I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “ALESSANDRO ROSSI” - VICENZA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE DI DIPARTIMENTO ANNO SCOLASTICO 2014 - 2015 DIPARTIMENTO DI FISICA Classi Seconde VICENZA 8 ottobre 2014 INSEGNANTI FIRMA Brigas Stefania ______________________ Caveggion Silvano ______________________ Nicotra Luigi ______________________ Pettenon Stefano ______________________ Picheo Francesco ______________________ Pirocca Giuseppe ______________________ Scarmato Fortunato ______________________ Pagina 1 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA DIPARTIMENTO DI FISICA ANNO SCOLASTICO 2014 - 2015 MATERIA FISICA CLASSI SECONDE INDIRIZZI: MECCANICO, INFORMATICO , CHIMICO ED ELETTRONICO PROGETTO DIDATTICO DELLA DISCIPLINA In relazione a quanto richiesto dal Piano dell’Offerta Formativa si definiscono i seguenti obiettivi minimi in termini di: CONOSCENZE - Integrazione di Cinematica: moti nel piano. Moto parabolico e moto circolare. Concetti di periodo e frequenza. Accelerazione centripeta - Dinamica del punto materiale. Conoscenza dei tre principi della dinamica. Concetto di forza apparente. Forza centripeta. - Concetti di lavoro, potenza ed energia. Distinguere fra le forze conservative e quelle non conservative. Enunciati dei principi di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale. - Concetti di quantità di moto e impulso. Concetto di sistema isolato. Cenni sugli urti. - Termologia e Termodinamica. Dilatazione termica dei corpi. Calore specifico e Capacità termica. Scambi di calore e cenni sulle modalità di propagazione del calore. Il calore come energia e l’equivalente meccanico della caloria. Il primo principio della termodinamica. Cenni sul secondo principio della termodinamica. Motori e frigoriferi cenni: il bilancio energetico, le trasformazioni e i cicli. - Interazioni fra i due tipi di carica elettrica. Principio di conservazione della carica elettrica. Proprietà di conduttori e isolanti. Proprietà della forza elettrica e confronto fra questa e la forza di gravità. Concetto di campo elettrico. Caratteristiche del campo elettrico di una carica puntiforme e dei campi generati da conduttori carichi. Relazione fra il lavoro della forza elettrica e differenza di potenziale. Concetto di corrente elettrica. Definizione e proprietà della resistenza elettrica di un conduttore. Funzione di un generatore elettrico, definizioni di forza elettromotrice e di resistenza interna. Effetto Joule. Sorgenti del campo magnetico, geometrie particolari di correnti elettriche: rettilinea, spira, solenoide. Forza di Lorentz. Interazione magnetica fra correnti elettriche rettilinee. Materiali magnetici. Origine della forza elettromotrice indotta. -Promozione della cultura della sicurezza nell’attività di laboratorio.. COMPETENZE Sapere applicare le conoscenze sopra descritte a semplici casi concreti. In particolare: - Applicare i principi della dinamica per risolvere problemi di moto rettilineo e circolare uniforme. Risolvere problemi sul moto lungo un piano inclinato. - Applicare a casi particolari il teorema dell’energia cinetica e il principio di conservazione dell’energia meccanica. Determinare la quantità di moto di un punto materiale e la quantità di moto totale di un sistema. Applicare la relazione fra quantità di moto di un corpo e impulso della forza agente sul corpo. Applicare il principio di conservazione della quantità di moto. - Saper calcolare la dilatazione termica di un oggetto e il suo calore specifico. Saper impostare bilanci energetici termodinamici di carattere generale. Saper distinguere un motore termico da un frigorifero. - Applicare la legge di Coulomb. Determinare il campo elettrico in un punto in presenza di più cariche sorgenti. Il campo elettrico uniforme. Schematizzare un circuito elettrico. Applicare le leggi di Ohm e la relazione fra resistività di un materiale e la temperatura. Calcolare l’intensità di corrente in un circuito e nei suoi rami. Calcolare la potenza erogata da un generatore e quella assorbita dai diversi elementi ohmici di un circuito. Costruire semplici circuiti elettrici ed eseguire misure di differenza di potenziale e di intensità di corrente. Applicare la legge che descrive l’interazione fra fili rettilinei percorsi da corrente. Determinare il campo magnetico prodotto in un punto dalla corrente che scorre in un filo rettilineo, in una spira o in un solenoide. Determinare la forza su una corrente o su una carica elettrica in moto in un campo