Istituto Tecnico Industriale Statale Giorgio Asproni Indirizzo Costruzioni, Ambiente, Territorio Articolazione GEOTECNICO A.S. 2014-2015 Classe 3^ A Geo PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE TECNOLOGIE PER LA GESTIONE DEL TERRITORIO E DELL'AMBIENTE Docente: G.-ORRU’---I.T.P: B.-Dessì Finalità formative, obiettivi generali specifici della disciplina e trasversali e metodologie didattiche Delineare l’ambito scientifico delle costruzioni ambiente e del territorio fornendo le conoscenze di base per collocare adeguatamente le tecnologie per la gestione del territorio promuovendo lo sviluppo delle capacità di apprendimento nell’ambito della specifica disciplina. L'insegnamento della materia si propone di fornire agli allievi conoscenze fondamentali per la progettazione e l'esecuzione di opere in terra ed in roccia nonché ad intervenire nelle problematiche del territorio. L’insegnamento della disciplina deve dunque promuovere negli allievi: - La formazione di una adeguata base tecnico-scientifica; - L’acquisizione dei principi e dei concetti fondamentali della materia; - Le conoscenze indispensabili per poter organizzare e dirigere un cantiere o un impianto nell’ambito dei lavori di ingegneria civile, mineraria, nella valorizzazione e ottimizzazione delle risorse nel territorio; - La conoscenza delle disposizioni di legge in materia di sicurezza e di prevenzione degli infortuni nei cantieri a cielo aperto ed in sotterraneo. • Per ogni alunno si perseguiranno le seguenti finalità educative: a. promuovere il senso di responsabilità; b. promuovere la motivazione alla conoscenza e all’apprendimento; c. promuovere la capacità di condividere le regole all’interno del gruppo e della classe. Oltre alle finalità specifiche resta comunque importante la valenza formativa della materia in oggetto, in quanto disciplina scientifica, come strumento per acquisire un metodo scientifico di conoscenza e studio. L'appropriazione del metodo che guidi lo sviluppo delle conoscenze, competenze e capacità è il fondamento per la crescita di una mentalità flessibile, capace di adattarsi alle attuali richieste della società, in continua e sempre più veloce evoluzione. Saranno curate le competenze trasversali in lingua inglese mediante CLIL Per il conseguimento delle finalità ed obiettivi su descritti verranno applicate le seguenti metodologie didattiche: Lezioni frontali Brainstorming Gruppi di lavoro Problem solving Simulazione di casi Attività di laboratorio/escursioni Discussione guidata Elab. scritto/grafica/computerizzata di dati Competenze attese 1. Saper effettuare connessioni logiche 2. Saper analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche; 3. Saper tutelare, salvaguardare e valorizzare le risorse del territorio e dell'ambiente; 4. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti 5. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate 6. Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici 7. Saper applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale 8. Saper porsi in modo critico e consapevole di fronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale Programmazione didattica UD 1: I Giacimenti minerari a. Verifica dei prerequisiti e attività di recupero • • • • • • • • • b. Materia, energia, temperatura, gravità, densità, pressione, intervallo di tempo, velocità; Stati di aggregazione della materia, miscugli e soluzioni; elementi chimici L’identità chimica degli atomi Il modello quantomeccanico e i livelli di energia e orbitali La tavola periodica degli elementi, loro classificazione e periodicità delle proprietà. Prevedere la formazione dei legami tra gli atomi sulla base della regola dell’ottetto. Spiegare le differenze tra i modelli di legame: legame ionico, legame metallico, legame covalente puro, polarizzato e dativo. Contenuti • Definizione di giacimento minerario. • • • • • • • • • c. Tenore, massa, mineralizzata e sterile. Calcolo del tenore in metallo a partire dalla formula cristallochimica di un minerale. Forma e giacitura dei giacimenti minerari: sepolti ed affioranti. Morfologia dei giacimenti minerari: massivi, stratiformi banchi formi, lenticolari, filoniani. Identificazione dei giacimenti filoniani: direzione, immersione, inclinazione. Definizione di campione rappresentativo; campionatura e quartatura. Tenore di un giacimento e tenore limite coltivabile (CUT-OFF). Minerale in vista, minerale probabile e minerale possibile. Definizione di gallerie di traverso banco, di gallerie in direzione, di fornelli (getto, passaggio e ventilazione), di trincea e canaletta. Giacimenti di idrocarburi: Introduzione ai giacimenti di idrocarburi. Classificazione delle rocce: magmatiche, sedimentarie e metamorfiche. Genesi degli idrocarburi. Migrazione degli idrocarburi. Accumulo degli idrocarburi e le trappole geologiche. Condizioni di pressione all’interno di un giacimento di idrocarburi. Anomalie di pressione all’interno di un giacimento di idrocarburi. Obiettivi • Conoscenze • • • • • • • • indicare gli elementi chimici più abbondanti sulla Terra; definire i termini minerale, cristallo, roccia; descrivere le caratteristiche generali dei cristalli; definire un giacimento minerario; definire le principali tecniche di campionamento e di quartatura; definire il tenore di un giacimento ed il tenore limite coltivabile; definire i vari tipi di minerali e elementi nativi di interesse economico; definire un trappola geologica per un giacimento di idrocarburi; • Abilità • • • • • • • spiegare la differenza tra minerale e roccia; riconoscere la presenza di cristalli in una roccia; scegliere la tecnica di campionatura più idonea; correlare gli utili di impresa ai parametri