LICEI STATALI LINGUISTICO – MUSICALE - SCIENZE UMANE “F. ANGELONI” Terni DOCUMENTO di PROGRAMMAZIONE DIPARTIMENTO di MATEMATICA e FISICA CLASSI TERZE Fisica A.S.2014-2015 Finalità Lo studio della Fisica nella scuola secondaria superiore di secondo grado concorre, attraverso l'acquisizione delle metodologie e delle conoscenze specifiche della disciplina, alla formazione della personalità dell'allievo, favorendone lo sviluppo di una cultura armonica tale da consentire una comprensione critica e propositiva del presente e costituire una solida base per la costruzione di una professionalità polivalente e flessibile. L'insegnamento della fisica, in stretto raccordo con le altre discipline scientifiche, si propone di perseguire i seguenti obiettivi generali: - comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra costruzione teorica e realizzazione degli esperimenti, e capacità di utilizzarli, conoscendo con concreta consapevolezza la particolare natura dei metodi della fisica; - acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura; - comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche; - acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico e della capacità di fornire e ricevere informazioni; - capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare problemi concreti anche in campi al di fuori dello stretto ambito disciplinare; - abitudine al rispetto dei fatti, al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo delle proprie ipotesi interpretative; - acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo; - acquisizione di strumenti intellettuali che possono essere utilizzati dagli allievi anche per operare scelte successive; - capacità di "leggere" la realtà tecnologica; - essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, con attenzione alle dimensioni tecnico-applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti; -cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana Obiettivi attesi a) Conoscenze Il metodo scientifico. Il concetto di grandezza fisica e di misura. Le grandezze fondamentali del S.I.Il significato di ordine di grandezza. Relazione tra massa, volume e densità di un corpo omogeneo Il significato di misura attendibile e di errore di misura. Distinguere i vari tipi di errore di misura Il significato di grandezza scalare e grandezza vettoriale. La rappresentazione cartesiana di un vettore. Concetto di spostam ento. Il concetto di forza Le caratteristiche della forza elastica. La legge di Hooke. Le condizioni di equilibrio di un punto materiale. Proprietà delle forze vincolari e delle forze di attrito. Concetto di moto e descrizione del moto. Proprietà del moto rettilineo uniforme. Il significato e la definizione di velocità media e istantanea. Le equazioni del moto rettilineo uniforme . Significato del diagramma orario e del grafico velocità tempo. Proprietà del moto rettilineo uniformemente accelerato. Il significato e la definizione di accelerazione media e istantanea Le equazioni del moto rettilineo uniformemente accelerato. Significato del diagramma orario e del grafico velocità tempo. Descrizione del moto verticale di caduta libera. La differenza fra descrivere e spiegare un fenomeno. Enunciato e significato dei tre principi La differenza tra massa e peso. Il peso e le proprietà della forza gravitazionale Il significato di : lavoro, energia cinetica, energia potenziale. Distinguere fra le varie forme di energia. Distinguere fra forze conservative e forze non conservative. Enunciati dei principi di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale Il concetto di quantità di moto e di impulso. Concetto di sistema isolato e principio di conservazione della quantità di moto . Le leggi che regolano gli urti elastici. Proprietà dei diversi tipi di urti b) Abilità Operare con le grandezze fisiche e con le loro unità di misura. Esprimere la misura di una stessa grandezza rispetto a diverse unità di misura. Esprimere i numeri in notazione scientifica e riconoscerne l’ordine di grandezza. Utilizzare gli strumenti ed eseguire semplici misure Determinare l’errore di una misura assoluto, relativo e % di una grandezza. Scrivere il risultato di una misura con l’indicazione dell’errore e l’adeguato numero di cifre significative. Calcolare l’errore su una misura indiretta. Compilare una tabella di dati sperimentali e rappresentarli su un piano cartesiano. Rappresentare leggi fisiche in quanto relazioni matematiche Operare con i vettori e con le loro componenti. Comporre e scomporre vettori per via grafica e per via analitica. Determinare il prodotto di un vettore per uno scalare e i prodotti scalare e vettoriale di vettori Risolvere semplici problemi sull’equilibrio di un punto materiale. Rappresentare le forze agenti. Stabilire le condizioni di equilibrio di un punto materiale. Determinare le forze vincolari e le forze di attrito statico agenti su un sistema in equilibrio. Calcolare velocità medie. Risolvere semplici problemi sul m.r.u..Costruire grafici spazio-tempo e velocità -tempo relativi al moto di un corpo. Calcolare velocità e accelerazione medie. Risolvere semplici problemi sul m.r.u. Utilizzare il diagramma orario di un moto per determinare velocità. Calcolare velocità e accelerazione medie. Risolvere semplici problemi sul m.r.u.a. e sulla caduta libera. Costruire grafici spazio-tempo e velocità -tempo relativi al moto di un corpo. Calcolare velocità e accelerazione medie Utilizzare il diagramma orario di un moto per determinare velocità medie e istantanee e il grafico velocità-tempo per determinare accelerazioni medie e istantanee. Applicare i principi della dinamica all’analisi e alla risoluzione o spiegazione di situazioni reali. Utilizzare la 2° legge della dinamica per calcolare il valore di forze, masse e accelerazioni. Determinare il lavoro di una forza costante e il lavoro della forza elastica. Determinare la potenza