ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "GUALA" BRA SEZIONE ASSOCIATA I.T.I. ANNO SCOLASTICO 2009/2010

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1 PROGRAMMAZIONE ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "GUALA" BRA SEZIONE ASSOCIATA I.T.I. ANNO SCOLASTICO 2009/2010 CLASSE 1 a F ITI Disciplina: Fisica e laboratorio Bra, 14 Settembre 2009 Elaborata e sottoscritta dagli insegnanti: Bertolino Sergio Mazzari Alberto cognome e nome firma BLOCCHI TEMATICI B1: Grandezze fisiche e misure B2: La statica B3: Il movimento COMPETENZE FINALI C 1 : A partire dall'osservazione di un fenomeno sa individuare le grandezze che lo influenzano; misurarle con gli opportuni strumenti tenendo in debito conto gli errori e le incertezze. C 2 : Riconosce legami tra le principali grandezze fisiche studiate e sa dedurre eventuali proporzionalità C 3 : Tramite l'analisi delle forze in gioco, sa riconoscere situazioni di equilibrio nella statica dei solidi C 4 : Tramite l'analisi delle forze in gioco, sa riconoscere situazioni di equilibrio nella statica dei liquidi C 5 : Sa dedurre informazioni sulle grandezze cinematiche spazio, velocità, accelerazione tramite la lettura di grafici orari o velocità-tempo e sa riconoscere in contesti pratici i vari tipi di moto studiati MODULI M1: Osservazioni e misure Ore 20 M2: Equilibrio e azioni meccaniche Ore 30 M3: Statica dei fluidi Ore 18 M4: La cinematica Ore 30 1/9

2 Ore 20 MODULO 1 Osservazioni e misure Mese/i settembre - ottobre Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Elementi di calcolo numerico Potenze di 10 Equivalenze Concetto di rette perpendicolari Posizione di un punto nel piano, note le sue coordinate Competenze finali del modulo: C1: Eseguire misurazioni dirette e indirette delle principali grandezze fisiche; valutare l incidenza dell errore nel processo di misurazione; riconoscere le cifre significative della misura e arrotondare correttamente C2: Capacità di impostare correttamente una relazione tecnica e di usare un linguaggio appropriato C3: Rappresentare i dati sperimentali con grafici cartesiani e ricavare una legge di proporzionalità diretta, inversa, quadratica C4: Risolvere semplici problemi, utilizzando formule dirette e inverse Contenuti: Grandezza fisica Sistema Internazionale di unità di misura grandezze fisiche fondamentali e derivate prefissi moltiplicativi delle unità di misura nel S.I. strumenti matematici: potenze di 10; equivalenze i grafici la proporzionalità diretta la proporzionalità inversa la proporzionalità quadratica notazione scientifica, ordini di grandezza misurazioni e misura gli strumenti il valore medio e l incertezza delle misure: errore accidentale e sistematico; errore assoluto, relativo e percentuale cifre significative e arrotondamenti sensibilità e portata di uno strumento misure dirette e indirette propagazione degli errori definizione di densità esperienza n 1: misura diretta di lunghezza (valor medio, semidispersione massima) esperienza n 2: misura diretta e indiretta di una superficie esperienza n 3: misura di volumi esperienza n 4: misura di massa esperienza n 5: misura di densità esperienza n 6: la proporzionalità inversa mediante misura dell altezza e della superficie di base di cilindri diversi contenenti uguale quantità di acqua esperienza n 7: la proporzionalità quadratica mediante lo studio dell oscillazione di un pendolo esperienza n 8: la legge di Hooke 2/9

