Docente: prof. Ezio Pignatelli Data di consegna: 24/10/2015 Classe: 1D Anno scolastico: 2015/2016 Materia: FISICA Visto di verifica: PIANO DI LAVORO 1. Situazione iniziale della classe Come tutte le classi prime di questo istituto, anche questa classe ha affrontato un test d'ingresso unico per tutte le classi preparato dai docenti di Fisica. La classe risulta nella media, con una conoscenza dei prerequisiti più che sufficiente, anche se con una grande variabilità al suo interno. In particolare, si notano lacune nella capacità di leggere un grafico e le relazioni tra diverse quantità misurabili. Si tratta comunque di lacune estremamente comuni in una prima superiore, e che non comportano rallentamenti nello svolgimento del programma, dal momento che si prevede di trattarli comunque partendo dall'inizio. Anche dal punto di vista comportamentale, per quanto è stato possibile verificare nel primo mese di scuola, non emergono problemi: gli studenti si mostrano attivi, disciplinati e ben disposti ad un dialogo costruttivo con il docente. 2. Obiettivi formativi Lo studio della Fisica contribuisce alla formazione umana e culturale sviluppando capacità critiche, di analisi e di sintesi, fornendo gli strumenti per una corretta comprensione della scienza attuale e, più in generale, inducendo un atteggiamento di maggior consapevolezza di fronte alla realtà che ci circonda. Il corso vuole indurre negli studenti il formarsi di una corretta idea di ciò che la fisica costituisce sia nel suo aspetto sperimentale induttivo che in quello ipotetico deduttivo stimolando in loro un approccio allo studio fenomenologico di tipo scientifico. 3. Obiettivi didattici specifici Trimestre: 1. Le grandezze. Metodo scientifico: Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l'esperimento è inteso come scelta delle variabili significative, raccolta dei dati e analisi dell'affidabilità di un processo di misura. Spiegazione scientifica dei fenomeni: Osservare e identificare fenomeni. Concetto di misura delle grandezze fisiche. Il Sistema Internazionale di Unità: le grandezze fisiche fondamentali. Le cifre significative. L ordine di grandezza di un numero. Comprendere il concetto di definizione operativa di una grandezza fisica. Convertire la misura di una grandezza fisica da un unità di misura a un altra. Utilizzare multipli e sottomultipli di una unità
1. Le grandezze. La notazione scientifica. Intervallo di tempo, lunghezza, area, volume, massa, densità, temperatura Equivalenze di aree, volumi e densità. Le dimensioni fisiche di una grandezza. Quadrati e quadratini (Misura della superficie di una mano) Unità di misura fatte in casa (Misura di lunghezze) Esprimere le dimensioni fisiche e ricavare l'unità di misura di una grandezza derivata Esprimere i numeri in notazione scientifica e riconoscerne l'ordine di grandezza Saper utilizzare alcuni strumenti di misura 2. Le incertezze nella misura. Metodo scientifico: Fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l'esperimento è inteso come scelta delle variabili significative, raccolta dei dati e analisi dell'affidabilità di un processo di misura. Spiegazione scientifica dei fenomeni: Osservare e identificare fenomeni. Ragionamento basato sui dati: Acquisire l'informazione. Le caratteristiche degli strumenti di misura. Le incertezze in una misura. Gli errori nelle misure dirette e indirette. La valutazione del risultato di una misura. Uso di un calibro Misura dello spessore di un foglio Misura di un volume Misura di masse e densità Misure del periodo di un pendolo Pentamestre: 3. Grandezze scalari e grandezze vettoriali Effettuare misure. Riconoscere i diversi tipi di errore nella misura di una grandezza fisica. Determinare l errore di misura assoluto, relativo e percentuale di una grandezza Valutare l'errore massimo di una serie di misure ripetute. Esprimere il risultato di una misura con il corretto uso di cifre significative. Calcolare le incertezze nelle misure indirette. Problem solving: Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. Grandezze scalari e grandezze vettoriali La rappresentazione cartesiana di un vettore. Le operazioni tra vettori. Le definizioni di seno, coseno e tangente in un triangolo rettangolo. Saper comporre e scomporre vettori per via grafica e per via analitica Determinare il prodotto di un vettore per uno scalare. Saper risolvere un triangolo rettangolo Calcolare il modulo di un vettore.
