FRACCOLA DOMENICO IV A SCIENTIFICO FISICA

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1 MOD01P-ERGrev5 PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE A.S. Pag 1 di /'14 Docente Classe Sezione Indirizzo Disciplina FRACCOLA DOMENICO IV A SCIENTIFICO FISICA Composizione della classe Alunni ripetenti Relazione tra/con i compagni Relazione con la figura docente Motivazione all apprendimento Situazione complessiva della classe rispetto alla disciplina d'insegnamento (prerequisitilacune-necessita') Analisi della situazione di partenza N. alunni 22 Maschi n. 4 Femmine n. 118 Nessun alunno ripetente Alunni bene integrati nel gruppo classe con rapporti positivi e collaborativi. Dopo un inizio con atteggiamento non molto partecipativo al dialogo educativo, con l intervento assiduo dei docenti si sono maturati rapporti positivi e collaborativi. Quasi tutti gli alunni sono ora scolarizzati ed aperti a tutte le iniziative. Creare la motivazione all apprendimento con l'ausilio di strumenti visivi e vicini agli alunni. Gli alunni si mostrano disponibili a seguire le attività proposte dai docenti, ma non tutti dimostrano in modo costante lo stesso impegno nel lavoro di rielaborazione personale dei contenuti. Ciò dimostra un livello di preparazione disomogeneo sì che all interno della classe possono distinguersi 3 gruppi: il primo è dotato di una buona preparazione pregressa e si avvale di un metodo di studio ben organizzato. Un secondo gruppo conduce uno studio costante, ma poco approfondito e non ha ancora un metodo di studio efficace; il terzo gruppo fa registrare ancora delle lacune in alcune discipline. Alunni diversamente abili Non vi sono alunni diversamente abili Per le sole classi del biennio: DEFINIZIONE DELLE COMPETENZE DI BASE/CHIAVE PER L APPRENDIMENTO PERMANENTE (Legge 26/12/2006 n. 296):

2 Traguardi formativi trasversali Nella stesura della programmazione didattica, degli obiettivi e dei programmi minimi di fisica per le classi quarte e quinte del liceo scientifico del vecchio ordinamento abbiamo articolato i saperi in conoscenze, abilità/capacità e competenze con riferimento alla proposta di Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio del 7 settembre 2006, dove son contenute le seguenti definizioni: Conoscenze : indicano il risultato dell assimilazione di informazioni attraverso l apprendimento. Le conoscenze sono l insieme di fatti, principi, teorie e pratiche, relative a un settore di studio o di lavoro; le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche. Abilità, indicano le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi ; le abilità sono descritte come cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (che implicano l abilità manuale e l uso di metodi, materiali, strumenti). Competenze indicano la comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e/o personale; le competenze sono descritte in termine di responsabilità e autonomia. Nel DM 139 del 22 agosto 2007 (che fa proprie le Raccomandazioni del Parlamento Europeo) i saperi e le competenze per l assolvimento dell obbligo di istruzione sono riferiti ai quattro assi culturali (dei linguaggi, matematico, scientifico tecnologico, storico-sociale). In particolare si legge nel decreto L asse scientifico-tecnologico ha l obiettivo di facilitare lo studente nell esplorazione del mondo circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione globale. Si tratta di un campo ampio e importante per l acquisizione di metodi, concetti, atteggiamenti indispensabili ad interrogarsi, osservare e comprendere il mondo e a misurarsi con l idea di molteplicità, problematicità e trasformabilità del reale. L adozione di strategie d indagine, di procedure sperimentali e di linguaggi specifici costituisce la base di applicazione del metodo scientifico che - al di là degli ambiti che lo implicano necessariamente come protocollo operativo - ha il fine anche di valutare l impatto sulla realtà concreta di applicazioni tecnologiche specifiche. L apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta di dati, valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad essi, costruzioni di modelli; favorisce la capacità di analizzare fenomeni complessi nelle loro componenti fisiche, chimiche, biologiche. Le competenze dell area scientifico-tecnologica, nel contribuire a fornire la base di lettura della realtà, diventano esse stesse strumento per l esercizio effettivo dei diritti di cittadinanza. Esse concorrono a potenziare la capacità dello studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei molteplici contesti, individuali e collettivi, della vita reale. E molto importante fornire strumenti per far acquisire una visione critica sulle proposte che vengono dalla comunità scientifica e tecnologica, in merito alla soluzione di problemi che riguardano ambiti codificati (fisico, chimico, biologico e naturale) e aree di conoscenze al confine tra le discipline anche diversi da quelli su cui si è avuto conoscenza/esperienza diretta nel percorso scolastico e, in particolare, relativi ai problemi della salvaguardia della biosfera. Obiettivo determinante è, infine, rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e tecnologie, della loro correlazione con il contesto culturale e sociale con i modelli di sviluppo e con la salvaguardia dell ambiente, nonché della corrispondenza della tecnologia a problemi concreti con soluzioni appropriate. OBIETTIVI DIDATTICI Classe quarta (fisica) I QUADRIMESTRE CONOSCENZE / (ore c.a) Quantità di moto. Legge di conservazione e della quantità di moto. Momento angolare e legge di conservazione del momento angolare (ORE 15 ) Statica dei fluidi: leggi di Pascal, Stevino ed Archimede ABILITA / CAPACITA Urti elastici ed anelatici. Centro di massa. COMPETENZE Risolvere semplici problemi utilizzando le leggi di conservazione.