3 Metodologia didattica: Sinteticamente occorre ribadire che lo studio della fisica ha le seguenti finalità generali e specifiche: comprensione dei procedimenti caratteristici dell indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra attività teorica e sperimentale; acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti finalizzati ad un adeguata interpretazione dei fenomeni naturali; capacità di reperire informazioni, utilizzarle e comunicarle con linguaggio scientifico. Per raggiungere queste finalità, non dimenticando di partire con studenti appena usciti dalla scuola media, occorre dosare in modo efficace e ponderato l approfondimento teorico e l attività di laboratorio. Questo modo di procedere scoraggia un metodo di studio mnemonico e favorisce invece una visione più strutturata dei problemi. Una particolare attenzione è prestata alla risoluzione di esercizi e problemi, per sviluppare nei ragazzi la capacità di analizzare un fenomeno e di giungere alla risoluzione attraverso passaggi logicamente connessi. L attività sperimentale ricopre un ruolo fondamentale nel processo didattico: è utilizzata sia per la verifica che per la scoperta di relazioni tra grandezze fisiche. E dunque strettamente connessa con lo sviluppo teorico degli argomenti. Al termine di ogni esperienza è richiesta la stesura di una relazione tecnica con una particolare attenzione alla elaborazione dei dati sperimentali. Risorse / materiali Libro di testo Apparecchiature di laboratorio Strumenti audiovisivi ed informatici Modalità /tipologie di verifica Le modalità di verifica possono essere diverse a seconda del tipo di obiettivi che si vogliono misurare. Le verifiche in itinere (formative e sommative), vengono utilizzate per monitorare la graduale assimilazione da parte degli alunni degli argomenti trattati. Le verifiche sommative di fine modulo valutano il livello di acquisizione delle competenze specifiche di modulo. Pertanto vengono utilizzate le seguenti tipologie di verifica: Verifica orale per valutare le conoscenze acquisite, la comprensione degli argomenti e l acquisizione di un linguaggio specifico adeguato. Relazioni delle esperienze di laboratorio per valutare la padronanza dei concetti affrontati nelle esperienze, la capacità di relazionare in modo corretto e di analizzare i dati sperimentali Verifiche scritte utilizzate sia per rapide valutazioni su obiettivi di conoscenza e comprensione (prove strutturate) che per valutare la capacità di risolvere problemi. Saperi minimi finalizzati alle attività di recupero Coincidono con le competenze di modulo raggiunte ad un livello di sufficienza Attività di recupero: IDEI Recupero in itinere Sportello/scuola aperta Verifica di fine modulo si fa riferimento alla raccolta di verifiche sommative somministrate negli anni scolastici precedenti. 3/9

4 Ore 30 MODULO 2 Equilibrio ed azioni meccaniche Mese/i novembre - dicembre Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Concetto di forza Risultante di forze Scomposizione di forze nelle componenti Conoscere e utilizzare le proprietà delle proporzioni Competenze finali del modulo: C1: Conoscere le leggi relative all equilibrio dei corpi C2: Risolvere semplici problemi che richiedano l utilizzo diretto delle leggi studiate C3: Operare con il calcolo vettoriale applicato al concetto di forza C4: Saper misurare in laboratorio una forza e saperla rappresentare graficamente Contenuti: Forza e deformazione La misura delle forze La somma delle forze I vettori Le operazioni con i vettori La forza peso e la massa La forza elastica La forza di attrito L equilibrio meccanico del punto materiale Equilibrio di un corpo su un piano inclinato Il momento di una forza Le leve L equilibrio meccanico del corpo rigido La coppia di forze Il momento di una coppia esperienza n 1: calcolo della costante elastica di una molla esperienza n 2: composizione di forze esperienza n 3: equilibrio di un corpo rigido Metodologia didattica: Sinteticamente occorre ribadire che lo studio della fisica ha le seguenti finalità generali e specifiche: comprensione dei procedimenti caratteristici dell indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra attività teorica e sperimentale; acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti finalizzati ad un adeguata interpretazione dei fenomeni naturali; capacità di reperire informazioni, utilizzarle e comunicarle con linguaggio scientifico. Per raggiungere queste finalità, non dimenticando di partire con studenti appena usciti dalla scuola media, occorre dosare in modo efficace e ponderato l approfondimento teorico e l attività di laboratorio. Questo modo di procedere scoraggia un metodo di studio mnemonico e favorisce invece una visione più strutturata dei problemi. Una particolare attenzione è prestata alla risoluzione di esercizi e problemi, per sviluppare nei ragazzi la capacità di analizzare un fenomeno e di giungere alla risoluzione attraverso passaggi logicamente connessi. L attività sperimentale ricopre un ruolo fondamentale nel processo didattico: è utilizzata sia per la verifica che per la scoperta di relazioni tra grandezze fisiche. E dunque strettamente 4/9

