I.I.S.S. SEVERI-CORRENTI Documento di programmazione del dipartimento di Matematica e Fisica sezione di fisica PNI

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Cornelia Berardi
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1 I.I.S.S. SEVERI-CORRENTI Documento di programmazione del dipartimento di Matematica e Fisica sezione di fisica PNI Premessa Lo studio della fisica, oltre a fornire allo studente un bagaglio di conoscenze scientifiche adeguato, deve mirare allo sviluppo di specifiche capacità di vagliare e correlare le conoscenze e le informazioni scientifiche, raccolte anche al di fuori della scuola, recependole criticamente e inquadrandole in un unico contesto. Al termine del corso di studi gli allievi dovranno aver acquisito una cultura scientifica di base che permetta loro una visione critica ed organica della realtà. Obiettivi specifici del biennio Il programma di fisica del biennio riguarda la fisica di base: a partire dalle esperienze di laboratorio, dopo un ampia discussione dei dati sperimentali, si giunge a una definizione dei concetti fondamentali. Alla fine di questa sezione sono esposti i contenuti minimi da conoscere, mentre di seguito vengono elencate le competenze e le capacità da conseguire durante il biennio. Competenze: - eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti utilizzati; - raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni, mettendo in evidenza l incertezza associata alla misura; - trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali; - aver imparato a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate e aver sviluppato abilità operative connesse con l uso degli strumenti. Revisione 2 del 9 settemre 2009 Pag 1 di 5

2 Capacità: - esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici ed altra documentazione; - saper realizzare semplici esperimenti di laboratorio e compilare una relazione scritta con l analisi dei dati; - analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli elementi significativi, le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti, e riuscendo a collegare premesse e conseguenze; - aver sviluppato la capacità di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura fisica; - aver acquisito flessibilità nell affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e/o tecnica. Contenuti minimi: Alla fine del biennio sperimentale lo studente dovrà possedere una conoscenza operativa delle grandezze fisiche elencate nel seguito, unitamente alle regole da seguire per comunicarne la misura: tempo, lunghezza, velocità, superficie, volume, massa, densità, forza, pressione, energia, temperatura, carica elettrica, intensità di corrente elettrica, diffrenza di potenziale. Dovrà altresì conoscere le seguenti leggi che le coinvolgono: relazione tra peso e massa,, legge di Hooke della forza elastica,leggi delle forze d attrito. Legge di Pascal e di Stevino sulla pressione dei fluidi, legge della spinta fluidostatica (di Archimede). Legge di gravitazione universale di Newton e legge di Coulomb della forza elettrostatica. Legge di Ohm. Legge fondamentale della calorimetria ( Q = mcδt ). Legge dei gas perfetti. Principio di sovrapposizione delle onde e leggi ottiche di riflessione e rifrazione. Obiettivi specifici del triennio I contenuti svolti nel biennio dovranno essere approfonditi e sviluppati nel triennio, nel corso del quale, grazie alla maggiore capacità di astrazione raggiunta dagli allievi, saranno affrontati argomenti generali e di più elevata complessità per favorire negli allievi stessi lo sviluppo delle capacità di sintesi e di valutazione. Competenze: - esporre secondo il linguaggio specifico le teorie studiate; Revisione 2 del 9 settemre 2009 Pag 2 di 5

3 - impostare strategie risolutive nelle problematiche fisiche proposte dall insegnante o emergenti dall interesse degli studenti. Capacità: - porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli; - inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse riconoscendo analogie e/o differenze, proprietà varianti ed invarianti; Alla fine delle classi del triennio PNI lo studente dovrà conoscere i seguenti contenuti minimi richiesti e sintetizzarli in forma semplice. Per la CLASSE TERZA: 1. Cinematica 1.1 Il moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. 1.2 Il moto circolare uniforme. 1.3 Il moto armonico semplice. 2. Dinamica 2.1. I principi della Dinamica 2.2. La legge di conservazione della quantità di moto La legge di conservazione dell'energia Il concetto di campo: campo gravitazionale e campo elettrostatico Il potenziale e l energia potenziale: forze conservative e forze dissipative Il moto di masse in un campo gravitazionale: le leggi di Keplero. Per la CLASSE QUARTA: 1. Campo magnetico 1.1. Interazione tra magneti Campi magnetici generati da correnti Moto di cariche in campi magnetici (forza di Lorentz). 2. Processi reversibili e irreversibili 2.1. La teoria cinetica dei gas I principi della termodinamica Le trasformazioni reversibili e irreversibili: il cilco di Carnot. 3. Onde 3.1. Oscillazioni ed onde: equazione dell'onda Onde longitudinali e trasversali Riflessione, rifrazione. Revisione 2 del 9 settemre 2009 Pag 3 di 5