magnetico uniforme. Calcolare il flusso di un campo magnetico uniforme attraverso una superficie. Cenni sulle leggi di Faraday-Neumann e di Lenz. Pagina 2 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA CAPACITÀ - Generali del biennio: - Analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli elementi significativi, le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti, e riuscendo a collegare premesse e conseguenze. Eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti utilizzati. Raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni, mettendo in evidenza l’incertezza associata alla misura. Esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici ed altra documentazione. Porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli. Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse riconoscendo analogie o differenze, proprietà varianti ed invarianti. Trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali. - Specifiche del secondo anno: - Sapere interpretare semplici fenomeni meccanici reali individuando le leggi che regolano il fenomeno. Sapere calcolare il lavoro e porlo in relazione con le variazioni di energia. Sapere applicare la conservazione dell’energia per prevedere il comportamento del corpo in osservazione. - Sapere interpretare fenomeni termici e termodinamici reali con particolare riferimento ai fenomeni di trasferimento di energia, di dilatazione termica ed equilibrio termico. - Sapere applicare le leggi di Ohm. Sapere calcolare la resistenza equivalente. Sapere analizzare semplici circuiti elettrici. Capire l’importanza del condensatore nel circuito elettrico. Sapere calcolare i campi magnetici di un filo, di un solenoide, di una spira. Sapere utlizzare il principio di sovrapposizione. Sapere utilizzare il concetto di flusso nel calcolo della tensione indotta. 1. CONTENUTI DISCIPLINARI MINIMI ESPOSTI PER MODULI - UNITÀ DIDATTICHE PERIODI DI ATTUAZIONE - DURATA Modulo 0 – RIPASSO O COMPLETAMENTO CINEMATICA Contenuti Periodo Durata (ore) Moto parabolico e moto circolare Settembre (5 ore) Modulo 1 TITOLO : DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE Prerequisiti Modelli matematici. Algebra vettoriale. Equazioni algebriche. Cinematica. Le forze Contenuti Periodo Durata (ore) Il primo ed il secondo principio della dinamica. Applicazioni a casi Ottobre – semplici: il piano inclinato, il moto circolare uniforme. Novembre Definizione di quantità di moto e impulso. Variazione della quantità di (10 ore) moto di un oggetto. Il terzo principio della dinamica e il principio di conservazione della quantità di moto. Cenni sugli urti anelastici. Laboratorio di Fisica: Esperienze con la rotaia a cuscino d’aria: secondo principio della dinamica. Modulo 2 – TITOLO: IL LAVORO E L’ENERGIA MECCANICA Prerequisiti Algebra vettoriale. Equazioni algebriche. Cinematica e Dinamica. Le forze Contenuti Periodo Durata (ore) Definizione di lavoro, potenza e rendimento. Il lavoro come misura Dicembre – dell’energia trasformata. Energia cinetica, energia potenziale Gennaio gravitazionale, energia elastica. Il teorema dell’energia cinetica. (12 ore) L’energia meccanica e la sua conservazione. Bilanci energetici anche in presenza di forze non conservative. Laboratorio di Fisica: Conservazione energia meccanica con rotaia. Pagina 3 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA Modulo 3 – TITOLO: TERMOLOGIA E TERMODINAMICA Prerequisiti (se richiesti) Contenuti Moduli 2 Periodo Durata (ore) Scale termometriche e termometri. La dilatazione termica. Legge Gennaiofondamentale della termologia ed equilibrio termico. Modalità di Febbraio propagazione del calore. Primo principio della termodinamica. (13 ore) Cenni sul secondo principio, le macchine termiche e le macchine frigorifere Laboratorio di Fisica: calore specifico mediante calorimetro delle mescolanze; dilatazione termica Modulo 4 – TITOLO: L’ENERGIA ELETTRICA E IL SUO IMPIEGO Prerequisiti Modulo 1 Modulo 2 Modulo4 Contenuti Periodo Durata (ore) , Cenni di elettrostatica. Legge di Coulomb e definizione di campo Marzoe elettrico. I condensatori. Capacità del condensatore piano. Aprile Il circuito elettrico elementare. Definizione di differenza di potenziale (12 ore) e di intensità di corrente. Voltmetri ed amperometri. La forza elettromotrice. Le leggi di Ohm. Collegamento di resistenze in serie e parallelo. Risoluzione di semplici circuiti elettrici. Effetto termico della corrente Laboratorio di Fisica: Superfici equipotenziali.. Prima e seconda legge di Ohm. Modulo 5 – TITOLO: IL MAGNETISMO Prerequisiti (se richiesti) Algebra vettoriale. Equazioni algebriche. Cinematica. Le forze Modulo 2 Contenuti Periodo Durata (ore) Il campo magnetico ed il vettore induzione magnetica. Effetto Maggiomagnetico della corrente. Forza di Lorentz. Azioni tra fili rettilinei Giugno paralleli. Definizione di Ampere. Campi prodotti da: filo rettilineo, (8 ore) spira circolare, solenoide. Cenni sulle leggi di Faraday-Neumann e di Lenz Laboratorio di Fisica: bussola delle tangenti. Forza elettromagnetica (nei limiti del tempo a disposizione). 