Istituto Tecnico Tecnologico Basilio Focaccia Salerno Programmazione Disciplinare: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONE Classi: 3^-4^-5^ I Docenti della Disciplina Salerno, lì 10/11 settembre 2013
Finalità della Disciplina: Lo studio dell elettronica, oltre a fornire allo studente un bagaglio di conoscenze scientifiche adeguato, deve mirare allo sviluppo di specifiche capacità di vagliare e correlare le conoscenze e le informazioni scientifiche. Gli allievi dovranno acquisire una cultura scientifica di base che permetta loro una visione critica ed organica della realtà che stanno vivendo, sviluppando capacità di sintesi e di valutazione. Modulo n. 1. : (Obiettivi specifici) - Obiettivi generali del Modulo in termini di : Conoscenze Competenze Capacità Basi scientifiche e tecnologiche dei Scegliere dispositivi e strumenti in Identificare i dispositivi delle reti diversi componenti. base alle caratteristiche funzionali. elettriche. Principi di codifica della Descrivere e comparare i dispositivi Identificare i dispositivi digitali, sequenziali e combinatori. informazione. e strumenti elettronici con attività Identificare i dispositivi Conoscere la strumentazione di di laboratorio. elettronici e valutare l uso per laboratorio. Analizzare tipologie e una determinata applicazione. Elementi di reti elettriche. caratteristiche tecniche delle Utilizzare la strumentazione di Fondamenti e dispositivi apparecchiature elettroniche con laboratorio e di settore ed i dell elettronica digitale. riferimento ai criteri di scelta per la metodi di misura per verifiche, I segnali. loro utilizzazione e controllo e collaudo. Semplici reti combinatorie e interfacciamento. Rappresentare il principio di funzionamento dei dispositivi sequenziali. Operare nel rispetto delle elettronici e loro applicazione. Fondamenti e dispositivi normative inerenti la sicurezza del Identificare la funzionalità dei dell elettronica analogica. lavoro e degli ambienti. dispositivi e dei sottosistemi di Basi scientifiche e tecnologiche dei Gestire processi produttivi correlati telecomunicazione. diversi dispositivi delle a funzioni aziendali. Descrivere la funzionalità e le telecomunicazioni. Descrivere, analizzare e progettare caratteristiche dei mezzi Leggi in materia della sicurezza. sistemi di telecomunicazione. trasmissivi. Tipologie di rappresentazione e Progettare circuiti elettronici con Descrivere un sistema di antenna e le sue applicazioni. documentazione dei requisiti, riferimento al settore di impiego. Identificare e classificare i vari dell architettura dei componenti e tipi di reti di telecomunicazione. delle loro relazioni ed interazioni. Applicare le norme comunitarie e Processi generali e specifici del settore. Caratterizzazione dei quadripoli nazionali. Progettare l architettura di una rete logica e/o analogica attraverso le sue impedenze. individuandone le componenti tecnologiche. Analisi di quadripoli noto. Realizzare la documentazione Linee di trasmissione e principali tecnica, utente ed organizzativa tecniche di adattamento. di un progetto, anche con riferimento alle norme ed agli standard del settore. Analizzare processi produttivi e gestionali di aziende del settore. Progettare un sistema di comunicazione utilizzando quadripoli. Progettare e gestire apparati di telecomunicazione. Progettare e gestire reti. Pagina 2
- Obiettivi minimi del Modulo (Classi terze indirizzo Informatica) 1. I segnali. Segnale e informazione. Segnali unidirezionali bidirezionali alternati. Segnali tipici. 2. Componenti e circuiti. Resistenza resistore e legge di Ohm, Induttanza e capacità. Il generatore elettrico di tensione e di corrente. Circuiti serie e parallelo. Partitore di tensione e di corrente. Filtri (passa basso-passa alto e passa banda-escludi banda). 3. Elettronica digitale a logica cablata Multivibratore, Multiplexer, Encoder. Circuito derivatore e circuito integratore. 4. Circuiti per le telecomunicazioni Il quadripolo. 5. Informazione e trasmissione. Schema a blocchi di un sistema di trasmissione. Il concetto d informazione e capacità del canale di comunicazione. Le costanti primarie e secondarie di una linea di trasmissione. Onde progressive ed onde stazionarie. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l alunno deve: (conoscere i concetti base della fisica e tecnologie informatiche, saper svolgere semplici problemi di matematica, saper fare legami interdisciplinari., essere capace di affrontare con prove pratiche di laboratorio la verifica dei concetti base della disciplina) Apprendimento delle apparecchiature di base per le sperimentazioni di elettronica (Breadboard; Alimentatore stabilizzato; multimetro digitale). Misure di tensione in continua. Misure di tensione, resistenza, corrente su circuiti serie-parallelo in continua e con segnali variabili. Verifica sperimentale di un filtro. Verifica del funzionamento dei circuiti digitali in logica cablata. Linee di trasmissione: simulazione, misure, osservazioni sperimentali nel dominio del tempo e delle frequenze. Utilizzo di software per simulazione di circuiti. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche): 1. I segnali. 2. Componenti e circuiti. 3. Elettronica digitale a logica cablata 4. Circuiti per le telecomunicazioni 5. Informazione e trasmissione. Pagina 3
