PIANO DI LAVORO DI FISICA IA A.S.: 2013-2014 SCUOLA: LICEO SCIENTIFICO Pergola CLASSE: IA TESTO: Ugo Amaldi L Amaldi 2.0 con esperimenti a casa e a scuola - Meccanica multimediale ed. Zanichelli DOCENTE: prof.ssa SARA PEVERIERI LIVELLO INIZIALE / FINALITA E OBIETTIVI DISCIPLINARI Alla fine dell anno di fisica gli alunni dovranno: conoscere e saper spiegare le leggi fisiche fondamentali inerenti la cinematica e la dinamica individuare i dati, i quesiti e le leggi coinvolti in semplici problemi; schematizzare tramite semplici disegni i problemi fisici; saper usare le formule inverse (ad esempio nelle eq.i e II ); saper applicare conversioni tra unità di misura e saper usare le proprietà delle potenze; applicare le leggi studiate per risolvere semplici problemi fisici formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni fisici osservati. raccogliere dati attraverso l osservazione diretta dei fenomeni naturali; inserire le conoscenze acquisite in un contesto organico. analizzare un fenomeno riuscendo ad individuare gli elementi significativi utilizzare semplici modelli per la descrizione e l interpretazione di fenomeni complessi trarre semplici deduzioni teoriche; risolvere e semplificare problematiche semplici e complesse per stimolare le capacità critiche utilizzare con precisione il linguaggio specifico L attività di laboratorio dovrà portare gli allievi a: esaminare ed elaborare dati, leggere tabelle, grafici ed altra documentazione scientifica; acquisire capacità operativa manuale con l utilizzo di strumenti di calcolo e tecnologici (calcolatrice e computer); comprendere i procedimenti caratteristici dell indagine scientifica ed il legame tra costruzione teorica e attività sperimentale favorire l'attività di gruppo e saper documentare per mezzo di relazioni tecniche il lavoro svolto. ORGANIZZAZIONE ATTIVITA DIDATTICA Il programma annuale verrà diviso in moduli e si utilizzerà il libro di testo come riferimento per le spiegazioni. Le ore settimanali previste: 2h. I nuovi argomenti verranno proposti tramite lezioni di tipo frontale dove la parte teorica e gli esercizi applicativi verranno svolti contemporaneamente. L'obiettivo è abituare subito lo studente a risolvere problemi riguardanti gli argomenti trattati. L'inizio di ogni modulo sarà, quando possibile, preceduto da una breve introduzione storica. Attenzione verrà dedicata al linguaggio tecnico che gli studenti dovranno sempre più utilizzare. Per coinvolgere gli studenti si utilizzerà anche la lezione dialogata. Per favorire l'apprendimento verranno assegnati diversi esercizi per casa (anche già svolti). Ogni studente dovrà dedicare almeno 2 ore di studio autonomo settimanale. Per favorire il recupero in itinere ad ogni lezione, se richiesto, si procederà alla correzione degli esercizi assegnati. Al termine di uno o più moduli verrà svolta una verifica scritta, mentre le interrogazioni avverranno contestualmente allo svolgimento del programma. Per ogni modulo l'obbiettivo è cercare di portare ogni studente ad un livello di conoscenze e competenze sufficiente. Per quanto riguarda la gestione della classe si richiede la massima attenzione durante le spiegazioni e le interrogazioni; sono ammesse poche uscite dall aula e solo uno studente per volta. Ogni studente ha una giustificazione. La giustificazione non potrà essere utilizzata per verifiche scritte e durante i mesi di chiusura lavori (dicembre, maggio, giugno). Ogni volta che l alunno sarà interrogato verrà controllato anche il quaderno; talvolta si controllerà se gli alunni hanno eseguito i compiti per casa. Pag 1 di 9
