COMPETENZE DI ASSE Primo biennio Materia: Fisica LICEO SCIENTIFICO /SCIENZE APPLICATE

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1 COMPETENZE DI ASSE Primo biennio Materia: Fisica LICEO SCIENTIFICO /SCIENZE APPLICATE L acquisizione delle competenze di cittadinanza attiva al termine dell istruzione obbligatoria testimonia a favore di un soddisfacente sviluppo della persona nella costruzione del sé, di corrette e significative relazioni con gli altri e di una positiva interazione con la realtà naturale e sociale. Il carattere trasversale di queste competenze suggerisce un loro mirato inserimento nell ambito delle competenze di asse di seguito riportate; per la sua fondamentale importanza nell avvalorare il buon esito di un percorso formativo si ritiene opportuno iniziare citando a parte la seguente: Imparare ad imparare: organizzare il proprio apprendimento, individuando, scegliendo e utilizzando varie fonti e varie modalità di informazione (formale, non formale, informale) anche in funzione dei tempi disponibili e del proprio metodo di lavoro ASSE DEI LINGUAGGI 1. Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi indispensabili per gestire l interazione comunicativa verbale in vari contesti Saper leggere il testo in adozione utilizzando le indicazioni dell insegnante Utilizzare in modo appropriato gli strumenti espressivi, (anche quelli tipici della disciplina), per la comunicazione orale. 2. Leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di vario tipo Comprendere messaggi di genere diverso (quotidiano, tecnico, scientifico) utilizzando linguaggi diversi (verbale, matematico, scientifico, simbolico) mediante diversi supporti (cartacei, informatici e multimediali) Acquisire ed interpretare criticamente l informazione ricevuta valutandone l attendibilità e distinguendo fatti da opinioni 3. Produrre testi di vario tipo in relazione ai vari scopi comunicativi produrre schemi e mappe concettuali per sintetizzare informazioni prendere appunti e redigere sintesi e relazioni Produrre testi corretti e coerenti adeguati alle diverse situazioni comunicative produrre tabelle di dati e grafici ASSE MATEMATICO 1. Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo matematico, rappresentandole anche sotto forma grafica Utilizzare le procedure di calcolo aritmetico e algebrico Risolvere semplici problemi applicativi utilizzando consapevolmente il linguaggio matematico 2. Analizzare dati ed interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico Analizzare un campione di dati usando gli elementi base del calcolo statistico ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO 1. Osservare, descrivere, analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e complessità

2 Applicare un metodo di studio sempre più finalizzato alla costruzione dei concetti e basato sull integrazione tra ragionamento ed esplorazione della fenomenologia Affrontare situazioni problematiche costruendo e verificando ipotesi, individuando le fonti e le risorse adeguate, raccogliendo e valutando i dati, proponendo soluzioni tramite l applicazione dei metodi tipici dell indagine scientifica Osservare, descrivere ed analizzare qualitativamente e quantitativamente, fenomeni appartenenti alla realtà quotidiana impostando un approccio conoscitivo basato sul rispetto dei fatti e sulla ricerca di un riscontro obiettivo delle proprie ipotesi interpretative Individuare e rappresentare, tramite elaborazioni coerenti, i collegamenti tra le diverse chiavi di lettura fornite dai diversi ambiti disciplinari, per la descrizione di un fenomeno, cogliendone la natura sistemica Elaborare e realizzare progetti utilizzando le conoscenze apprese, stabilendo obiettivi significativi e realistici, definendo strategie di azione e verificando i risultati Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti di scienza e tecnologia 2. Essere consapevoli delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate Riconoscere il ruolo della tecnologia nella vita quotidiana ASSE STORICO-SOCIALE 1. Comprendere il cambiamento e la diversità dei tempi storici in una dimensione diacronica attraverso il confronto fra epoche e in una dimensione sincronica attraverso il confronto fra aree geografiche e culturali Essere consapevoli della dimensione storica dello sviluppo del pensiero scientifico Interagire in gruppo, comprendendo i diversi punti di vista, valorizzando le proprie e le altrui capacità, contribuendo all apprendimento comune e alla realizzazione delle attività collettive, nel riconoscimento dei diritti fondamentali propri e altrui, le opportunità comuni, i limiti, le regole e le responsabilità