3 (ORE 4 ) Moto armonico. Legge di Hooke. Molla e pendolo semplice. (ORE 5 ) Fenomeni ondulatori, equazione di un onda. Onde meccaniche trasversali e longitudinali. Caratteristiche di un onda. Riflessione e rifrazione di un onda. Riflessione totale. (ORE 8 ) Principio di Huygens. Interferenza e diffrazione. (ORE 5 ) Conoscere la natura ondulatoria del suono. Effetto Doppler sonoro. (ORE 8 ) Modello corpuscolare e modello ondulatorio della luce: cenni al corpo nero e all'effetto fotoelettrico. (ORE 5 ) Leggi di dilatazione. Definizione di temperatura. Scale termometriche. (ORE 4 ) Calore, legge della calorimetria. Calore specifico. Trasferimento del calore. (ORE 4 ) Trasformazioni isobare, isocore, isoterme ed adiabatiche. Cambiamenti di stato e calore latente. Enunciati del 1 e del 2 principio della termodinamica (ORE 16 ) Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Macchine termiche e macchine termiche ideali. (ORE 16 ) Conoscere i fenomeni e la natura onde meccaniche. Distinguere le di tipo armonico e le loro modalità di propagazione. Identificare le caratteristiche di un onda dalla relativa equazione Relazione tra fronti d onda e raggi di propagazione. Conoscere l'effetto della composizione di più onde: sovrapposizione ed interferenza. Applicazione della teoria ondulatoria al suono. II QUADRIMESTRE Richiami all'effetto Doppler per la luce. Principio zero della termodinamica Calorimetro. Modello di gas ideale. Equazione di stato dei gas ideali. Diagramma delle fasi. Esperimento di Joule. Entropia TOTALE ORE circa 90 Saper analizzare i diversi fenomeni legati alla propagazione di un'onda. Calcolare i massimi e minimi di intensità nell'interferenza di onde provenienti da due sorgenti. Conoscere l'interpretazione storica del modello corpuscolare e del modello ondulatorio della luce. Applicazioni in semplici problemi della legge della calorimetria e delle leggi di dilatazione. Conservazione dell'energia: primo principio della termodinamica. Secondo principio della termodinamica. Entropia e probabilità.