4 3.4. Interferenza, diffrazione L effetto Doppler. Per la CLASSE QUINTA: 1. Elettromagnetismo 1.1. Le equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche (etere) sistemi di riferimento inerziali e trasformazioni galileiane 2. Relatività 2.1. Il problema dell etere e le trasformazioni galileiane I postulati della Relatività ristretta e le trasformazioni di Lorentz La simultaneità La dilatazione dei tempi La contrazione delle lunghezze La composizione delle velocità Lo spazio-tempo La massa relativistica ed equivalenza tra massa ed energia. 3. Fisica quantistica 3.1. Il corpo nero e l ipotesi di Planck L effetto fotoelettrico L effetto Compton Le leggi della spettrometria atomica (formula di Balmer) Imodelli atomici (Thomson, Rutherford, Bohr) L ipotesi di De Broglie: dualità onda-corpuscolo L interpretazione ortodossa della funzione d onda di Schrödinger Il principio di indeterminazione di Heisenberg. 4. Fisica nucleare 4.1. La radioattività naturale Le leggi dei decadimenti radioattivi L energia di legame: le reazioni di fissione e di fusione. Modalità di verifica Nel trimestre: almeno due prove orali e due scritti. Nel pentamestre: almeno due prove orali e tre scritti. Valutazione Minimo per la valutazione sufficiente: saper esporre con linguaggio specifico corretto i concetti fisici studiati saper realizzare semplici esperimenti di laboratorio, compilare una relazione scritta nella quale si dimostrino conoscenze di teoria degli errori e capacità di rappresentare graficamente una legge fisica Revisione 2 del 9 settemre 2009 Pag 4 di 5

5 saper risolvere problemi applicativi elementari Di seguito la tabella di valutazione valida sia per lo scritto che per l orale. Conoscenze Competenze Capacità Voto Rifiuto di sottoporsi a Rifiuto di sottoporsi a Rifiuto di sottoporsi a 2 Assenza totale dei contenuti Assenti. Tentativi di impostazione 3 disciplinari. infruttuosi e concettualmente errati. Esposizione con numerose Assenti. Tentativi di impostazione 4 lacune e con gravi errori. frammentari e inconcludenti. Conoscenza parziale dei Non emerge una strategia Esposizione stentata e poco 5 contenuti nei loro aspetti complessiva, sono presenti precisa. definitori e/o enunciativi. contributi limitati anche su Conoscenza dei contenuti fondamentali nei loro aspetti enunciativi ed argomentativi. Conoscenza organica dei contenuti. Conoscenza completa dei contenuti disciplinari nei loro aspetti enunciativi, descrittivi, deduttivi. Conoscenza completa e approfondita dei contenuti disciplinari nei loro aspetti enunciativi, descrittivi, deduttivi. Conoscenza completa e approfondita dei contenuti disciplinari nei loro aspetti enunciativi, deduttivi. descrittivi, temi fondamentali. Le conoscenze sono applicate correttamente in contesti semplici. Le conoscenze sono applicate correttamente e parzialmente rielaborate. Soluzione corretta e motivata, accompagnata dall interpretazione dei risultati ottenuti. Soluzione corretta e motivata, che manifesta capacità di sintesi e di collegamento. Apporti personali. Esposizione con opportuni termini del linguaggio specifico. Esposizione sicura ed uso di un corretto formalismo matematico. Capacità argomentative ed un espressione sicura e Capacità di collegamento autonome accompagnata da capacità argomentative e da un espressione sicura e Capacità di collegamento autonome accompagnata da capacità argomentative e da un espressione sicura e Modalità di recupero Si farà sistematicamente ricorso a forme di recupero in itinere; non si esclude il ricorso ad interventi in orario extrascolastico qualora se ne ravvisi la necessità e la convenienza per lo studente. Revisione 2 del 9 settemre 2009 Pag 5 di 5

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