PIANO DI LAVORO ANNUALE a.s

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE MAJORANA Via Ada Negri, MONCALIERI (TO) Codice fiscale Sezione Liceale E.Majorana Scientifico - Linguistico Via Ada Negri, MONCALIERI Tel /2 Sezione Tecnico Economica A.Marro Strada Torino, MONCALIERI Tel. 011/ tois032003@pec.istruzione.it / iismajoranamoncalieri@pec.it /majorr@tin.it PIANO DI LAVORO ANNUALE a.s Insegnanti del DIPARTIMENTO DI FISICA: Baravalle, Barberi, Baronchelli, Burzio, Camagna, Cantamessa, Di Tommaso, Gentile, Longo, Marocco, Ottaviani, Vacca, Viterbo Materia: Fisica Classe: 2ª G scientifico Insegnante : Flavio Burzio Premessa: gli obiettivi cognitivi sono stati formulati coerentemente con le Indicazioni Nazionali per i programmi per il liceo scientifico e per il liceo scientifico opzione scienze applicate prevedendo un monte ore annuo di 66 ore. Tuttavia, situazioni contingenti, che tengano conto anche delle specifiche esigenze della classe, potranno apportare una riformulazione in itinere della programmazione in relazione a contenuti e loro scansione temporale. INTRODUZIONE Prerequisiti II anno. Lo svolgimento della programmazione del II anno prevede i seguenti prerequisiti: Conoscere le generalità sulle grandezze fisiche, le unità di misura e le relazioni che possono intercorrere fra di loro; Saper operare con le leggi fisiche; Saper operare con i vettori; Conoscere e classificare le forze che agiscono su un sistema fisico; Saper operare con le forze come vettori; Saper analizzare un fenomeno osservato ed effettuare misure ed elaborazioni di dati, su carta o al PC

2 OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI CORRELATI AI CONTENUTI DISCIPLINARI MODULO 0: STATICA DEL PUNTO MATERIALE E DEL CORPO RIGIDO = CONOSCENZA Conoscere il concetto di punto materiale e di corpo rigido Conoscere il concetto di momento di una forza Conoscere il concetto di equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido Conoscere il concetto di macchina semplice e di leva. = CAPACITA Saper realizzare un diagramma di corpo libero Saper studiare un sistema meccanico dal punto di vista statico Saper studiare la stabilità di un corpo rigido. MODULO 1: STATICA DEI FLUIDI Conoscere i concetti di solido, liquido e aeriforme Conoscere i concetti di densità e pressione relativamente ai fluidi Conoscere le leggi della fluidostatica e le loro conseguenze: Pascal, Stevino e Archimede Conoscere il concetto di galleggiamento e le condizioni in cui avviene Conoscere il concetto di pressione atmosferica Conoscere i principali strumenti di misura della pressione MODULO 2: OTTICA GEOMETRICA Conoscere il modello della luce come raggio che si propaga in linea retta Conoscere i fenomeni di riflessione e rifrazione e le loro leggi Conoscere il concetto di specchio piano e curvo e le regole per la costruzione delle immagini Conoscere il concetto di prisma e le regola per la determinazione del percorso di un raggio luminoso Conoscere il concetto di lente e le regole per la costruzione delle immagini Conoscere le leggi relative a specchi e lenti Saper operare con le grandezze relative ai fluidi Saper operare con le leggi relative ai fluidi Saper risolvere un problema che riguardi la statica dei fluidi Saper utilizzare, in un problema, le leggi della riflessione e rifrazione Essere in grado di costruire le immagini generate da uno specchio sferico o da una lente Saper costruire il percorso di un raggio luminoso che attraversa un prisma Saper operare con la formula dei punti coniugati MODULO 3: CINEMATICA: VELOCITA E MOTO RETTILINEO UNIFORME Conoscere i concetti cinematici: moto, quiete, punto materiale, sistema di riferimento, traiettoria, leggi orarie e diagrammi orari Conoscere il concetto di velocità media e istantanea Conoscere il concetto di moto rettilineo uniforme e le leggi che lo governano Conoscere il significato dei grafici s-t e v-t relativi al moto rettilineo uniforme Saper calcolare la velocità media anche a partire da un grafico s-t Saper leggere un diagramma spazio tempo e sapere ricavare informazioni da esso relative al moto Essere in grado di risolvere un problema di cinematica utilizzando le equazioni cinematiche del moto rettilineo uniforme