3 COMPETENZE ABILITÀ E CONTENUTI Quanto riportato, rappresenta una possibile suddivisione dei contenti del secondo biennio fra la classe terza e la classe quarta, i singoli docenti nelle loro programmazioni, sono ovviamente liberi di adattare e modificare la suddivisione, in base alle esigenze didattiche, fermo restando lo svolgimento degli argomenti al fine del conseguimento degli obiettivi prefissati. CLASSE I ABILITÀ CONOSCENZE COMPETENZE Saper individuare le fasi del metodo sperimentale in semplici situazioni Saper identificare le grandezze fisiche e conoscere la loro unità di misura, i multipli e i sottomultipli. Saper eseguire equivalenze. Determinare l ordine di grandezza di una misura. Risolvere semplici problemi con gli ordini di grandezza Calcolare il valore di un espressione numerica con le quattro operazioni usando le potenze del 10 Collaborare attivamente alla messa a punto dell apparato sperimentale Usare opportunamente gli strumenti di misura. Eseguire in laboratorio, anche con procedimenti diversi, misure di lunghezza, tempo, massa e densità con e senza un sistema di acquisizione dati on line (guidati) Costruire tabelle di dati Valutare l incertezza delle misure dirette Scrivere correttamente la misura di una grandezza Stilare una relazione di laboratorio Valutare l incertezza delle misure indirette Risolvere semplici problemi sul concetto di densità TEMA 1: GRANDEZZE FISCHE E MISURA Il metodo sperimentale Definizione di grandezza fisica. Unità di misura e sue proprietà. Il Sistema Internazionale. Notazione scientifica. Uso delle potenze del dieci. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Definizione di misure dirette e indirette. Sensibilità, portata e precisione di uno strumento di misura. Strumenti di misura analogici e digitali. Errori nelle misure dirette: errore di sensibilità, errori casuali, errori sistematici. Calcolo dell errore nelle misure dirette: semidispersione, errore semplice medio. Definizione di errore assoluto, relativo, percentuale. Cifre significative e arrotondamento. Errore di una misura indiretta. Grandezze fisiche scalari. Massa inerziale e massa gravitazionale. Definizione di densità e sua unità di misura. tecnologico 1 Asse matematico 1 Asse dei linguaggi 1, 3 Asse storico

4 ABILITÀ CONOSCENZE COMPETENZE TEMA 2 : FORZE ED EQUILIBRIO DI CORPI RIGIDI Utilizzare correttamente in contesti diversi le grandezze scalari e le grandezze vettoriali introdotte Eseguire la misura statica di una forza con dinamometri di sensibilità e portata diverse Determinare la risultante di più forze applicate ad un corpo con metodi diversi. Studiare l equilibrio di un corpo anche sperimentalmente poligonale. Risolvere problemi relativi a situazioni di equilibrio con le macchine semplici anche in presenza di attrito non trascurabile Risolvere problemi con l applicazione della legge di Hooke Conoscere la definizione di pressione e saperla collegare a situazioni concrete Utilizzare l unità di misura della pressione del S.I. e quelle di alcuni ambiti di pratica applicazione con i relativi fattori di conversione Risolve semplici problemi applicativi sul concetto di pressione Sapere in che modo si trasmettono le forze all interno di un liquido Risolvere semplici problemi applicativi sul torchio idraulico Risolvere semplici problemi applicativi con i tubi a U, con vasi comunicanti e con corpi immersi in un I vettori. Somma e sottrazione di vettori. Caratteristiche di una grandezza fisica vettoriale (es.:spostamento). Concetto di forza e unità di misura S.I.; Misura statica di una forza (dinamometro). Risultante di due o più forze con la regola del parallelogrammo e la Componenti di una forza rispetto una direzione assegnata. Rappresentazione cartesiana delle forze. Equilibrante. Forze concorrenti e forze parallele. Baricentro di un corpo. Reazione del vincolo. Forza d attrito radente statico e dinamico. Applicazione dell equilibrio nelle macchine semplici: leve, carrucola. La legge di Hooke. Costante elastica di un sistema di molle in serie o in parallelo. TEMA 3: STATICA DEI FLUIDI Definizione di pressione e delle sue unità di misura. Proprietà dello stato solido, liquido e aeriforme. Legge di Pascal. Torchio idraulico. Legge di Stevino. Paradossi idrostatici Principio dei vasi comunicanti. Principio di Archimede. Pressione atmosferica: esperienza di Torricelli tecnologico 1, 2 Asse dei linguaggi 1, 3 tecnologico 1, 2 Asse matematico 1 Asse dei linguaggi 1, 2, 3