sviluppata da una forza. Applicare a casi particolari il teorema dell’energia cinetica, il principio di conservazione dell’energia meccanica e il teorema lavoro-energia. Determinare la quantità di moto di un punto materiale e quella totale di un sistema. Applicare la relazione fra la variazione della quantità di moto di un corpo e l’impulso della forza agente su di esso. Risolvere problemi dinamici utilizzando la conservazione della quantità di moto. c) Competenze - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie, leggi - Formalizzare problemi di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la loro risoluzione - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate - Favorire la socialità e il senso di responsabilità, che si realizzi attraverso lo sviluppo delle manualità nel laboratorio di fisica, l'articolazione in gruppo di lavoro , il rispetto per le attrezzature utilizzate Saperi (obiettivi) minimi conoscere le leggi fondamentali della meccanica; distinguere nell’esame di una problematica gli aspetti scientifici dai presupposti ideologici filosofici sociali ed economici; analizzare fenomeni individuando le grandezze fisiche che li descrivono; distinguere la realtà fisica dai modelli costruiti per la sua interpretazione; esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici e altra documentazione; utilizzare il linguaggio specifico della disciplina; inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprietà varianti ed invarianti; collegare le conoscenze acquisite alla realtà quotidiana riconoscere l’ambito di validità di una legge Verifiche a) verifiche formative Tipologia Criteri Interventi degli studenti durante le lezioni, spontanei e sollecitati. Domande flash di tipo diagnostico. Semplici test (da risolvere in classe oralmente oppure a casa ) Osservazione sistematica del modo di operare nel laboratorio di fisica durante l’esecuzione degli esperimenti Controllo dei lavori a casa Esercitazioni individuali o collettive Momenti di confronto diretto alunno-docente Controllo delle attività svolte nella classe virtuale Progresso rispetto al livello di partenza Impegno Partecipazione Interesse Conseguimento di un metodo di lavoro organizzato Grado di raggiungimento degli obiettivi Obiettivi Accertare la crescita culturale, i livelli di comprensione e di elaborazione delle informazioni raggiunti, l’evoluzione delle idee e dei processi di apprendimento. Reperire informazioni sulle capacità acquisite nell’utilizzare consapevolmente e correttamente regole, tecniche, procedure. Sviluppare negli alunni una logica pertinente e una forma espositiva corretta. b) verifiche sommative Tipologia Le verifiche somministrate saranno scelte dal docente tra le seguenti tipologie: brevi trattazioni scritte di argomenti particolarmente significativi ; quesiti a risposta singola e/o multipla, quesiti vero/falso e a completamento effettuati anche on-line nella classe virtuale; problemi a risoluzione rapida e non; interrogazioni orali; elaborati prodotti durante le attività di laboratorio. Si ritiene inoltre utile richiedere interventi, dal posto o alla lavagna, volti ad accertare la continuità e la qualità dello studio. Tali interventi potranno essere oggetto di valutazione parziale o totale. Criteri il possesso delle conoscenze , comprensione dei fenomeni e formalizzazione il livello di sviluppo delle abilità , la capacità di problematizzazione e di rielaborazione personale dei contenuti , la capacità di modellizzare e formalizzare i fenomeni la proprietà espressiva , la pertinenza e la logicità dell’esposizione contestualizzazione ed uso delle tecnologie anche in forma multimediale Quantificazione Come stabilito dal C.D. per le materie orali con due ore settimanali si prevedono almeno due verifiche orali nel 1° trimestre e almeno 3 nel pentamestre Obiettivi • Quelli previsti per le singole unità didattiche. Valutazione finale : giudizio globale e individualizzato che riguarderà conoscenze abilità, competenze e comportamenti nella loro ricaduta didattica e terrà conto dei seguenti fattori. 1. Valutazione formativa 2. Valutazione sommativa 3. Livelli di partenza 4. Processo evolutivo e ritmi di apprendimento 5. Impegno e partecipazione al dialogo educativo 6. Regolarità nella frequenza 7. Capacità e volontà di recupero Metodologie La metodologia guida sarà quella dell'apprendimento-ricerca che si configura come acquisizione di conoscenze e abilità attraverso la scoperta personale a partire da situazioni problematiche. Essa si sviluppa in sintonia tra docente e discente cosi che l'uno diventa protagonista del processo educativo, l'altro del processo d'apprendimento. Si darà, inoltre, spazio anche alla progettualità come percorso di modellizzazione a partire dalla realtà osservata, per poi farvi ritorno con le opportune deduzioni. Tali metodologie si esplicheranno nel gruppo classe nella pratica didattica attraverso le seguenti tecniche di insegnamento : lezione frontale e dialogata, Problem-solving Scoperta guidata Simulazioni di esperienze al computer Cooperative learning (lavorare per gruppi) Peer learning (apprendimento tra pari) Esercitazioni guidate Esperienze di laboratorio . Il programma sarà distribuito in maniera equilibrata nel corso dell’anno scolastico onde evitare eccessivi carichi di lavoro e concedere opportuni tempi di recupero e chiarimento agli studenti. Le singole unità didattiche verranno esposte tramite lezioni frontali dialogate, con continue interazioni tra docente e discente, per raggiungere meglio l’obiettivo del rigore espositivo, del corretto uso del simbolismo quale specifico mezzo del linguaggio scientifico. Quanto fatto in classe dovrà poi essere rinforzato dal lavoro a casa mediante l’utilizzo degli appunti, del testo e l’esecuzione di adeguati esercizi assegnati dal docente Il coordinatore Il Dirigente Scolastico Prof.ssa Santarelli Rita Prof.ssa Boccali Michela