3 MODULO 4: CINEMATICA: ACCELERAZIONE E MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO Conoscere il concetto di accelerazione media Conoscere il concetto di moto rettilineo uniformemente accelerato e le leggi che lo governano Conoscere il significato dei grafici s-t, v-t e a-t relativi al moto rettilineo uniformemente accelerato. Conoscere le leggi della caduta dei gravi. Saper calcolare l accelerazione media anche a partire da un grafico v-t Saper leggere un diagramma velocità-tempo e sapere ricavare informazioni da esso relative al moto Essere in grado di risolvere un problema di cinematica utilizzando le equazioni cinematiche del moto rettilineo uniforme o uniformemente accelerato Essere in grado di risolvere un problema relativo alla caduta dei gravi. MODULO 5: PRINCIPI DELLA DINAMICA E LORO APPLICAZIONI Conoscere i 3 principi della dinamica Conoscere il concetto di inerzia e di sistema di riferimento inerziale Conoscere le leggi che governano il moto di un punto materiale con e senza attrito sul piano inclinato Conoscere le leggi relative alla macchina di Atwood Essere in grado di applicare i principi della dinamica a situazioni concrete Saper utilizzare il II principio della dinamica in varie situazioni Essere in grado di risolvere un problema che i riguardi i principi della dinamica OBIETTIVI DIDATTICI SPECIFICI RELATIVI AL LABORATORIO DI FISICA PER L INTERO BIENNIO Conoscere le generalità su grandezze, misure, unità di misura e SI Conoscere gli strumenti di misura visti in laboratorio e le loro caratteristiche Conoscere i metodi di trattazione dei dati (eventualmente con un programma di elaborazione, Excel e/o Geogebra) Conoscere lo schema per la stesura di una relazione di laboratorio Conoscere le nozioni generali della sicurezza in laboratorio Riconoscere le grandezze fisiche implicate nelle situazioni concrete analizzate in laboratorio Riconoscere una misura diretta da una indiretta e saper operare con esse Saper scegliere e utilizzare strumenti di misura in laboratorio (calibri, cronometri, ecc.) Essere in grado di descrivere e definire il protocollo di misura degli strumenti visti in laboratorio Saper identificare i vari tipi di errore nelle misure che si effettuano Essere in grado di raccogliere i dati in tabelle Essere in grado di elaborare i dati su carta e con l ausilio di Excel utilizzando i vari procedimenti visti Saper utilizzare la carta millimetrata e lavorare in scala per rappresentare le grandezze e stabilire la relazione che intercorre fra loro

4 Saper esprimere le grandezze in notazione esponenziale Saper confrontare gli ordini di grandezza Saper operare con le unità di misura del SI e non ed effettuare opportune equivalenze Saper stendere una relazione di laboratorio Sapere analizzare in modo critico i risultati ottenuti in laboratorio e la qualità del lavoro svolto Saper interpretare dati e grafici ricavati dalle misure. CONTENUTI DEL CORSO Sono previste da orario curricolare 2 ore settimanali. La programmazione è suddivisa in moduli, ciascun modulo prevederà: lezioni frontali con l ausilio della lavagna; lezioni svolte Point in laboratorio di fisica o in aula con la LIM; Elaborazione di dati sperimentali con Excel/Geogebra; Simulazioni al PC; risoluzione di quesiti, esercizi e problemi, singolarmente e a gruppi; attività in laboratorio; verifiche scritte e orali. Testo in adozione: Walker James, La realtà e i modelli della fisica primo biennio Linx, Pearson. Isbn: La scelta dell'ordine di svolgimento dipende da fattori di diversa natura, quali, tra i tanti: - la propedeuticità interna alla fisica - la propedeuticità funzionale esterna con la matematica ed eventualmente con altre discipline - le opportunità di approfondimento (progetti, conferenze, interessi della classe, etc.) TRIMESTRE MODULO 0: RIPASSO E CONCLUSIONE STATICA DEL PUNTO MATERIALE E DEL CORPO RIGIDO ESTESO La statica del punto materiale Studio dell equilibrio di un punto materiale; Diagramma di corpo libero di un sistema meccanico; Equilibrio di un corpo su un piano inclinato o appeso a una fune. Statica del corpo rigido Momento di una forza rispetto a un punto; Momento di una coppia di forze Equilibrio di un corpo rigido; Le macchine semplici: le leve. MODULO 1 : STATICA DEI FLUIDI Definizione di fluido e sue caratteristiche; Concetto di pressione e sue unità di misura; Densità Principio di Pascal e sue applicazioni; Legge di Stevino e conseguenze: paradosso idrostatico, vasi comunicanti, tubo a U; Principio di Archimede e galleggiamento dei corpi; Pressione atmosferica e sua misura: esperienza di Torricelli; Strumenti di misura della pressione.

