6: Il secondo principio della termodinamica 6.1 Il secondo principio della termodinamica - Le macchine termiche - Primo enunciato: lord Kelvin - Secondo enunciato: Clausius - Terzo enunciato: il rendimento - Trasformazioni reversibili e irreversibili - Il teorema di Carnot - Il ciclo di Carnot - Indicare le variabili che identificano lo stato termodinamico di un sistema - Esprimere la differenza tra grandezze estensive e grandezze intensive. - Definire il lavoro termodinamico - Riconoscere che il lavoro termodinamico non è una funzione di stato - Descrivere le principali trasformazioni di un gas perfetto, come applicazioni del primo principio. - Definire le trasformazioni cicliche - Analizzare come sfruttare l espansione di un gas per produrre lavoro - Descrivere il principio di funzionamento di una macchina termica. - Descrivere il bilancio energetico di una macchina termica - Definire il concetto di sorgente ideale di calore - Definire il rendimento di una macchina termica e descriverne le caratteristiche - Descrivere il ciclo di Carnot pag. 6 di 8

7 Tema 7: Onde 7.1 Onde sonore - Le onde - Le onde periodiche - Le onde sonore - Le caratteristiche del suono - I limiti di udibilità - L eco 7.2 Onde luminose - La luce - La riflessione e lo specchio piano - La rifrazione - La riflessione totale - Definire i tipi di onde osservati - Definire le onde periodiche e le onde armoniche - Definire lunghezza d onda, periodo, frequenza e velocità di propagazione di un onda - Definire le grandezze caratteristiche del suono - Definire il livello di intensità sonora e i limiti di udibilità - Formulare le leggi della riflessione da parte degli specchi piani - Definire il fenomeno della rifrazione e descriverne le leggi - Analizzare il fenomeno della dispersione della luce - Descrivere il percorso dei raggi luminosi che entrano nell occhio umano attraverso la pupilla Criteri di misurazione e valutazione Nella determinazione del livello di conseguimento degli obiettivi didattici sono stati applicati sia il criterio relativo (valutazione orientata alla classe) sia quello assoluto (valutazione orientata agli obiettivi). La valutazione intermedia e quella finale verranno effettuate tenendo presenti: il livello di conseguimento degli obiettivi didattici ; l interesse e la partecipazione all attività didattica; il progresso rispetto ai livelli di partenza; le capacità. pag. 7 di 8

8 Schema di valutazione della prova orale La valutazione degli studenti avverrà con voti interi da 1 a 10, seguendo il seguente schema di corrispondenza tra livelli tassonomici e voti decimali: VOTO /10 LIVELLO mancanza di conoscenze fondamentali; difficoltà molto gravi nella comprensione e nelle applicazioni (non sa assolutamente orientarsi neanche se guidato); notevoli difficoltà di espressione; gravi lacune e scarsa conoscenza dei contenuti; gravi difficoltà nella comprensione e nelle applicazioni (pur guidato continua a commettere gravi errori); espressione inadeguata e confusa; conoscenza dei contenuti limitata e/o superficiale e con qualche lacuna; difficoltà nella comprensione e nelle applicazioni (sa applicare le conoscenze in compiti semplici, ma fa errori e incorre in frequenti imprecisioni); espressione talvolta scorretta e/o poco chiara e inefficace; conoscenza dei contenuti essenziali, a livello poco approfondito; comprensione dei problemi semplici o anche di media difficoltà, ma con errori e/o imprecisioni in quelli appena più complessi; espressione semplice, ma fondamentalmente corretta; conoscenza chiara e ordinata dei contenuti essenziali; comprensione e orientamento adeguati in relazione a problemi di difficoltà medio-alta, anche se nelle applicazioni emergono incertezze e/o imprecisioni; espressione corretta, chiara e ordinata; conoscenza dei contenuti completa e sicura; sicura comprensione dei problemi anche complessi e capacità di risolverli senza errori, pur con qualche imprecisione; espressione efficace e uso appropriato del linguaggio specifico della disciplina; buone capacità di analisi e di sintesi; conoscenza dei contenuti approfondita e rielaborata; capacità di comprendere e risolvere in modo critico ed autonomo i problemi proposti; uso rigoroso del linguaggio specifico della disciplina; capacità di stabilire collegamenti all interno della disciplina e con altri ambiti. pag. 8 di 8