- Tipologia Verifiche: (apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Prove non strutturate Prove semistrutturate Prove strutturate stimolo aperto e risposta aperta stimolo chiuso e riposta aperta stimolo chiuso e risposta chiusa risposte non univoche e non programmabili risposte non univoche ma in gran parte risposte univoche e predeterminabili - - predeterminabili grazie a vincoli posti dagli stimoli - X Interrogazioni Temi X Relazioni Articoli Lettere Riflessione parlata (verbalizzazione delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)... Composizioni Saggi brevi Riassunti Interviste X Ricerche X Esperienze di laboratorio Risoluzione di problemi Esercizi di calcolo... Test vero/falso X Test a scelta multipla X Close test Corrispondenze... - Modalità didattiche: ( apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Apprendimento cooperativo Debriefing (riflessione autocritica di ciò che si è fatto) X Metodo didattico (organizzazione tecniche, procedure, strumenti idonei a conseguire un obiettivo) Personalizzazione (contratto formativo) Problem solving (pianificazione delle azioni) Brain storming X Didattica laboratoriale Individualizzazione Circle time Documentazione Interdisciplinarietà Metodo euristico Metodo sperimentale X Lavoro di gruppo Percorso operativo per la costruzione consapevole della conoscenza Problem networking (Schiumaggio) Problem posing Ricerca Azione Role playing Strumenti formativi (uso di mediatori didattici finalizzati alla visualizzazione grafica e alla formalizzazione di operazioni logico/mentali grafici, schemi, tabelle, diagrammi...-) - Strumenti didattici: x Libro di testo X Appunti Calcolatrice X Computer LIM Lavagna - Periodo di svolgimento del Modulo: anno scolastico. - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 99. Pagina 4
- Obiettivi minimi del Modulo (Classi quarte indirizzo Informatica) 1. Informazione e trasmissione. Il concetto d informazione e capacità del canale di comunicazione. 2. Mezzi trasmissivi Le linee. Costanti primarie e secondarie di una linea di trasmissione. Linea priva di perdite, onde progressive e stazionarie. Adattamento d impedenza. Propagazione delle onde elettromagnetiche. Le antenne. Le fibre ottiche. 3. Le telecomunicazioni. Concetto di modulazione. Modulazione analogica ed impulsiva. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l alunno deve: (conoscere i concetti base della fisica, saper svolgere semplici problemi di matematica, saper fare legami interdisciplinari., essere capace di affrontare con prove pratiche di laboratorio la verifica dei concetti base della disciplina) Linee di trasmissione: simulazione, misure, osservazioni sperimentali. Collegamento via etere. Modulazione dei segnali nel dominio del tempo e delle frequenze. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche): 1. Informazione e trasmissione. 2. Mezzi trasmissivi. 3. Modulazione. - Tipologia Verifiche: ( apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta risposte non univoche e non programmabili - X Interrogazioni Temi X Relazioni Articoli Lettere Riflessione parlata (verbalizzazione delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)... Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli stimoli - Composizioni Saggi brevi Riassunti Interviste X Ricerche X Esperienze di laboratorio Risoluzione di problemi Esercizi di calcolo... Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa risposte univoche e predeterminabili - Test vero/falso X Test a scelta multipla X Close test Corrispondenze... Pagina 5
- Modalità didattiche: ( apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Apprendimento cooperativo Debriefing (riflessione autocritica di ciò che si è fatto) X Metodo didattico (organizzazione tecniche, procedure, strumenti idonei a conseguire un obiettivo) Personalizzazione (contratto formativo) Problem solving (pianificazione delle azioni) Brain storming X Didattica laboratoriale Individualizzazione Circle time Documentazione Interdisciplinarietà Metodo euristico Metodo sperimentale X Lavoro di gruppo Percorso operativo per la costruzione consapevole della conoscenza Problem networking (Schiumaggio) Problem posing Ricerca Azione Role playing Strumenti formativi (uso di mediatori didattici finalizzati alla visualizzazione grafica e alla formalizzazione di operazioni logico/mentali grafici, schemi, tabelle, diagrammi...-) - Strumenti didattici: x Libro di testo X Appunti Calcolatrice X Computer LIM X Lavagna - Periodo di svolgimento del Modulo: anno scolastico. - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 99. Pagina 6