5 MODULO 2 : OTTICA GEOMETRICA Luce e raggi luminosi; Fenomeni legati alla luce e loro leggi: riflessione, rifrazione; Specchi piani, sferici e fenomeni ad essi legati: costruzione delle immagini e regola dei punti coniugati; Prisma e fenomeni ad esso legati; Lenti e fenomeni ad essi legati: regole per la costruzione delle immagini. PENTAMESTRE MODULO 3 : CINEMATICA: VELOCITA E MOTO RETTILINEO UNIFORME (M.R.U.) Concetti cinematici: moto e quiete, punto materiale, traiettoria, sistemi di riferimento, leggi orarie, diagrammi orari; Classificazione dei tipi di moto; Concetto di velocità media e istantanea e sua unità di misura; M.R.U.: caratteristiche, leggi orarie, diagrammi orari e loro significato; Lettura di grafici spazio-tempo; Costruzione di grafici velocità-tempo. MODULO 4 : CINEMATICA: ACCELERAZIONE E M.R.U.A. Concetto di accelerazione media e sua unità di misura; M.R.U.A. caratteristiche, leggi orarie, diagrammi orari e loro significato; Lettura di grafici spazio-tempo, velocità-tempo, accelerazione tempo; Costruzione di grafici accelerazione-tempo. Leggi della caduta dei gravi: moto verticale di un grave in caduta o ascesa. MODULO 5 : PRINCIPI DELLA DINAMICA E LORO APPLICAZIONI Richiami sulle forze: definizioni, unità di misura, classificazione. I principi della dinamica: Primo principio o principio di inerzia; Secondo principio o principio di Newton; Terzo principio o principio di azione e reazione. Cenni al concetto di inerzia e di sistema di riferimento inerziale. Applicazione dei principi della dinamica: Calcolo dell accelerazione in carrelli sottoposti a varie forze; Calcolo dell accelerazione in sistemi di corpi collegati da funi e molle; Moto sul piano inclinato con e senza attrito; Macchina di Atwood; Moto di un grave in caduta nell aria (cenni all attrito del mezzo). MODULO 6: LAVORO, ENERGIA E SUA CONSERVAZIONE (questo modulo è un anticipo degli argomenti del terzo anno, si svolgerà solo nel caso di tempo a disposizione): Prodotto scalare fra vettori; Concetto di lavoro e sua unità di misura; Concetto di potenza e sua unità di misura; Concetto di energia meccanica: Forze conservative e dissipative; Energia potenziale gravitazionale e elastica e loro legame con il lavoro; Energia cinetica e suo teorema. Principio di conservazione dell energia; Non conservazione dell energia e lavoro delle forze esterne