2. METODOLOGIE Lezione frontale, lettura e comprensione del testo. Coinvolgimento degli alunni in esercitazioni guidate e di recupero. Correzione di esercizi proposti. Svolgimento in classe e a casa di esercizi graduati in difficoltà. Ausili multimediali. Attività di Laboratorio (esperienze di cattedra e individuali o di gruppo). 3. MATERIALI DIDATTICI Libro di testo. Consigliato Appunti dalle lezioni. Strumentazione di Laboratorio Sussidi audiovisivi Computer e LIM Pagina 4 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA 4. TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA Interrogazioni orali. Minimo una al quadrimestre Verifiche sommative oralscritte al termine di un modulo o di una o più unità didattiche (minimo 2 nel primo quadrimestre e 2 nel secondo quadrimestre). Prove pratiche di laboratorio (minimo 1 nel primo quadrimestre e 1 nel secondo quadrimestre). Nota: Le valutazioni potranno essere di tipo oral-scritto, orali e pratiche di laboratorio. In tutti I casi si manterranno, nell’individuazione del livello di apprendimento raggiunto, i criteri della GRIGLIA DI VALUTAZIONE sotto riportata. Sono possibili anche altri tipi di verifiche come verifiche formative, questionari, test con domande a risposta multipla e-o aperta e qualsiasi altra verifica o prova che permetta una valutazione completa, adeguata e oggettiva del livello di apprendimento dello studente. PRIMO PERIODO numero minimo SECONDO PERIODO numero minimo Verifiche oral-scritte di 1 ora 2 2 Verifiche orali personali per ogni studente 1 1 Relazioni o verifiche di laboratorio 1 1 TIPO DI VERIFICA 5. GRIGLIE e MODALITA’ DI VALUTAZIONE La griglia di valutazione adottata dal dipartimento è la griglia approvata dal Collegio dei Docenti in data 8 ottobre 2014 e di seguito riportata. Tale griglia è applicata a tutte le tipologie di verifica previste La valutazione del primo quadrimestre ha il valore di valutazione intermedia e non definitiva; l'alunno potrà essere valutato anche a fine anno sui contenuti del primo quadrimestre, qualora siano considerati prerequisiti fondamentali. La valutazioni all’esame di recupero del debito sia del primo periodo che di fine anno, potrà essere effettuata sull’intero programma svolto e non sui soli moduli insufficienti, in base a motivate decisioni dei singoli Docenti. La valutazione finale verrà effettuata tenendo conto del raggiungimento degli obiettivi minimi previsti per L'INTERO ANNO SCOLASTICO. Pagina 5 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 1 Possiede conoscenze nulle degli argomenti disciplinari. Disattende le consegne, alle quali non risponde. 2 Possiede conoscenze nulle degli argomenti disciplinari. Disattende le consegne, alle quali risponde con minimi accenni. Possiede scarse o nulle conoscenze di nozioni, concetti, regole fondamentali della disciplina. Possiede conoscenze carenti e frammentarie di nozioni, concetti e regole fondamentali della disciplina. Disattende le consegne, alle quali risponde con assoluta incongruenza di linguaggio e di argomentazione. Evidenzia imprecisioni e carenze anche gravi nell’elaborazione delle consegne, che svolge con linguaggio disordinato e scorretto. Sviluppa le consegne in modo sommario o incompleto, con scorretta, non appropriata, confusa soluzione espressiva. Comprende le consegne e risponde in modo semplice ma appropriato, secondo la diversa terminologia disciplinare specifica. 3 4 5 6 7 8 9 10 È in possesso di conoscenze incomplete o superficiali di nozioni, concetti e regole fondamentali della disciplina. Conosce nozioni, concetti e regole fondamentali della disciplina. Non sa orientarsi nell’analisi di problemi semplici e non è in grado di applicare regole o elementari procedimenti risolutivi. Non sa orientarsi nell’analisi di problemi semplici e non è in grado di applicare regole o elementari procedimenti risolutivi. Non sa orientarsi nell’analisi di problemi semplici e non è in grado di applicare regole o elementari procedimenti risolutivi. Si orienta a fatica nell’analisi di problemi semplici, che affronta con confuse e non fondate procedure di risoluzione. Sa analizzare problemi semplici in un numero limitato di contesti. Applica, non sempre adeguatamente, solo semplici procedure risolutive. Sa analizzare problemi semplici e orientarsi nella scelta e nell’applicazione delle strategie risolutive. 