- Obiettivi minimi del Modulo (Classi quinte indirizzo Informatica) 1. Dominio del tempo e dominio della frequenza. Segnali periodici e serie di Fourier. Analisi di un circuito nel dominio del tempo (cenni) Studio di un circuito con il metodo delle trasformate (cenni). 2. I filtri. Filtri passivi del primo ordine. Filtri passa-alto passa-basso e passa-banda. Circuito derivatore e circuito integratore. 3. Informazione e trasmissione. Il concetto d informazione e capacità del canale di comunicazione. Le costanti primarie e secondarie di una linea di trasmissione. Linea priva di perdite, onde progressive e stazionarie. Adattamento d impedenza. Propagazione delle onde elettromagnetiche. Le antenne. Le fibre ottiche. 4. Le telecomunicazioni. Concetto di modulazione; Modulazione analogica; Modulazione impulsiva. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l alunno deve: (conoscere i concetti base della fisica, saper svolgere semplici problemi di matematica, saper fare legami interdisciplinari., essere capace di affrontare con prove pratiche di laboratorio la verifica dei concetti base della disciplina) Verifica sperimentale dei filtri passivi RC e CR nel dominio delle frequenze. Teorema di Fourier : costruzione, con software di simulazione e foglio elettronico, di segnali ad onda quadra e triangolare. Analizzatore di spettro: caratteristiche principali, funzionamento impiego, osservazioni sperimentali. Verifica sperimentale di un filtro attivo passa-alto. Passa-basso e passa.banda del 1 e 2 ordine. Linee di trasmissione: simulazione, misure, osservazioni sperimentali nel dominio del tempo e delle frequenze. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche): 1. Dominio del tempo e dominio della frequenza. 2. I filtri. 3. Informazione e trasmissione. 4. Le telecomunicazioni. Pagina 7
- Tipologia Verifiche: ( apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta risposte non univoche e non programmabili - X Interrogazioni Temi X Relazioni Articoli Lettere Riflessione parlata (verbalizzazione delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)... Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli stimoli - Composizioni Saggi brevi Riassunti Interviste X Ricerche X Esperienze di laboratorio Risoluzione di problemi Esercizi di calcolo... Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa risposte univoche e predeterminabili - Test vero/falso X Test a scelta multipla X Close test Corrispondenze... - Modalità didattiche: ( apporre una crocetta sulla tipologia di verifiche che si intendono adottare relativamente al Modulo) Apprendimento cooperativo Debriefing (riflessione autocritica di ciò che si è fatto) X Metodo didattico (organizzazione tecniche, procedure, strumenti idonei a conseguire un obiettivo) Personalizzazione (contratto formativo) Problem solving (pianificazione delle azioni) Brain storming X Didattica laboratoriale Individualizzazione Circle time Documentazione Interdisciplinarietà Metodo euristico Metodo sperimentale X Lavoro di gruppo Percorso operativo per la costruzione consapevole della conoscenza Problem networking (Schiumaggio) Problem posing Ricerca Azione Role playing Strumenti formativi (uso di mediatori didattici finalizzati alla visualizzazione grafica e alla formalizzazione di operazioni logico/mentali grafici, schemi, tabelle, diagrammi...-) - Strumenti didattici: x Libro di testo X Appunti Calcolatrice X Computer LIM X Lavagna - Periodo di svolgimento del Modulo: anno scolastico. - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 165. Pagina 8
Considerazioni sulla Metodologia Lezione frontale e dialogata. Discussione guidata. Presentazioni multimediali. Esercitazioni di laboratorio. Lavoro di gruppo. Relazioni su ricerche e su esperienze di laboratorio L'approccio all elettronica sarà fatto in modo da privilegiare la curiosità ed il gusto della scoperta. La lezione, frontale e/o dialogata, sarà introdotta con un osservazione o con una proposta di lavoro che possa destare un certo interesse e favorire la partecipazione degli studenti che vengono incoraggiati ad esprimere opinioni e formulare ipotesi. Quando è possibile si prosegue con un esperienza (in classe o in laboratorio) e con la raccolta e l'analisi di dati sperimentali. La sistematizzazione teorica è il momento di sintesi finale. Il laboratorio non è quindi solo un momento di verifica di teorie precedentemente studiate, ma un momento fondamentale di realizzazione pratica di circuiti ed analisi del loro funzionamento. Si proporranno schede di lavoro sia come spunto iniziale sia come verifica immediata di quanto è stato appreso. L'informatica è presente come metodo di lavoro e come strumento utile sarà utilizzato per l'ambiente Windows il programma di simulazione.... Considerazioni sulle Verifiche (la materia prevede solo prove orali e laboratori ali) Per le Verifiche ORALI: 1) comprensione della domanda in modo da rispondere sia pur con qualche esitazione. 