PROGRAMMAZIONE FISICA PRIMO BIENNIO. Corsi tradizionali Scienze applicate

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1 PROGRAMMAZIONE FISICA PRIMO BIENNIO Corsi tradizionali Scienze applicate Anno scolastico

2 Programmazione di Fisica pag. 2 / 6 FISICA - PRIMO BIENNIO FINALITÀ Comprendere la specificità del linguaggio scientifico Utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici Evidenziare gli aspetti storici e filosofici della fisica Integrare teorie, modelli e sperimentazione OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO osservare un fenomeno, descriverlo e formulare ipotesi esplicative individuare variabili, costanti ed elementi trascurabili in un esperimento ordinare e rappresentare graficamente i dati leggere ed interpretare un grafico verificare una legge fisica nei limiti dell'incertezza della misura individuare relazioni di proporzionalità diretta e di proporzionalità inversa tra le grandezze servirsi di strumenti matematici per indagare i fenomeni cogliere l'interazione reciproca tra il progresso scientifico e l'evoluzione della società, considerata nei suoi aspetti tecnologico ed ambientale sintetizzare le linee essenziali di una argomentazione annotando correttamente le ipotesi di partenza, le eventuali formule, i nessi logici e le conclusioni IN USCITA DAL PRIMO BIENNIO conoscere le varie fasi del metodo scientifico conoscere la problematica della raccolta delle misure e delle loro incertezze saper usare gli strumenti di misura di un laboratorio saper svolgere esperimenti quantitativi in laboratorio, con relativa relazione saper utilizzare adeguatamente i simboli delle grandezze fisiche e il linguaggio scientifico saper risolvere semplici problemi nell ambito della meccanica unidimensionale e della termologia

3 Programmazione di Fisica pag. 3 / 6 CLASSE PRIMA IL METODO SCIENTIFICO E LA MISURA Operare con le grandezze fisiche e le loro unità di misura. Eseguire equivalenze fra unità di misura. Rappresentare un numero in notazione scientifica. Calcolare il valore di espressioni numeriche sfruttando le proprietà delle potenze del dieci. Valutare l ordine di grandezza di un numero. Ricavare formule inverse. Scrivere una relazione di laboratorio. Valutare le caratteristiche di strumenti di misura. Eseguire una misura e valutare la sua incertezza. Confrontare la precisione di due misure. Valutare la media di una serie di misure, la semidispersione e l'errore statistico. Rappresentare i dati sperimentali in un grafico, tenendo conto degli errori di misura. Scrivere una misura diretta con il numero corretto di cifre significative e arrotondarla. Calcolare l'errore della misura indiretta di una grandezza fisica. Usare il corretto numero di cifre significative nei calcoli di una misura indiretta. Riconoscere, rappresentare la relazione tra grandezze con tabella, grafico cartesiano e funzione matematica Metodo scientifico. Concetto di grandezza fisica. Grandezze fondamentali e unità di misure del S.I. Grandezze derivate. Notazione scientifica di un numero. Ordine di grandezza di un numero. Operazioni fra numeri usando le potenze del dieci. Formule dirette e formule inverse. Struttura di una relazione di laboratorio. Caratteristiche di uno strumento di misura. Concetto di incertezza di una grandezza fisica. Errori sistematici e casuali. Concetto di precisione di una misura. Misure ripetute di una grandezza fisica: - media aritmetica delle misure, - semidispersione, - errore statistico. Cifre significative e arrotondamento di una misura. Propagazione degli errori nelle misure indirette di grandezze fisiche. Cifre significative nei calcoli di una misura indiretta. Relazioni tra grandezze fisiche e rappresentazione grafica. I VETTORI Distinguere grandezze scalari e vettoriali. Grandezze scalari e vettoriali. Operare con i vettori: sommare, sottrarre, Somma di due o più vettori. moltiplicare un vettore per uno scalare, scomporre i Differenza fra due vettori. vettori graficamente, calcolare le componenti Prodotto di un vettore per uno scalare. cartesiane di un vettore. Scomposizione di un vettore lungo due direzioni Rappresentare i vettori in un sistema cartesiano. date. Componenti cartesiane di un vettore. Funzioni goniometriche di un angolo. LE FORZE E L EQUILIBRIO Misurare una forza con un dinamometro. Applicare la legge di Hooke. Distinguere tra massa e peso. Comporre e scomporre le forze. Analizzare l'effetto di più forze su un corpo rigido. Analizzare e risolvere situazioni concrete di equilibrio dei solidi. Calcolare momenti di forze e di coppie di forze. Attività laboratoriali Concetto di forza. Forza elastica e legge di Hooke. Massa e forza peso. Forza normale a un piano. Tensione di una fune. Forza di attrito statico. Equilibrio dei solidi. Equilibrio lungo il piano inclinato e di un corpo appeso. Momento di una forza e di coppia di forze. Utilizzo di strumenti di misura: calibro, metro, cronometro, bilancia, dinamometro. Misure dirette e ripetute di una grandezza, analisi degli errori casuali.