Gli alunni saranno avvisati con un certo anticipo riguardo all effettuazione di un compito in classe ma ciò non esclude che non possano anche essere somministrate prove senza preavviso, qualora si presentasse la necessità. Inoltre gli alunni sono a conoscenza che in ogni giorno di lezione si effettueranno le interrogazioni. STRUMENTI E RISORSE - libro di testo: L'Amaldi 2.0 Le misure, l'equilibrio e il moto- Ugo Amaldi Ed. Zanichelli - films e videocassette quando possibile - laboratorio di fisica - laboratorio di informatica - lavagna interattiva LIM - calcolatrici tascabili - articoli di riviste di divulgazione scientifica - fotocopie - sito web http://fonome.wordpress.com/ - e-mail per interventi personalizzati e di recupero. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE Le verifiche del primo anno del Liceo scientifico saranno orali, non meno di 2 per trimestre (uno dei due voti è ottenibile con prova scritta) e 3 per pentamestre (uno dei tre voti è ottenibile con prova scritta) (vedi POF). Nelle prove scritte sarà assegnato un punteggio ad ogni quesito e questo sarà dichiarato nelle consegne allo studente. Lo standard minimo di sufficienza (voto=6) si raggiunge con almeno il 50% del punteggio massimo. La gamma dei voti andrà da 2 a 10. In caso di assenza dello studente alla prova scritta, lo studente ripeterà la verifica sugli stessi temi, se non diversamente specificato, il primo giorno utile. Le verifiche scritte saranno subito discusse in classe e i risultati verranno consegnati entro 14 giorni a partire dalla data di svolgimento della prova. Il docente potrà, a sua discrezione, accettare alunni volontari. Le verifiche saranno su colloquio individuale argomentativi intergrato da esercizi e/o su interventi su esercitazioni svolte, su cui si inseriranno le domande del docente. Per ogni prova si valuteranno: la conoscenza degli argomenti, l uso consapevole del calcolo, l esposizione e l uso corretto dei termini specifici, l applicazione delle conoscenze nei problemi assegnati, la rielaborazione personale. Per garantire la dovuta trasparenza, agli alunni verrà comunicato l esito delle prove orali di volta in volta; se necessario integrare il voto, con ulteriori domande in giorno diverso dalla prova, ciò sarà apertamente comunicato allo studente. La valutazione sommativa, in sede di scrutinio, terrà conto oltre alla media dei voti, del progresso dimostrato nel corso dell anno, della cura e dell organizzazione allo studio (consegna di tutte le relazioni di laboratorio), della partecipazione e dell impegno (svolgimento esercizi per casa, domande pertinenti in classe, minimo numero di assenze strategiche, ridotto numero di giustificazioni a fronte di una verifica orale, volontà di recupero e di atteggiamento non arrendevole di fronte un minimo sforzo cognitivo). Per tutto quanto non esplicitamente previsto si fa riferimento alle relative parti contenute nel P.O.F.. LIVELLO DI SUFFICIENZA La valutazione di sufficienza si basa sui seguenti parametri: esposizione semplice ma corretta e comprensibile; conoscenza dei concetti di base; risoluzione di semplici esercizi applicativi Tale valutazione può essere modificata sulla base dei seguenti parametri qualitativi: interesse per la disciplina; impegno costante; partecipazione alle lezioni; progressi nel corso dell anno. Pag 2 di 9
ATTIVITA DI RECUPERO E SOSTEGNO Sarà sempre presente l'attività di recupero e sostegno durante le ore curriculari con lo svolgimento di esercizi e correzione di compiti assegnati a casa. Inoltre, se possibile ed opportuno, verranno attivati anche dei corsi di recupero. Agli alunni con delle insufficienze gravi alle verifiche saranno consegnati esercizi aggiuntivi per casa, per colmare, nei limiti del possibile, le lacune. Questi esercizi saranno poi discussi personalmente con gli studenti. CONTENUTI La seguente tabella contiene l organizzazione in moduli delle unità didattiche relative al libro di testo in adozione. L organizzazione dei contenuti può variare in relazione al profitto, alle capacità e alle eventuali lezioni di recupero. La professoressa Sara Peverieri Pag 3 di 9