2) organizzazione di un discorso: riuscire a comunicare sui singoli contenuti del programma, mettendone in risalto la caratteristiche essenziali senza inutili riferimenti mnemonici. 3) lessico: limitato ma abbastanza appropriato. Per le Verifiche SCRITTE: 1) riuscire ad individuare le richieste essenziali dei problemi, esercizi o test. 2) la conoscenza dei contenuti disciplinari: sono ritenuti indispensabili i contenuti precedentemente indicati. 3) la logicità dello svolgimento: l esecuzione, anche limitata, deve presentare uno svolgimento fluido con riferimento a tutti i passaggi nel loro ordine coerente. 4) la correttezza dei calcoli : viene valutata in riferimento al rispetto delle proprietà matematiche. Considerazioni sulla Valutazione Colloqui ed interrogazioni. Test. Relazioni di laboratorio e ricerche. Nel corso dell'anno scolastico saranno svolte mediamente quattro prove scritte di laboratorio e test di verifica. Le prove orali saranno costituite da colloqui informali e da interrogazioni. Saranno oggetto di verifica anche le relazioni di laboratorio e le schede di lavoro che serviranno ad abituare i ragazzi ad organizzarsi e a collaborare nel lavoro di gruppo. Ogni verifica sarà sempre collegata ad obiettivi intermedi ed a particolari contenuti e sarà indicato il punteggio corrispondente alla sufficienza. Le osservazioni sistematiche serviranno a misurare il raggiungimento degli obiettivi prefissati in relazione ai contenuti proposti e saranno, inoltre, strumenti flessibili di regolazione dell azione didattica. Si valuterà il livello di acquisizione di conoscenze e competenze. Le prove scritte saranno valutate sulla base del punteggio riportato. Nei colloqui si valuterà, oltre alla conoscenza ed alla comprensione, anche il modo di esporre. La media aritmetica dei voti non sarà l'unico elemento per la valutazione sommativa, per la quale si terrà conto anche della partecipazione e dell'impegno. Pagina 9
Griglie di correzione degli elaborati scritti/relazioni di laboratorio se previsti dalla Disciplina Si riporta nel seguito la griglia di valutazione che sarà utilizzata per la valutazione e la correzione degli elaborati scritti. PROVA DI LABORATORIO DI ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONE CANDIDATO: GRIGLIA DI VALUTAZIONE INDICATORI PUNTEGGIO PESO PUNTEGGIO ATTRIBUITO (punteggio * peso) Rispondenza del contenuto alla traccia Validità e ampiezza delle informazioni Valutazioni personali CONTENUTO 0 10 0,30 CAPACITA Individuazione e messa in relazione dei dati forniti Padronanza dei concetti ed adeguatezza alla soluzione proposta 0 10 0,40 Correttezza dello svolgimento Originalità delle soluzioni Eventuali punti aggiuntivi CONOSCENZA 0 10 0,30 PUNTEGGIO ATTRIBUITO ALLA PROVA (somma dei punteggi attribuiti) Salerno, lì / / Pagina 10
PROVA ORALE ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONE CANDIDATO: Voto / valutazione Descrittori 2 / scarso Rilevanti lacune pregresse; Assenza di impegno; Assenza di competenze e conoscenze; Assenza degli obiettivi minimi. 3 4 / insufficiente grave Lacune pregresse; Impegno insufficiente; Competenze e conoscenze insufficienti; Assenza degli obiettivi minimi. 5 / Insufficiente Alcune lacune pregresse; Impegno mediocre; Competenze e conoscenze lacunose; Non raggiunge gli obiettivi minimi. 6 / Sufficiente Limitate o assenti lacune pregresse; Impegno costante e diligente; Competenze e conoscenze sufficienti; Acquisizione degli obiettivi minimi a livello accettabile. 7 / Discreto Assenza di lacune pregresse; Applicazione costante sostenuta da un adeguato metodo di studio; Competenze e conoscenze discrete; Acquisizione degli obiettivi minimi con discrete capacità di esposizione ed analisi. 8 / Buono Assenza di lacune pregresse; Applicazione seria e costante sostenuta da un adeguato ed efficace metodo di studio; Competenze e conoscenze approfondite; Acquisizione degli obiettivi minimi con capacità di esposizione ed analisi articolata e buon uso del linguaggio tecnico. 9 10 / Ottimo Assenza di lacune pregresse; Applicazione seria, costante e motivata sostenuta da un efficiente metodo di studio; Acquisizione degli obiettivi minimi con capacità di esposizione precisa e puntuale arricchita con collegamenti interdisciplinari. Salerno, lì 11/09/2013 Pagina 11
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