FISICA Anno Scolastico 2013-2014 Classe II C Insegnante : Franco Cricenti OBIETTIVI GENERALI Nel II anno degli istituti professionali accanto agli insegnamenti dell area generale comuni a tutti gli indirizzi di settore, lo studente affronta oltre ad altre discipline obbligatorie anche Fisica. Tale disciplina consente di costituire nella progettazione didattica, insieme alle altre materie il nucleo metodologico degli apprendimenti di indirizzo che vengono poi gradualmente e successivamente sviluppati nel corso del triennio successivo. Per quanto riguarda l'insegnamento della Fisica il docente, con la sua materia, concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, risultati di apprendimento che lo mettono in grado di: 1) utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; 2) riconoscere, nei diversi campi disciplinari studiati, i criteri scientifici di affidabilità delle conoscenze e delle conclusioni che vi afferiscono; 3) utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; 4) padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; 5) utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; 6) utilizzare gli strumenti culturali e metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale, critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni e ai suoi problemi, anche ai fini dell apprendimento permanente; 7) collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storicoculturale ed etica, nella consapevolezza della storicità dei saperi. Le competenze di base che il singolo studente deve raggiungere alla fine del suo primo biennio di studio sono le seguenti e riguardano il fatto che egli deve essere in grado di: a) Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. b) Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall esperienza. c) Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Nella prospettiva dell integrazione delle discipline sperimentali, si cercherà di organizzare il percorso d insegnamento-apprendimento con il supporto ( ove e quando possibile, vedi schema successivo), dell attività laboratoriale per sviluppare l acquisizione di conoscenze e abilità attraverso un corretto metodo scientifico. Verranno perciò valorizzati gli apporti di tutte le discipline relative all asse scientifico-tecnologico, al fine di approfondire argomenti legati alla crescita culturale e civile degli studenti (come il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e dei valori,al cambiamento delle condizioni di vita e dei modi di fruizione culturale). STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZE E COMPENTENZE Gli standard minimi che lo studente deve raggiungere risultano essere: Conoscenze: a) conoscere le regole fondamentali dei diversi argomenti trattati; b) conoscere la minima terminologia appropriata; c) riconoscere non solo l'aspetto didattico e/o nozionistico della disciplina, ma saper cogliere anche l'aspetto pratico che può essere applicabile al quotidiano e al mondo che ci circonda. 1
INDICAZIONI METODOLOGICHE GENERALI Sul piano della metodologia dell'insegnamento appaiono fondamentali due momenti interdipendenti, ma non subordinati gerarchicamente o temporalmente: elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di alcune ipotesi o principi deve gradualmente portare l'allievo a comprendere come si possa interpretare e unificare un'ampia classe di fenomeni fisici e avanzare possibili previsioni; applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi come un'automatica applicazione di formule, ma come un'analisi critica del particolare fenomeno studiato, e come uno strumento idoneo ad educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del processo di risoluzione. Tenendo conto delle competenze di base che sono state raggiunte dagli studenti ( come da programmazione 2012-2013 ) alla fine del I anno, in questo secondo anno si pensa, dopo un rapido ripasso, che si debbano raggiungere le seguenti conoscenze e abilità: Moti del punto materiale; leggi della dinamica; impulso; quantità di moto. Energia, lavoro, potenza; attrito e resistenza del mezzo. Conservazione dell energia meccanica e della quantità di moto in un sistema isolato. Concetto di forza e pressione Oscillazioni; onde trasversali e longitudinali; intensità, altezza e timbro del suono. Temperatura; energia interna; calore. Primo principio della termodinamica. Carica