PROGRAMMA IA_2013 2014.doc Moduli Unità didattica Tempi Conoscenze Abilità (obiettivi Unità 1. Le grandezze (capitolo 1) MODULO1 Osservazioni e misure - Definizione di grandezza fisica. Misurare una grandezza. Il sistema internazionale. - Misure di lunghezze ed equivalenze. L Unità Astronomica. - L anno luce. Misure di aree e volumi ed equivalenze. - La misura del tempo e la definizione di secondo. Equivalenze con il tempo. - La massa e le sue unità di misura, distinzione tra peso e massa, il chilogrammo-peso. - Densità di una sostanza ed equivalenza tra kg/m 3 e g/cm 3. Calcolo delle formule inverse. - Analisi dimensionale. 8 ore (settembre, ottobre) Concetto di misura delle grandezze fisiche. Il Sistema Internazionale di Unità: le grandezze fisiche fondamentali. Intervallo di tempo, lunghezza, area, volume, massa, densità. Equivalenze di aree, volumi e densità. Le dimensioni fisiche di una grandezza. Comprendere il concetto di definizione operativa di una grandezza fisica. Convertire la misura di una grandezza fisica da un unità di misura ad un altra. Utilizzare multipli e sottomultipli di una unità. Calcolare la densità di una sostanza. TRIMESTRE Pag 4 di 9
Unità 2. La misura. (capitolo 3) 12 ore MODULO1 Osservazioni e misure - Strumenti di misura: analogici e digitali. Proprietà degli strumenti di misura: portata, sensibilità prontezza e precisione. - Laboratorio di fisica: esperienza sulla misura di lunghezze, masse - Misure dirette e indirette. Errori casuali e sistematici. Misure dirette non affette da errore casuale. Errore assoluto di una misura. - Misure dirette affette da errore casuale: calcolo del valore medio ed errore assoluto massimo. Errore relativo di una misura. - Laboratorio di fisica: misura del periodo di un pendolo - Cifre significative di una misura e rappresentazione corretta di una misura. Calcoli con le cifre significative. Notazione scientifica ed ordine di grandezza di una misura. - Misure indirette. Calcolo dell errore sulla somma-differenza o prodotto-quoziente di misure dirette. (ottobre, novembre) Il metodo scientifico. 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. Le cifre significative. L ordine di grandezza di un numero. La notazione scientifica. Effettuare misure. Riconoscere i diversi tipi di errore nella misura di una grandezza fisica. Calcolare gli errori sulle misure effettuate. Esprimere il risultato di una misura con il corretto uso di cifre significative. Valutare l ordine di grandezza di una misura. Calcolare le incertezze nelle misure indirette. Valutare l attendibilità dei risultati. TRIMESTRE Pag 5 di 9
Unità 3. Strumenti matematici (capitolo 2) MODULO1 Osservazioni e misure - I Grafici: dalla tabella al grafico, dalla formula al grafico. Grandezze direttamente proporzionali. - Laboratorio di fisica: misura di densità - Correlazione lineare e proporzionalità inversa - Proporzionalità quadratica. Lettura di un grafico. Il metodo sperimentale 6 ore (novembre, dicembre) I rapporti, le proporzioni, le percentuali. I grafici. La proporzionalità diretta e inversa. La proporzionalità quadratica diretta e inversa. Lettura e interpretazione di formule e grafici. Le potenze di 10. Le equazioni e i principi di equivalenza. Effettuare semplici operazioni matematiche, impostare proporzioni e definire le percentuali. Rappresentare graficamente le relazioni tra grandezze fisiche. Leggere e interpretare formule e grafici. Conoscere e applicare le proprietà delle potenze. TRIMESTRE Pag 6 di 9