4 Programmazione di Fisica pag. 4 / 6 Elaborazione dati con un foglio elettronico. Misure indirette: area, volume, densità. Scomposizione di un vettore, somma e differenza di vettori con riga, goniometro e carta millimetrata. Determinazione di relazioni tra grandezze fisiche: per esempio verifica della legge di Hooke e della relazione fra sezione e altezza di recipienti cilindrici di pari volume. Equilibrio di un oggetto sul piano inclinato. Misura del coefficiente di attrito statico. Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del primo anno conoscere le grandezze fisiche e le loro unità di misura eseguire equivalenze fra unità di misura utilizzare la notazione scientifica valutare l ordine di grandezza di un numero eseguire una misura e valutare la sua incertezza usare strumenti di misura: bilancia, calibro, metro, cronometro, dinamometro confrontare la precisione di due misure calcolare la media e la semidispersione su una serie di misure ripetute calcolare l errore su somma, differenza, prodotto e rapporto di misure rappresentare in grafico i dati sperimentali individuare la proporzionalità diretta e inversa fra grandezze conoscere le caratteristiche di un vettore sommare, sottrarre, scomporre graficamente vettori rappresentare i vettori in un sistema di riferimento cartesiano conoscere il concetto di forza e la sua unità di misura distinguere tra massa e peso conoscere ed applicare la legge di Hooke conoscere le condizioni di equilibrio di un corpo

5 Programmazione di Fisica pag. 5 / 6 CLASSE SECONDA I FLUIDI E LA FLUIDOSTATICA Definire la pressione. Concetto di pressione. Applicare il principio di Pascal. Equilibrio nei fluidi. Principio di Pascal. Applicare la legge di Stevin. Legge di Stevin. Calcolare la spinta di Archimede Spinta di Archimede. Applicare le condizioni di galleggiamento. Galleggiamento dei corpi. Conoscere la pressione atmosferica. Pressione atmosferica. CINEMATICA UNIDIMENSIONALE Definire e calcolare lo spostamento fra due posizioni. Definire e calcolare la velocità media e l accelerazione media. Applicare le leggi del moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato in situazioni concrete. Costruire i diagrammi s-t e v-t del moto di un corpo e ricavare da essi le caratteristiche del moto. Risolvere problemi sulla caduta libera. Applicare i principi della dinamica per risolvere problemi sul moto. Eseguire l analisi delle forze agenti su un corpo per determinare le caratteristiche del moto del corpo. Calcolare il lavoro compiuto da una forza. Modellizzare semplici situazioni fisiche grazie al concetto di energia. Applicare il principio di conservazione dell energia meccanica in situazioni semplici. Passare dalla scala Celsius alla scala Kelvin e viceversa. Utilizzare le leggi della dilatazione termica. Applicare la legge fondamentale della calorimetria. Attività laboratoriali DINAMICA UNIDIMENSIONALE TERMOMETRIA E CALORIMETRIA Verifica del Principio di Pascal e della legge di Stevin. Verifica del Principio di Archimede. Traiettoria del moto e sistema di riferimento. Spostamento fra due posizioni di una traiettoria. Velocità media e velocità istantanea. Accelerazione media e istantanea. Moto rettilineo vario. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Diagramma spazio-tempo, diagramma velocitàtempo. Caratteristiche del moto dai diagrammi spazio-tempo e velocità-tempo Caduta libera dei gravi. Accelerazione di gravità. I tre principi della dinamica. Concetto di massa inerziale. Sistemi di riferimento inerziali. Forza di attrito dinamico. Lavoro e potenza. Energia cinetica. Energia potenziale. Energia meccanica e suo principio di conservazione. Concetto di temperatura. Scala Celsius e Kelvin. Dilatazione termica. Concetto di calore e di calore specifico. Legge fondamentale della calorimetria. Stati di aggregazione della materia e trasformazioni di stato. Utilizzo della rotaia per l analisi dei moti rettilinei ed elaborazione dei dati relativi con foglio elettronico. Utilizzo della rotaia per la verifica del secondo principio della dinamica. Utilizzo di termometri con diverse sensibilità. Utilizzo del calorimetro delle mescolanze.

6 Programmazione di Fisica pag. 6 / 6 Obiettivi minimi da conseguire in fisica al termine del secondo anno conoscere il concetto di pressione conoscere il principio di Pascal conoscere ed applicare la legge di Stevin e il principio di Archimede conoscere le caratteristiche della pressione atmosferica conoscere la velocità e l accelerazione media di un corpo conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniforme conoscere ed applicare le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato ricavare dal grafico le caratteristiche di un moto conoscere i tre principi della dinamica eseguire l analisi delle forze agenti su un corpo conoscere il lavoro, la potenza, l energia cinetica conoscere l energia potenziale della forza peso conoscere il principio di conservazione dell energia meccanica conoscere le caratteristiche della dilatazione termica distinguere fra temperatura e calore conoscere la scala Kelvin e la scala Celsius conoscere ed applicare la legge fondamentale della calorimetria conoscere le caratteristiche dei cambiamenti di stato VALUTAZIONI E VERIFICHE - FISICA BIENNIO Per entrambi i periodi è previsto un voto unico, anche in conformità con la C.M. n 89 del 18/10/2012. Per elaborare il giudizio finale e quello intermedio si terrà conto dei risultati conseguiti nelle prove di verifica sia orali che scritte. Il Dipartimento disciplinare delibera che il numero minimo di verifiche necessarie per elaborare la valutazione è di : due prove per ciascun periodo di cui almeno una per lo scritto. Le verifiche sono articolate in prove scritte con esercizi applicativi e prove per l orale che possono essere interrogazioni orali integrate o sostituite da verifiche scritte come test eventualmente anche all'elaboratore, questionari, da esercitazioni da posto o alla lavagna, da brevi interventi individuali, relazioni anche su esperienze di laboratorio. In particolare, per il numero esiguo di ore settimanali, le verifiche potranno essere proposte in sola forma scritta con la eventuale riserva di sottoporre a ulteriore verifica orale gli alunni che mostreranno evidenti difficoltà. Per la valutazione si tiene conto : delle conoscenze possedute; delle abilità acquisite nelle applicazioni, anche in situazioni nuove; della qualità dell'esposizione; dell impegno e della partecipazione al dialogo educativo del progresso rispetto alla situazione di partenza.