5 connessa con lo sviluppo teorico degli argomenti. Al termine di ogni esperienza è richiesta la stesura di una relazione tecnica con una particolare attenzione alla elaborazione dei dati sperimentali. Risorse / materiali Libro di testo Apparecchiature di laboratorio Strumenti audiovisivi ed informatici Modalità /tipologie di verifica Le modalità di verifica possono essere diverse a seconda del tipo di obiettivi che si vogliono misurare. Le verifiche in itinere (formative e sommative), vengono utilizzate per monitorare la graduale assimilazione da parte degli alunni degli argomenti trattati. Le verifiche sommative di fine modulo valutano il livello di acquisizione delle competenze specifiche di modulo. Pertanto vengono utilizzate le seguenti tipologie di verifica: Verifica orale per valutare le conoscenze acquisite, la comprensione degli argomenti e l acquisizione di un linguaggio specifico adeguato. Relazioni delle esperienze di laboratorio per valutare la padronanza dei concetti affrontati nelle esperienze, la capacità di relazionare in modo corretto e di analizzare i dati sperimentali Verifiche scritte utilizzate sia per rapide valutazioni su obiettivi di conoscenza e comprensione (prove strutturate) che per valutare la capacità di risolvere problemi. Saperi minimi finalizzati alle attività di recupero Coincidono con le competenze di modulo raggiunte ad un livello di sufficienza Attività di recupero: IDEI Recupero in itinere Sportello/scuola aperta Verifica di fine modulo si fa riferimento alla raccolta di verifiche sommative somministrate negli anni scolastici precedenti. 5/9

6 Ore 18 MODULO 3 Statica dei fluidi Mese/i gennaio - febbraio Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Forze puntuali e distribuite Forza peso Unità di misura di superficie e volume Equivalenze Grandezze direttamente e inversamente proporzionali Formule inverse Competenze finali del modulo: C1: Conoscere le leggi relative alla statica dei fluidi C2: Risolvere semplici problemi che richiedano l utilizzo diretto delle leggi studiate Contenuti: Equilibrio dei fluidi La pressione Il principio di Pascal La legge di Stevin La spinta di Archimede L esperienza di Torricelli e la pressione atmosferica esperienza n 1: esperienza di Torricelli e misura della pressione atmosferica esperienza n 2: verifica della legge di Stevin con l apparecchio di Pellat esperienza n 3: misura della spinta di Archimede esperienza n 4: la bilancia idrostatica Metodologia didattica: Sinteticamente occorre ribadire che lo studio della fisica ha le seguenti finalità generali e specifiche: comprensione dei procedimenti caratteristici dell indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra attività teorica e sperimentale; acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti finalizzati ad un adeguata interpretazione dei fenomeni naturali; capacità di reperire informazioni, utilizzarle e comunicarle con linguaggio scientifico. Per raggiungere queste finalità, non dimenticando di partire con studenti appena usciti dalla scuola media, occorre dosare in modo efficace e ponderato l approfondimento teorico e l attività di laboratorio. Questo modo di procedere scoraggia un metodo di studio mnemonico e favorisce invece una visione più strutturata dei problemi. Una particolare attenzione è prestata alla risoluzione di esercizi e problemi, per sviluppare nei ragazzi la capacità di analizzare un fenomeno e di giungere alla risoluzione attraverso passaggi logicamente connessi. L attività sperimentale ricopre un ruolo fondamentale nel processo didattico: è utilizzata sia per la verifica che per la scoperta di relazioni tra grandezze fisiche. E dunque strettamente connessa con lo sviluppo teorico degli argomenti. Al termine di ogni esperienza è richiesta la stesura di una relazione tecnica con una particolare attenzione alla elaborazione dei dati sperimentali. Risorse / materiali Libro di testo Apparecchiature di laboratorio Strumenti audiovisivi ed informatici Modalità /tipologie di verifica 6/9

7 Le modalità di verifica possono essere diverse a seconda del tipo di obiettivi che si vogliono misurare. Le verifiche in itinere (formative e sommative), vengono utilizzate per monitorare la graduale assimilazione da parte degli alunni degli argomenti trattati. Le verifiche sommative di fine modulo valutano il livello di acquisizione delle competenze specifiche di modulo. Pertanto vengono utilizzate le seguenti tipologie di verifica: Verifica orale per valutare le conoscenze acquisite, la comprensione degli argomenti e l acquisizione di un linguaggio specifico adeguato. Relazioni delle esperienze di laboratorio per valutare la padronanza dei concetti affrontati nelle esperienze, la capacità di relazionare in modo corretto e di analizzare i dati sperimentali Verifiche scritte utilizzate sia per rapide valutazioni su obiettivi di conoscenza e comprensione (prove strutturate) che per valutare la capacità di risolvere problemi. Saperi minimi finalizzati alle attività di recupero Coincidono con le competenze di modulo raggiunte ad un livello di sufficienza Attività di recupero: IDEI Recupero in itinere Sportello/scuola aperta Verifica di fine modulo si fa riferimento alla raccolta di verifiche sommative somministrate negli anni scolastici precedenti. 7/9