5 liquido Analizzare la situazione di equilibrio di corpi immersi in un fluido e risolvere semplici problemi applicativi sul galleggiamento Riconoscere i concetti studiati in situazioni concrete (laboratorio, giocattoli scientifici, realtà quotidiana) e saperli spiegare con linguaggio corretto CLASSE II ABILITÀ CONOSCENZE COMPETENZE TEMA 1: TERMOLOGIA E CALORIMETRIA Saper descrivere la procedura che permette di definire la temperatura Descrivere il calore in termini di energia in transito tra sistemi a temperatura diversa. Descrivere in termini di variazione delle grandezze fisiche che caratterizzano un sistema, gli effetti dell assorbimento e della cessione di calore Risolvere problemi sugli scambi di calore in un calorimetro e sui cambiamenti di stato Applicare le leggi di dilatazione lineare e cubica dei solidi per la soluzione di problemi Applicare la legge di Fourier per risolvere problemi sperimentali e problemi teorici Eseguire autonomamente semplici esperimenti di laboratorio e descrivere con linguaggio corretto situazioni sperimentali specifiche Descrivere i cambiamenti di stato facendo riferimento ai valori di pressione e temperatura del sistema considerato Eseguire in modo autonomo la misura di temperatura con termometro analogico e/o con strumentazione on line e trasferire i dati sperimentali sul PC Analizzare qualitativamente i risultati Equilibrio termico. Definizione operativa di temperatura: termoscopio, termometro. Scale termometriche Leggi di dilatazione dei solidi lineare e cubica. Grandezze macroscopiche: pressione, volume e temperatura. Leggi dei gas in condizioni ideali Calore. Primo approccio al concetto di energia Proprietà dell energia (si conserva, si trasferisce, si immagazzina, si trasforma, si degrada) Le diverse forme in cui si presenta l energia nella realtà naturale e artificiale Calore specifico e capacità termica. Legge fondamentale della calorimetria (definizione operativa di calore). Calorimetro. Equivalente in acqua di un calorimetro. La propagazione del calore: conduzione (legge di Fourier), convezione, irraggiamento. Stati di aggregazione della materia: solido, liquido e aeriforme. Cambiamenti di stato. tecnologico 1, 2 Asse dei linguaggi 1, 2, 3

6 delle misure eseguite in laboratorio tramite la lettura di grafici e il loro confronto Utilizzare i concetti per spiegare fenomeni appartenenti al vivere quotidiano TEMA 2: OTTICA GEOMETRICA Eseguire esperienze che mettano in evidenza la propagazione rettilinea della luce emessa da sorgenti puntiformi o estese Risolvere semplici problemi teorici di ottica geometrica (specchi piani e concavi, lenti convergenti, intensità di illuminazione, rifrazione e riflessione totale) Realizzare semplici esperienze di riflessione, rifrazione e riflessione totale Data una serie di dati sperimentali, anche sulla base di ciò che prevede la teoria, scegliere l ipotesi più opportuna Utilizzando un software di elaborazione dati determina la relazione che meglio approssima i dati sperimentali Sorgenti di luce primarie e secondarie. Corpi opachi e trasparenti. Propagazione rettilinea della luce. Ombra e penombra. Leggi della riflessione. Diffusione della luce. Specchi piani. Immagini reali e virtuali. Specchi concavi e costruzione geometrica delle immagini. Legge dei punti coniugati (dimostrazione). Ingrandimento. Leggi della rifrazione. Indici di rifrazione relativo e assoluto. Rifrazione in una lastra di vetro. Angolo limite e riflessione totale. Lenti sottili convergenti e divergenti. Costruzione delle immagini. Analisi di dati sperimentali mediante grafici e tabelle. tecnologico 1 Asse dei linguaggi 1, 2, 3 Asse storico sociale

7 ABILITÀ CONOSCENZE COMPETENZE Distinguere grandezze fondamentali e derivate. Comprendere e interpretare un diagramma orario Definire i concetti di velocità e accelerazione. Distinguere i concetti di posizione e spostamento nello spazio. Distinguere i concetti di istante e intervallo di tempo. Comprendere il concetto di sistema di riferimento. Distinguere tra grandezze scalari e vettoriali. Riconoscere le caratteristiche del moto rettilineo uniforme e del moto uniformemente accelerato. TEMA 3: CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Il sistema di riferimento fisico Posizione e distanza La velocità L accelerazione La traiettoria La legge oraria Moti in una sola dimensione (rettilineo uniforme e uniformemente accelerato) tecnologico 1 Asse dei linguaggi 1, 2, 3 Asse storico