6 METODOLOGIA DIDATTICA Strumenti: libro di testo eventuali stralci da ulteriori testi Laboratorio di fisica Quaderno per appunti Slides e appunti forniti dal docente Schede di lavoro con esercizi PC e proiettore Lavagna (LIM, ove disponibile) Fotocopie per verifiche 1 a FASE: Esposizione dei contenuti Esposizione dei contenuti strutturata o attraverso lezioni frontali in classe, eventualmente utilizzando LIM e lavagna, o lezioni in laboratorio di fisica attraverso esperienze dimostrative e/o esplorative concrete. Eventuale uso del laboratorio di informatica. Periodica schematizzazione dei contenuti e loro sintesi in aggiunta alla normale spiegazione. 2 a FASE: diagnosi formativa dell apprendimento Frequente sollecitazione di interventi da parte dell insegnante, sia dal posto che alla lavagna. Risoluzioni di esercizi e problemi applicativi in classe: singolarmente, a piccoli gruppi, collettiva. Risoluzioni di esercizi e problemi applicativi a casa. Controllo periodico degli esercizi assegnati per casa, al fine di verificare costantemente il livello di apprendimento e di comprensione della materia da parte degli alunni. Correzione delle prove di verifica. Assegnazione di esercizi mirati allo sviluppo di particolari competenze Monitoraggio delle attività di laboratorio svolte dai ragazzi. 3 a FASE: valutazione sommativa Interrogazioni orali da posto e/o attraverso lo svolgimento di brevi esercizi scritti Test orali Verifiche scritte Relazioni di laboratorio singole o a gruppi Valutazione del quaderno Particolare attenzione verrà posta: Alla chiarezza dell esposizione del docente; ai tempi di apprendimento dei vari allievi; al costante monitoraggio dell attenzione e dell impegno sia in classe, che in laboratorio, che a casa, al fine di favorire il raggiungimento degli obiettivi; alle richieste di chiarimento dei ragazzi; al carico di lavoro richiesto. VERIFICA E VALUTAZIONE Nello scegliere una prova di valutazione in fisica, così come nel progettare l'intero intervento didattico, l obiettivo che l'insegnante si pone è monitorare/verificare lo stadio di sviluppo di alcuni elementi cognitivi determinanti: a) la capacità di approfondire concetti teorici a diversi livelli: pura conoscenza, comprensione, applicazione, analisi, sintesi; b) la capacità di formalizzare, in particolare tramite il linguaggio matematico, come ad esempio riconoscere relazioni di proporzionalità, saper leggere grafici, tabelle, ecc.; c) la capacità di concatenare procedure e ragionamenti: ad esempio saper applicare una legge nota, oppure riconoscere analogie, discutere ipotesi plausibili, cercare degli invarianti e così via;

7 d) gli aspetti tecnici, come l'uso delle unità di misura, la conversione da un'unità all'altra, le abilità di calcolo rapido ed efficace (ad es. l'uso di potenze di 10 per valutare ordini di grandezza molto diversi), ecc. In quest'ottica si distinguono diverse tipologie di verifiche: 1. Le verifiche formative forniscono un quadro immediato del livello di conoscenze raggiunto e consentiranno di predisporre, eventualmente, opportune forme di recupero, rinforzo o approfondimento. Per questo tipo di verifiche, senza valutazione, ma con eventuale annotazione sul registro elettronico, vengono utilizzate essenzialmente: esercitazioni alla lavagna accompagnate dalla discussione con la classe esercitazioni a gruppi: suddivisa la classe in gruppi eterogenei, vengono proposti esercizi e problemi da risolvere collaborando e discutendo i risultati ottenuti. controllo dell attività svolta a casa. 2. Le verifiche sommative forniscono un quadro di sintesi al termine dell'unità didattica. L'insegnante può scegliere tra prove di diverso tipo e durata, in numero di almeno 3 nel trimestre e almeno 4 nel pentamestre per un totale di almeno 7 durante l'intero anno, in relazione agli obiettivi da raggiungere. La valutazione verrà comunicata entro due settimane dalla data di svolgimento della prova. Possibili tipologie della prova Test a risposta multipla o prove semistrutturate Compiti scritti. Questa tipologia di verifica prevede: esercizi, problemi, quesiti a risposta multipla, vero o falso, quesiti a completamento, abbinamento, quesiti a risposta aperta, chiusa, semi aperta. Interrogazioni orali di taglio teorico Tra le valutazioni sommative particolare importanza riveste la valutazione dell'attività di laboratorio. Questa fase di valutazione prevede la redazione scritta di relazioni di laboratorio e/o una interrogazione orale di taglio sperimentale da svolgersi in laboratorio utilizzando la strumentazione opportuna. Le valutazioni saranno in numero di almeno una nel trimestre e almeno 2 nel pentamestre per un totale di almeno 3 durante l'intero anno. La relazione potra essere singola o di gruppo. Ciascun insegnante indicherà chiaramente il peso della valutazione della singola relazione rispetto ai voti conseguiti nelle altre prove orali e scritte. Per ogni tipologia di prova, l'insegnante fornisce le griglie di valutazione costruite sulla base dei criteri generali presentati nel Piano dell'offerta Formativa. Moncalieri, 31/10/2017 L insegnante di fisica Flavio Burzio