4. Le forze e l'equilibrio dei solidi Metodo scientifico: interpretazione ragionata dei fenomeni naturali, raccolta e analisi critica dei dati, costruzione di modelli. Problem solving: Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. L effetto delle forze. I concetti di punto materiale e corpo rigido. Come misurare le forze. La somma delle forze. Proprietà della forza elastica, della forza peso, delle forze vincolari e delle forze di attrito. Il concetto di momento di una forza. Condizioni di equilibrio per un punto materiale e per un corpo rigido. Il baricentro. La forza peso La costante elastica di una molla. Forze di attrito Parallelogramma delle forze Equilibrio di una riga da disegno. Equilibrio su un piano inclinato Analizzare situazioni di equilibrio statico, individuando le forze e i momenti applicati. Disegnare un diagramma di corpo libero. Determinare le condizioni di equilibrio di un corpo su un piano inclinato. Valutare l effetto di più forze su un corpo. Individuare il baricentro di un corpo. 5. Le pressione e l'equilibrio dei fluidi Spiegazione scientifica dei fenomeni: osservare e identificare i fenomeni; formulare ipotesi esplicative. Problem solving: Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione. La definizione di pressione e la pressione nei liquidi. La legge di Pascal e la legge di Stevino. Il galleggiamento dei corpi. La pressione atmosferica e la sua misurazione. Esperienze di idrostatica da cattedra La legge di Archimede. Saper calcolare la pressione determinata dall applicazione di una forza e la pressione esercitata dai liquidi. Eseguire conversioni tra le diverse unità di misura della pressione. Applicare le leggi di Pascal, di Stevino e di Archimede nello studio dell equilibrio dei fluidi. Analizzare le condizioni di galleggiamento dei corpi.
4. Obiettivi minimi Sotto questa voce si pongono gli obiettivi formativi e di disciplina, tali da consentire all alunno [...] di seguire proficuamente il programma di studi dell anno successivo. Per le classi prime, il Dipartimento di Fisica ha deliberato che essi si riducano a: a. Grandezze fisiche e loro unità di misura, equivalenze b. utilizzo dei vettori e operazioni con i vettori c. forza peso e differenza tra peso e massa d. forza elastica e forza di attrito e. problemi di equilibrio del punto materiale. 5. Modalità d insegnamento e strumenti didattici I metodi usati saranno, oltre alla spiegazione frontale, il coinvolgimento attivo degli alunni nella lezione, la risoluzione di esercizi applicativi guidati ed individuali. Gli studenti, parte attiva del processo di apprendimento, dovranno svolgere gli esercizi assegnati per casa allo scopo di comprendere meglio gli aspetti teorici ed acquisire padronanza nell'applicazione. Gli esercizi richiesti dagli studenti o proposti dall'insegnante saranno, in linea di massima, corretti e commentati durante le lezioni. Per quanto riguarda gli strumenti di lavoro, oltre ai libri in adozione si potranno usare schemi, schede e materiali multimediali forniti dall insegnante, e suggerire altri testi per l approfondimento e il recupero. Il laboratorio viene considerato strumento indispensabile. Si svolgeranno esperimenti dimostrativi dalla cattedra usati dal docente per attirare l attenzione e stimolare la riflessione su una particolare fenomenologia, prima di iniziare la discussione dettagliata sull argomento, e esperimenti per gruppi eseguiti dagli studenti per lo sviluppo di competenze sugli aspetti sperimentali della disciplina. Le relazioni sulle esperienze svolte a casa costituiranno parte integrante dell'esperienza stessa. Si cercherà di favorire una didattica che sfrutti le potenzialità delle LIM e della piattaforma moodle, utilizzando sia software per la raccolta on-line di dati di un esperimento, mediante opportuni sensori e interfacce di collegamento al computer, sia fogli di calcolo per la successiva analisi dati. Il libro di testo adottato è: Caforio-Ferilli, Fisica! Le regole del gioco, ed. DIGIT, ed. Le Monnier. 6. Tipologia e numero di verifiche La valutazione avviene attraverso un voto UNICO, anche se le prove effettuate saranno di varie tipologie (scritto, orale, risposte a quesiti, test, relazioni di laboratorio, presentazione di approfondimenti). Nel primo periodo si prevedono un minimo di due prove (di cui almeno una effettivamente orale); nel secondo periodo un minimo di tre prove (di cui almeno una effettivamente orale). Per l orale si prevedono, oltre all interrogazione tradizionale, interrogazioni brevi, correzione dei compiti a casa, ricerche personali su argomenti attinenti al programma, questionari. Le interrogazioni orali saranno volte soprattutto a valutare le capacità di ragionamento e i progressi raggiunti nella chiarezza e nella proprietà di espressione degli allievi. Per lo scritto verranno effettuate verifiche sommative sia sull applicazione (risoluzione di esercizi e problemi, per verificare la capacità di applicare i concetti appresi in semplici sistemi fisici, utilizzando la corretta notazione scientifica) che sulle conoscenze (questionari a risposta aperta o chiusa).