4 Modulo Le onde ed il suono La riflessione della luce: gli specchi La natura delle onde. Velocità di un onda trasversale su corda. Velocità di un onda trasversale su corda. Le onde periodiche: lunghezza d onda, periodo, frequenza e velocità di propagazione La descrizione matematica di un onda. La descrizione matematica di un onda. Generazione e propagazione delle onde sonore. Suoni puri e suoni complessi. Le caratteristiche del suono: altezza e timbro, ampiezza, L effetto Doppler. intensità, livello di intensità sonora. L interferenza delle onde sonore: interferenza Il principio di sovrapposizione. costruttiva e distruttiva. La diffrazione. I battimenti. Le onde stazionarie. La serie armonica. Le frequenze della serie armonica per una corda. Il fronte d onda e i raggi luminosi. Gli specchi piani: immagine reale e virtuale. Asse ottico e raggi parassiali. Il fuoco di uno specchio concavo e convesso. Il diagramma dei raggi per la costruzione delle immagini. L ingrandimento. L indice di rifrazione. CONTENUTI Unita' di apprendimento Generazione e propagazione delle onde sonore. Suoni puri e suoni complessi. Le caratteristiche del suono: altezza e timbro, ampiezza, intensità, livello di intensità sonora. L effetto Doppler. Il principio di sovrapposizione. Le onde periodiche: lunghezza d onda, periodo, frequenza e velocità di propagazione La riflessione della luce e le sue leggi. Gli specchi sferici concavi e convessi. Raggio di curvatura di uno specchio sferico. L aberrazione sferica. L equazione dei punti coniugati per gli specchi sferici. Le convenzioni dei segni delle variabili nell equazione dei punti coniugati e dell ingrandimento. La legge della rifrazione. Tempi dopo un ripasso iniziale fino a tutto dicembre gennaio Il fenomeno della riflessione totale e l angolo limite. La dispersione della luce. La rifrazione della luce: le lenti e gli strumenti ottici Il prisma e la dispersione della luce. Il diagramma dei raggi per le lenti. L equazione delle lenti sottili. L occhio e la visione. Il microscopio e il telescopio. L aberrazione sferica e l aberrazione cromatica nelle lenti. I diversi tipi di lenti: convergenti e divergenti. La costruzione delle immagini prodotte dalle lenti. L ingrandimento lineare. Il potere diottrico di una lente. L ingrandimento angolare delle lenti e degli strumenti ottici. prima meta' di febbraio L interferenza e la natura ondulatoria della luce Temperatura e calore Le leggi dei gas ideali e la teoria cinetica Il principio di sovrapposizione e l interferenza della luce. Sorgenti coerenti. Le condizioni di interferenza. Cambiamento di fase dovuto alla riflessione. La diffrazione della luce e il principio di Huygens. Il potere risolvente di un dispositivo ottico. Il reticolo di diffrazione. La temperatura e i termometri. La dilatazione termica lineare e volumica dei corpi. Le unità di misura del calore. L equivalente meccanico della caloria. I cambiamenti di stato. Curva di vaporizzazione e curva di fusione. La conduzione, la convezione e l irraggiamento. L unità di massa atomica e la massa molecolare. Il numero di moli. La massa per mole e la massa di una particella. L equazione di stato di un gas perfetto. Gas reali e gas perfetti. Le leggi di Gay-Lussac. La teoria cinetica dei gas. Interferenza costruttiva e interferenza distruttiva. L esperimento di Young. Interferenza su lamine sottili. Cunei d aria e anelli di Newton. La figura di diffrazione. Il criterio di Rayleigh. Reticoli a riflessione. Le scale di temperatura. Calore ed energia interna. Capacità termica e calore specifico di una sostanza. Il calorimetro. L equilibrio tra stati di aggregazione. L umidità. La legge di Stefan-Boltzmann. La mole. Il numero di Avogadro. Il gas perfetto e la temperatura assoluta. La costante di Boltzmann. La legge di Boyle. La distribuzione delle velocità molecolari. La velocità quadratica media. seconda meta' di febbraio prima meta' di marzo seconda meta' di marzo