1 Livello di certificazione delle competenze di base (DM 9 del 27 gennaio 2010) Non ha raggiunto il livello base delle competenze 2 4 6 8 10 Livello base: lo studente svolge compiti semplici in situazioni note, mostrando di possedere conoscenze e abilità essenziali e di saper applicare regole e procedure fondamentali. Conosce nozioni, concetti e regole e Comprende e contestualizza le consegne li colloca correttamente nei diversi e le sviluppa attraverso percorsi di ambiti disciplinari. rielaborazione complessivamente coerenti. È in possesso di conoscenza Comprende e sviluppa le consegne, completa e approfondita di tutte le rispondendo in modo appropriato e nozioni, i concetti e le regole della sicuro, operando collegamenti. disciplina. Sa impostare problemi di media complessità e formularne in modo 12 appropriato le relative ipotesi di Livello intermedio: lo studente risoluzione. svolge compiti e risolve problemi complessi in situazioni note, compie Sa impostare in modo appropriato scelte consapevoli, mostrando di problemi, operando scelte coerenti ed saper utilizzare le conoscenze e le 13 efficaci. È in possesso di conoscenza completa, approfondita e precisa di tutte le nozioni, i concetti e le regole della disciplina. Mostra piena padronanza degli ambiti disciplinari. Comprende e sviluppa le consegne con rigore logico, operando collegamenti con appropriata scelta di argomentazioni. Sa impostare in modo appropriato problemi anche complessi, operando scelte coerenti 14 ed efficaci. È in grado di sviluppare analisi autonome a partire dalle consegne e di esporre i risultati con pertinenza ed efficacia. Effettua collegamenti e confronti tra i diversi ambiti di studio. Sa impostare percorsi di studio autonomi, fare analisi complete e approfondite; sa risolvere problemi anche complessi, 15 mostrando sicura capacità di orientarsi; sa sostenere criticamente le proprie tesi. Pagina 6 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03 E Q F abilità acquisite. Livello avanzato: lo studente svolge compiti e problemi complessi in situazioni anche poco note, mostrando padronanza nell’uso delle conoscenze e delle abilità. Sa proporre e sostenere le proprie opinioni e assumere autonomamente decisioni consapevoli. BASILARE Indicatori di competenze ADEGUATO Indicatori di abilità ECCELLENTE Indicatori di conoscenze FISICA quindic esimi Voto I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di I.T.I.S. “ A. ROSSI “ - Dipartimento di FISICA ALLEGATO A CALCOLO TEMPI PER VERIFICHE E RECUPERO CURRICOLARE e SICUREZZA PRIMO PERIODO N° SECONDO PERIODO N° ORE TOTALI Verifiche oral-scritte di 1 ora 2 2 4x1 =4 Relazioni di laboratorio di 2 ore 1 1 2x2=4 TIPO DI VERIFICA ORE TOTALI PER VERIFICHE oral-scritte e di laboratorio ( minimo ) SICUREZZA E RECUPERO PRIMO PERIODO SECONDO PERIODO ORE TOTALI 1 1 2x1=2 5 5 10 C 20 Sicurezza 1 ora RECUPERO CURRICOLARE (minimo) 8 ORE ORE TOTALI PER VERIFICHE, SICUREZZA E RECUPERO TEMPO DISPONIBILE PER LA DIDATTICA Il tempo netto disponibile per la didattica risulta statisticamente uguale a circa l’ 80 % del monte ore annuo complessivo. Per ottenere Il tempo disponibile per lo svolgimento del programma minimo indicato nei Moduli ( tempo di lezione) si dovrà detrarre dal tempo netto quello relativo alle verifiche ed al recupero curricolare sopra determinato. NUMERO DI ORE SETTIMANALI DELLA MATERIA 3 MONTE ORE ANNUO COMPLESSIVO (su 200 gg.) A = 200 / 6 x 3 = 100 ORE NETTE DISPONIBILI PER LA DIDATTICA B = 80% di A = 80 ORE PER VERIFICHE SICUREZZA E RECUPERO CURRICOLARE C = 20 TEMPO DI LEZIONE (aula + laboratorio) = B – C = 80 – 20 = 60 ( per programma minimo ) Se il programma minimo non richiede tutto il “ tempo di lezione “ disponibile, le ore non impegnate possono ovviamente essere usate dal singolo docente per ampliamenti – approfondimenti - altre verifiche Pagina 7 di 7 Documento di proprietà dell’I.T.I.S. “ A. Rossi “. Non può essere distribuito a terzi senza autorizzazione scritta del Dirigente Scolastico Codice Sistema Qualità :P09-06-MOD-01.03
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