elettrica; campo elettrico; fenomeni elettrostatici. Corrente elettrica; elementi presenti in un circuito elettrico; Effetto Joule. Campo magnetico; interazioni magnetiche; induzione elettromagnetica. Analizzare vari tipi di moto individuando le forze applicate. Descrivere situazioni di moti in sistemi inerziali e non inerziali, Descrivere situazioni in cui l energia meccanica si presenta come cinetica e come potenziale e diversi modi di trasferire, trasformare e immagazzinare energia. Applicare la grandezza fisica pressione a esempi riguardanti solidi, liquidi e gas. Saper differenziare i vari tipi di oscillazione. Descrivere le modalità di trasmissione dell energia termica. Utilizzare le grandezze fisiche resistenza e capacità elettrica, descrivendone le applicazioni nei circuiti elettrici. Analizzare semplici circuiti elettrici in corrente continua, con collegamenti in serie e in parallelo. Confrontare le caratteristiche dei campi gravitazionale, elettrico e magnetico, individuando analogie e differenze. OSSERVAZIONI SULLA SCANSIONE TEMPORALE DEL PROGRAMMA Per quanto riguarda l ordine di presentazione dei vari argomenti esso non è vincolante ma è di volta in volta variabile a seconda delle situazioni didattiche incontrate e quindi a discrezione del docente. Per quanto riguarda le esperienze e attività di laboratorio indicate esse saranno eseguite per lo più a gruppi e potranno essere effettuate tenendo conto della disponibilità del laboratorio e del procedere della programmazione. Infine per quanto riguarda la scansione temporale dello svolgimento del programma si intende seguire lo schema successivo, ovviamente tenendo conto che lo scopo principale è che i contenuti delle varie lezioni siano di volta in volta compresi da tutti i ragazzi e quindi in tal senso tale schema sarà di volta in volta modificato seguendo le indicazioni che quotidianamente provengono dalla classe. 2
Settembre Ottobre Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio- Giugno Ripresa programma anno precedente; Teoria degli errori applicata a misure dirette e indirette Concetto di forza : Il grafico X-Y sulle grandezze direttamente e inversamente proporzionali Energia, lavoro, potenza; attrito e resistenza del mezzo. Conservazione dell energia meccanica e della quantità di moto in un sistema isolato Moti del punto materiale; leggi della dinamica; impulso; quantità di moto. Energia, lavoro, potenza; attrito e resistenza del mezzo. Conservazione dell energia meccanica e della quantità di moto in un sistema isolato Le Oscillazioni; onde trasversali e longitudinali; intensità, altezza e timbro del suono. Le onde elettromagnetiche e la luce Temperatura; energia interna; calore: Primo principio della termodinamica Carica elettrica; campo elettrico; fenomeni elettrostatici. Le cariche e le correnti elettriche: l'effetto Joule Il magnetismo e l'elettromagnetismo SITUAZIONE INIZIALE DELLA CLASSE Le prime lezioni sono state affrontate dal docente riprendendo i concetti generali della Fisica e quindi cercando di attirare la loro attenzione e curiosità. Dalle prime impressioni si è potuto osservare che in generale la classe segue abbastanza le indicazioni dell'insegnante (anche se lo svolgimento dei compiti assegnati non è sempre costante), partecipa in maniera positiva alle lezioni soprattutto quando queste possono essere inserite in contesti a loro vicini e reali; tuttavia in generale quasi tutti incontrano grandi difficoltà quando la materia richiede discrete conoscenze di matematica. Per cercare di superare tali lacune e quindi anche come ripasso per l'intera classe,si dedicheranno alcune lezioni al consolidamento delle conoscenze matematiche necessarie per affrontare in maniera adeguata la materia. La singola lezione verrà sviluppata prevalentemente con spiegazioni frontali, facendo riferimento il più possibile al libro di testo e/o appunti consegnati dall insegnante. L attività di laboratorio sarà strutturata in modo da promuovere, attraverso un lavoro di gruppo, l abitudine all osservazione, all analisi, alla discussione e al confronto. In tale ottica anche gli alunni che posseggono una non adeguata preparazione e un non appropriato metodo di studio e di organizzazione, hanno modo di migliorarsi attraverso un continuo confronto sia con l insegnante che con i propri compagni. IL LINGUAGGIO GRAFICO PER