Infine, verranno valutate anche le relazioni sulle esercitazioni di laboratorio; tali relazioni possono essere svolte a casa, e a seconda dell'esperimento potranno essere valutate sia per gruppi che per singolo studente. 7. Criteri di valutazione Va innanzitutto ricordato che la valutazione finale sia del primo periodo che allo scrutinio finale - è più complessa e articolata rispetto alla semplice media delle valutazioni assegnate nelle singole prove di verifica e tiene conto, oltre che delle conoscenze e competenze acquisite, anche di altri elementi di giudizio che il docente rileva nel corso dell anno, quali il comportamento (partecipazione, frequenza, attenzione, correttezza e capacità di relazioni personali) e la progressione nell apprendimento (miglioramento del metodo e recupero). La semplice media delle valutazioni ha quindi significato solo come primo elemento di riflessione: si precisa anche che tale media viene calcolata pesando in modo diverso verifiche con diverse tipologie: a questo scopo verrà assegnato peso 10 alle verifiche scritte, peso 8 alle interrogazioni orali, peso 4 alle relazioni di laboratorio e peso 5 agli approfondimenti /relazioni con esposizione su un singolo contenuto. Si danno di seguito le griglie di valutazione delle prove scritte, orali e delle relazioni di laboratorio. Valutazione prova scritta: Le prove scritte verranno valutate facendo uso di un punteggio grezzo che verrà assegnato a ciascun quesito. Tale punteggio grezzo verrà riportato proporzionalmente nella consueta scala da 1 a 10 in modo che risulterà sufficiente la prova che consegua almeno il 60% del punteggio totale. Valutazione prova orale: Le prove orali saranno valutate con riferimento ai seguenti indicatori: a. pertinenza e completezza delle conoscenze b. Uso del linguaggio specifico c. di operare con i concetti e le tecniche risolutive. Voto Pertinenza della risposta e completezza delle conoscenze Uso del linguaggio specifico di operare con i concetti ed uso delle tecniche 1 Nulla Nullo Assente 2 Quasi nulla Quasi nullo Assente 3 Molto confusa Confuso e scorretto Assente 4 Lacunosa Molto impreciso Assente 5 Carente e scorretta Improprio Appena accennata 6 Superficiale Corretto ma limitato Molto elementare 7 Corretta ma poco approfondita Corretto e adeguato Elementare 8 Precisa e sicura Appropriato Semplice e chiara 9 Ampie e sicure Preciso Articolata e sicura 10 Ampie e approfondite Preciso e ricco Originale ed efficace
Valutazione relazione di laboratorio: Le relazioni di laboratorio verranno valutate facendo uso di un punteggio grezzo che verrà assegnato a ciascuna parte della relazione, secondo la seguente griglia di valutazione: Scopo e eventuali ipotesi di lavoro Materiale occorrente Descrizione del procedimento con eventuali osservazioni Analisi dati, tabelle e grafici eventuali Conclusioni finali con osservazioni pertinenti ai risultati e alla verifica delle ipotesi inizialmente formulate La relazione si presenta: Punti Pertinenti e corrette 3 Pertinenti ma scorrette 2 Non pertinenti 1 Assenti 0 Completo 2 Incompleto 1 Non presente 0 Corretta e completa 5 Corretta ma incompleta 4 Corretta la terminologia, ma mancano passaggi fondamentali Scorretta nella terminologia e superficiale 2 Scorretta nella terminologia e non pertinente 1 Assente 0 Corretta e precisa 5 Corretta, completa ma imprecisa 4 Corretta, precisa ma incompleta 3 Corretta, imprecisa e incompleta 2 Scorretta, incompleta e imprecisa 1 Non presente 0 complete e corrette con osservazioni e fatti teorici 4 corrette ma non complete non compaiono i fatti teorici non del tutto corrette le osservazioni sono superficiali sono scorrette incomplete e senza osservazioni 1 Le conclusioni non sono presenti 0 ordinata e riproducibile 2 ordinata ma non riproducibile 1 disordinata 0 3 3 2 Il punteggio grezzo così ottenuto verrà convertito in decimi secondo la seguente tabella: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1 1 ½ 2-2+ 3-3+ 3 ½ 4 4 ½ 5-5+ 6-6+ 6 ½ 7 7 ½ 8-8+ 9-9+ 9 ½ 10 Padova, 24 Ottobre 2015 Prof. Ezio Pignatelli