5 Il teorema di equipartizione dell energia. L energia interna di un gas perfetto monoatomico. La termodina mica La diffusione. La legge di Fick. Concetto di sistema termodinamico. Il cammino libero medio. Stato di un sistema L equilibrio termico. Il principio zero della termodinamica. Il primo principio della termodinamica e il suo significato. I segni convenzionali di Q e L. L energia interna. Le trasformazioni termodinamiche. Il lavoro termodinamico. I calori specifici di un gas perfetto. Il concetto di macchina termica. Il rendimento di una macchina termica. Il secondo principio della termodinamica. Enunciati di Kelvin e di Clausius del secondo principio. Le trasformazioni reversibili. Il teorema di Carnot. La macchina di Carnot e il suo rendimento. Il principio di funzionamento e il coefficiente di prestazione di frigoriferi, condizionatori e pompe di calore. Il secondo principio della termodinamica in termini di entropia. Il lavoro compiuto nelle trasformazioni isoterme, adiabatiche, isobare e isocore di un gas perfetto. L entropia di un sistema termodinamico. L energia non utilizzabile. Entropia e disordine. Il terzo principio della termodinamica. acquisizione del metodo di studio; Distinguere, determinare, utilizzare tra onde longitudinali e trasversali. conoscenza di definizioni, leggi e principi; Applicare le condizioni di interferenza costruttiva e distruttiva. uso e conoscenza dei termini specifici della Applicare e distinguere le leggi della riflessione nella formazione delle immagini. disciplina; Determinare graficamente l immagine prodotta da uno specchio. capacità di organizzazione delle conoscenze Distinguere i vari tipi di lente e le loro proprietà. scientifiche; Comprendere le caratteristiche di uno strumento ottico. comprensione di un testo; Utilizzare le condizioni di interferenza per calcolare la lunghezza d onda della luce. capacità di risoluzione di semplici problemi; Applicare le condizioni di interferenza a onde luminose riflesse da lamine sottili. capacità di utilizzare la rappresentazione Riconoscere e utilizzare le diverse scale di temperatura. grafica e di leggere i grafici di Distinguere tra capacità termica di un corpo e calore specifico di una sostanza. riferimento. Applicare l equazione fondamentale della calorimetria. Mettere in relazione alcuni fenomeni naturali con le conoscenze relative ai cambiamenti di stato. Calcolare i valori di mole, massa molecolare di una sostanza e massa di una particella. Saper utilizzare l equazione di stato dei gas. Mettere in relazione la temperatura assoluta e l energia cinetica media delle molecole di un gas. Interpretare il fenomeno della diffusione. Applicare il primo principio della termodinamica alle trasformazioni quasi-statiche aprile e maggio STANDARD MINIMI DI APPRENDIMENTO IN TERMINI DI SAPERE E DI SAPER FARE Sapere Saper fare Distinguere tra i calori specifici, a pressione e a volume costante, di un gas e saperli calcolare. Calcolare il rendimento di una macchina termica. METODOLOGIA Lezione Strumenti Spazi libro di testo computer Laboratorio testi scientifici lavagna luminosa Fisica testi letterari registratori Scienze schede didattiche altro Informatica dispense Audiovisiva software Disegno internet Musica audiovisivi Multimediale altro Palestra Biblioteca

6 STRUMENTI DI OSSERVAZIONE, DI VERIFICA E DI VALUTAZIONE 1 Numero di verifiche sommative previste per ogni periodo: almeno 2 scritte e 2 orali Prove orali Prove scritte Strutturate Semistrutturate Produzione Prove pratiche interrogazione scelta multipla trattazione analisi testuale Esercizi ginnici colloqui brevi e continui test v/f sintetica articolo Attivita' pittoriche discussione individuale domande a risposta singola saggio breve Esperienze di laboratorio e/o collettiva completamento test, domande, tema Elaborazioni informatiche altro altro esercizi risoluzione domande aperte altro: relazione esercizi mappe altro: concettuali risoluzione esercizi altro: ATTIVITA' DI RECUPERO, DI SOSTEGNO, DI APPROFONDIMENTO: MODALITA' DI EFFETTUAZIONE Recupero 2 Recupero in itinere: Corsi disciplinari Tutor d'aula Sportelli didattici Pausa didattica Altro Approfondimento Lavori multidisciplinari Tematica: Interpretare la natura tramite simboli Area di progetto Tematica Approfondimento dei singoli docenti Altro MACROTEMATICA Quando affrontiamo il mondo come uomini liberi, osservandolo con ammirazione, curiosità e attenzione, entriamo nel regno dell arte e della scienza. (da Il lato umano di EVENTUALI PERCORSI PLURIDISCIPLINARI DISCIPLINE ARGOMENTO COINVOLTE TRATTATO TEMPI - Matematica Decodifica della realta' in Tutto l'anno - Fisica Riconoscere gli elementi scolastico Ogni disciplina, dal suo punto di vista, interpreta la frase di Einstein. A fine anno presentazione del lavoro con strumentazione PONTECORVO, 3/12/'13 IL DOCENTE 2 Tenere presenti le disposizioni prese in sede collegiale