8 Ore 30 MODULO 4 la cinematica Mese/i marzo-maggio Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Definizione di vettore Il Sistema Internazionale di unità di misura Il piano cartesiano La proporzionalità diretta e quadratica L equazione della retta Incertezze sperimentali Competenze finali del modulo: C1: Classificare i diversi tipi di moto a seconda della loro traiettoria e velocità C2: Tracciare ed interpretare i grafici di spostamento, velocità ed accelerazione in funzione del tempo; interpretare il significato fisico di pendenza e di ordinata all origine nei diagrammi spazio-tempo e velocità-tempo. C3: Scrivere le equazioni del moto rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato, circolare uniforme e saperle applicare in problemi. C4: Capacità di impostare correttamente una relazione tecnica elaborando i dati ricavati sperimentalmente Contenuti: Definizione di sistema di riferimento, di movimento, di legge oraria e di traiettoria (rettilinea e curvilinea) Definizione di velocità media e di velocità istantanea La legge oraria e la legge della velocità del moto rettilineo uniforme Analisi di grafici orari (s-t e v-t), significato di pendenza nel grafico spazio-tempo e di area sottesa nel grafico velocità-tempo. Definizione di accelerazione media La legge oraria del moto uniformemente accelerato ed il relativo grafico La legge di caduta di un corpo Il moto circolare uniforme: definizione di velocità periferica e di velocità angolare Definizione di periodo e frequenza del moto esperienza n 1: studio del moto rettilineo uniforme con la rotaia a cuscino d aria esperienza n 2 : studio del moto rettilineo con il marcatempo esperienza n 3: studio del moto rettilineo uniformemente accelerato esperienza n 4: la caduta di un grave e calcolo dell accelerazione di gravità esperienza n 5: misura della velocità periferica ed angolare in un moto circolare Metodologia didattica: Sinteticamente occorre ribadire che lo studio della fisica ha le seguenti finalità generali e specifiche: comprensione dei procedimenti caratteristici dell indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra attività teorica e sperimentale; acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti finalizzati ad un adeguata interpretazione dei fenomeni naturali; capacità di reperire informazioni, utilizzarle e comunicarle con linguaggio scientifico. Per raggiungere queste finalità, non dimenticando di partire con studenti appena usciti dalla scuola media, occorre dosare in modo efficace e ponderato l approfondimento teorico e l attività di laboratorio. Questo modo di procedere scoraggia un metodo di studio mnemonico e favorisce invece una visione più strutturata dei problemi. Una particolare attenzione è prestata alla risoluzione di esercizi e problemi, per sviluppare nei ragazzi la capacità di analizzare un fenomeno e di giungere alla risoluzione attraverso passaggi logicamente connessi. 8/9

9 L attività sperimentale ricopre un ruolo fondamentale nel processo didattico: è utilizzata sia per la verifica che per la scoperta di relazioni tra grandezze fisiche. E dunque strettamente connessa con lo sviluppo teorico degli argomenti. Al termine di ogni esperienza è richiesta la stesura di una relazione tecnica con una particolare attenzione alla elaborazione dei dati sperimentali. Risorse / materiali Libro di testo Apparecchiature di laboratorio Strumenti audiovisivi ed informatici Modalità /tipologie di verifica Le modalità di verifica possono essere diverse a seconda del tipo di obiettivi che si vogliono misurare. Le verifiche in itinere (formative e sommative), vengono utilizzate per monitorare la graduale assimilazione da parte degli alunni degli argomenti trattati. Le verifiche sommative di fine modulo valutano il livello di acquisizione delle competenze specifiche di modulo. Pertanto vengono utilizzate le seguenti tipologie di verifica: Verifica orale per valutare le conoscenze acquisite, la comprensione degli argomenti e l acquisizione di un linguaggio specifico adeguato. Relazioni delle esperienze di laboratorio per valutare la padronanza dei concetti affrontati nelle esperienze, la capacità di relazionare in modo corretto e di analizzare i dati sperimentali Verifiche scritte utilizzate sia per rapide valutazioni su obiettivi di conoscenza e comprensione (prove strutturate) che per valutare la capacità di risolvere problemi. Saperi minimi finalizzati alle attività di recupero Coincidono con le competenze di modulo raggiunte ad un livello di sufficienza Attività di recupero: IDEI Recupero in itinere Sportello/scuola aperta Verifica di fine modulo si fa riferimento alla raccolta di verifiche sommative somministrate negli anni scolastici precedenti. 9/9