INTERPRETARE SEMPLICI ESPERIMENTI Ogni attività sperimentale dovrà essere, quando possibile, seguita da una relazione secondo una schema che preveda l esposizione dello scopo e dell impostazione teorica, la descrizione dell apparecchiatura e del metodo di misura, la raccolta dei risultati in tabelle e l elaborazione grafica, con il calcolo dell errore; la relazione può concludersi con una riflessione guidata da un adeguata serie di domande che fanno ripercorrere le tappe salienti del lavoro svolto VALUTAZIONE La valutazione degli studenti dovrà controllare il grado di apprendimento, comprensione, rielaborazione personale della materia e per questo si dovrà tenere conto della consapevolezza del lavoro svolto, del comportamento in aula e in laboratorio durante le lezioni, dell utilizzo degli strumenti, della capacità di lavorare in gruppo e di relazionare il lavoro svolto. La valutazione perciò non si ridurrà ad un semplice controllo formale sulle padronanza delle sole abilità di calcolo e/o di articolari conoscenze mnemoniche degli studenti, ma dovrà tenere conto di tutto quanto già detto sopra. Per accertarsi di tale lavoro verranno utilizzati prove orali e/o scritte 3
(esercizi tradizionali,quesiti,test), ed eventuali relazioni di laboratorio. La corrispondenza tra voti e livelli di apprendimento ( conoscenza, comprensione, applicazione) può essere schematizzata nella successiva tabella: GIUDIZIO Voti CRITERI: Elementi per il giudizio Del tutto insufficiente Gravemente insufficiente 2-3. Disinteresse totale per la materia; lavoro non svolto Gravi errori e lacune/ presenza di rare e frammentarie conoscenze; 4 Conoscenze frammentarie e superficiali/ Mancata acquisizione degli elementi essenziali e impossibilità di procedere nello sviluppo degli esercizi assegnati, che presentano gravi errori di conto e/o di procedimento. Insufficiente 5 Conoscenze lacunose/ lo studente dimostra di aver acquisito gli strumenti minimi indispensabili, ma in modo parziale e/o frammentario; di conseguenza i risultati non sono del tutto sufficienti Sufficiente 6 Livelli minimi di conoscenza e padronanza/ lo studente dimostra di aver acquisito gli elementi essenziali e di saper procedere nelle applicazioni degli stessi anche se sono ancora presenti alcuni errori non determinanti Discreto 7 Discreta conoscenza e padronanza, presenza di imprecisioni / Lo studente dimostra di possedere sicurezza nelle conoscenze e nelle applicazioni, pur commettendo ancora qualche errore non determinante conoscenze abbastanza approfondite e procede con sicurezza Buono 8 Conoscenza approfondita e padronanza degli argomenti/ lo studente dimostra di possedere conoscenze approfondite e procede con sicurezza nella risoluzione dei problemi Ottimo/ Eccellente 9-10. Conoscenza completa e padronanza degli argomenti,anche con apporti personali/ lo studente dimostra di svolgere in maniera autonoma e completa i lavori assegnati, approfondisce e coordina i concetti trattati, sviluppa con competenza e sicurezza i vari argomenti Alla valutazione finale contribuiscono anche i seguenti indicatori: partecipazione e interesse : viene considerata l attenzione in classe, la partecipazione attiva e propositiva alle lezioni, gli interventi, l interesse per la disciplina, il comportamento adeguato durante le singole lezioni e in laboratorio progresso in itinere: viene considerato il miglioramento negli obiettivi didattici lungo il percorso scolastico tenendo conto del livello di partenza obiettivo competenze:verrà dato più peso al raggiungimento delle competenze-comprensione rispetto alle conoscenze e capacità, e quindi verrà considerato maggiormente il procedimento e quindi il ragionamento che il relativo conto matematico domande in classe: verranno fatte domande in classe che risultano essere utili strumenti sia per valutare la capacità di ragionamento e la proprietà espressiva degli allievi sia per monitorare il livello di attenzione presente n classe durante le lezioni. Tali domande influenzano ( in positivo e negativo) in modo determinante la valutazione complessiva dell alunno compiti per casa e dimenticanze del materiale didattico: lo svolgimento dei compiti assegnati e la regolarità nel portare con sé il materiale incide positivamente nella valutazione finale. TESTO UTILIZZATO : Amaldi 2.0 Ed. Zanichelli L insegnante Prof. Franco Cricenti Rimini 4
5