influenzanti; acquisire una visione tridimensionale del giacimento sulla base delle indagini eseguite; spiegare la genesi dei giacimenti idrocarburi; scegliere il tipo di campionamento più idoneo. UD 2: Principi di idraulica a. Contenuti • • Richiami sulle unità di misura. Idrostatica: pressione idrostatica; calcolo della pressione idrostatica nel fondo e sulla parete laterale di un recipiente aperto; calcolo della pressione idrostatica nel fondo e sulla parete laterale di un recipiente chiuso; nel caso. Diagramma delle pressioni. • • • Principio di Pascal ed applicazione al torchio idraulico. Spinta idrostatica sul fondo e sulla parete laterale di un recipiente. Leggi fondamentali dei fluidi Idrodinamica: generalità, portata massica e volumetrica, equazione di continuità, teorema di Bernoulli nel caso ideale e reale. Portata, prevalenza (geodetica e manometrica), potenza di una macchina. Perdite di carico continue e localizzate. Classificazione delle macchine operatrici: pompe e compressori e loro campi di applicazione. Macchine idrauliche: disposizioni in impianto. b. Obiettivi • Conoscenze • definire i principi dell’idrostatica; • definire i principi dell’idrodinamica; • descrivere le diverse macchine operatrici; • Abilità • saper applicare i principi dell’idrostatica per la risoluzione di problemi pratici; • saper applicare i principi dell’idrodinamica per la risoluzione di problemi pratici; •saper scegliere la macchina operatrice più idonea ad un problema pratico. UD 3: Tecnica dei Sondaggi a. Contenuti • Tipologie di sondaggi e criteri di scelta. • Sondaggi a percussione: parti costitutive delle sonde e funzionamento. • Sondaggi a rotazione e roto-percussione: parti costitutive delle sonde e funzionamento. Sondaggi a rotazione con distruzione di nucleo. Sondaggi a rotazione a carotaggio continuo con recupero di nucleo. Corone diamantate, con inserti in widia, tricono, carotiere semplice, doppio e wire-line. Martelli fondo foro (DTH). • Fanghi di perforazione e circuiti di circolazione. • Perforazioni profonde in campo petrolifero • Introduzione alle perforazioni petrolifere; componenti impianto di perforazione: torre di perforazione (derrik), taglia fissa, taglia mobile, testa di iniezione, la tavola rotary, asta motrice e batteria di aste, gli scalpelli; il circuito del fango (pompe e vibrovaglio). b. Obiettivi • Conoscenze • • • • • Conoscere l’esistenza di normative e linee guida sulla programmazione ed esecuzione delle indagini geognostiche ed ambientali Conoscere vantaggi e svantaggi delle indagini effettuate su affioramenti, scavi, trincee, sondaggi a carotaggio e a distruzione Conoscere le varie tecnologie di perforazione e di campionamento delle terre e delle rocce Conoscere la documentazione minima da associare ai sondaggi Conoscere il lessico delle descrizioni stratigrafiche per scopi geo-applicativi • Abilità • • • • Saper consultare normative, manuali e linee guida Saper scegliere le modalità di perforazione sulla base delle finalità delle indagini Saper scegliere il tipo di campionatore idoneo allo scopo delle indagini (geotecniche o ambientali) Saper utilizzare il lessico appropriato. UD 4: Principi di elettrotecnica a. Contenuti • Richiami sulla struttura della materia: distinzione fra materiali isolanti e conduttori, elettrizzazione di materiali conduttori, azione mutua di due cariche elettriche puntiformi. • Il circuito elettrico: generalità, differenza di potenziale elettrico, potenza elettrica, corrente elettrica, intensità della corrente elettrica, resistenza elettrica di un conduttore metallico, legge di Ohm, resistività e conduttività, collegamento di resistenze (in serie, in parallelo, serieparallelo). • Potenza ed energia elettrica. Legge di Joule : diverse espressioni della potenza elettrica, effetto Joule, legge di Joule e sue applicazioni. • Apparecchi di misura nel campo dell’elettrotecnica. b. Obiettivi • Conoscenze • • • • Conoscere i circuiti elettrici elementari; Conoscere vantaggi e svantaggi dei collegamenti in serie e parallelo; Conoscere i vari strumenti di misura; Conoscere il lessico delle descrizioni dei circuiti elettrici. • Abilità • • • • Saper consultare normative, manuali e linee guida; Saper scegliere le modalità di collegamento sulla base delle finalità delle esigenze da rispettare; Saper scegliere il tipo di strumento di misura idoneo; Saper utilizzare il lessico appropriato. Esercitazioni - Campionamento dei materiali: scopi e metodi. - Quartatura e preparazione dei materiali per l’analisi. Analisi granulometriche. - Calcolo del tenore dell’elemento di interesse a partire dalla formula cristallochimica. - Esercitazione relativa alle pompe idrauliche. - Esercitazione relativa alle attrezzature per eseguire un sondaggio. Visita guidata presso cantieri civile per la consolidazione delle fondazioni di edifici mediante la posa in opera di micropali. Visite guidate presso cave e/o miniere e cantieri civili.. Partecipazione a seminari tecnici. Saranno inoltre effettuate una serie di altre escursioni didattiche in collaborazione con aziende del territorio in compresenza con il docente del corso di Geologia e geologia applicata e con gli ITP coinvolti, in siti minerari e di cava. c. Verifiche e valutazioni 1) 2) 3) 4) 5) 6) Osservazione attenta dei comportamenti individuali e collettivi Verifica sistematica dell’esecuzione delle consegne e valutazione degli elaborati Interrogazioni prove scritte, prove scritto/grafiche, prove pratiche, relazioni Questionari aperti strutturati semistrutturati Accompagnamento al processo di autovalutazione Iglesias, 13 Novembre 2014 I Docenti G.Orrù—B.Dessì
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