Unità 1. Le forze (capitolo 4) 16 ore MODULO 2 Statica - Forze di contatto e forze a distanza. Effetto di una forza: cambiamento di velocità. Forza peso. - somma tra due vettori forzi concordi e due vettori opposti. La risultante di due vettori. Il metodo punta-coda - Laboratorio di fisica: il dinamometro - Laboratorio di fisica: somma di due vettori con il metodo puntacoda. - Vettore spostamento. Grandezze scalari e vettoriali. Somma tra due vettori con il metodo del parallelogramma. - Scomposizione di un vettore rispetto a due direzione. Componenti cartesiane di un vettore. Teorema del seno e del coseno per un triangolo rettangolo. - Componenti cartesiane. Calcolo delle caratteristiche di un vettore usando le componenti cartesiane - Prodotto di uno scalare per un vettore. Differenza tra due vettori. Somma e differenza tra due vettori con il metodo delle componenti. Vettore posizione. - Le forze d attrito. Attrito radente statico. - Laboratorio di fisica: approccio fenomenologico alla forza di attrito - Forze di attrito dinamico. La forza elastica e la legge di Hooke. Tensione delle corde. - Laboratorio di fisica: verifica della legge di Hooke e determinazione della costante elastica di una molla (gennaio, febbraio) L effetto delle forze. Forze di contatto e azione a distanza. Come misurare le forze. La somma delle forze. I vettori e le operazioni con i vettori. La forza-peso e la massa. Le caratteristiche della forza d attrito (statico, dinamico) della forza elastica. La legge di Hooke. Usare correttamente gli strumenti e i metodi di misura delle forze. Operare con grandezze fisiche scalari e vettoriali. Calcolare il valore della forza-peso, determinare la forza di attrito al distacco e in movimento. Utilizzare la legge di Hooke per il calcolo delle forze elastiche. PENTAMESTRE Pag 7 di 9
Unità 2. Equilibrio dei solidi. (capitolo 5) 14 ore MODULO 2 Statica - definizione di punto materiale e corpo rigido. - Prima equazione della statica: equilibrio di un punto materiale. Reazioni vincolari. Diversi esercizi sull equilibrio del punto materiale. Equilibrio su un piano inclinato - Il momento di una forza rispetto ad un punto, rotazioni orarie e antiorarie. La coppia di forze, equilibrio di un corpo rigido. Le leve. Il baricentro. (marzo aprile) I concetti di punto materiale e corpo rigido. L equilibrio del punto materiale e l equilibrio su un piano inclinato. L effetto di più forze su un corpo rigido. Il momento di una forza e di una coppia di forze. Le leve. Il baricentro. Analizzare situazioni di equilibrio statico, individuando le forze e i momenti applicati. 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. Analizzare i casi di equilibrio stabile, instabile e indifferente. Saper risolvere esercizi usando il calcolo vettoriale e opportuni sdr (angoli noti) PENTAMESTRE Pag 8 di 9
Unità 1. Equilibrio dei fluidi (capitolo 6) MODULO 3 Fluidostatica - Stati della materia: solido, liquido e gas. I fluidi. Definizione di pressione. Unità di misura della pressione: atmosfera, Pascal, bar, mbar, mmhg, Torr. Legge di Stevino con dimostrazione. Legge di Stevino generalizzata. - Principio di Pascal. Il sollevatore idraulico e applicazioni. - Laboratorio di fisica: il principio di Pascal e il principio dei vasi comunicanti. - Laboratorio di fisica: la spinta di Archimede - Il galleggiamento dei corpi - La pressione atmosferica. Misura della pressione con il barometro. Le carte meteorologiche. - Laboratorio di fisica: esperienza di Torricelli. 10 ore (aprile, maggio, giugno) Gli stati di aggregazione molecolare. La definizione di pressione e la pressione nei liquidi. La legge di Pascal e la legge di Stevino. La spinta di Archimede. Il galleggiamento dei corpi. La pressione atmosferica e la sua misurazione. Saper calcolare la pressione determinata dall applicazione di una forza e la pressione esercitata dai liquidi. Applicare le leggi di Pascal, di Stevino e di Archimede nello studio dell equilibrio dei fluidi. Analizzare le condizioni di galleggiamento dei corpi. Comprendere il ruolo della pressione atmosferica. Saper utilizzare le varie udm della pressione PENTAMESTRE La professoressa Sara Peverieri Pag 9 di 9