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1 LICEO GINNASIO “JACOPO STELLINI” Piazza I Maggio, 26 - 33100 Udine Tel. 0432 – 504577 Fax. 0432 – 511490 Codice fiscale 80023240304 e-mail: [email protected] - Indirizzo Internet: www.stelliniudine.it - PEC: [email protected] MODELLO DI PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE PER COMPETENZE ISTITUTO Liceo Classico J.Stellini - UD ANNO SCOLASTICO 2014/2015 INDIRIZZO Tradizionale CLASSE III Liceo SEZIONE A DISCIPLINA Fisica DOCENTE Alessandra Mossenta QUADRO ORARIO (n. ore settimanali nella classe): 2 ore settimanali. 1. FINALITA’ In accordo con quanto indicato nel POF; lo studio della Fisica, limitato agli ultimi tre anni di corso, si inserisce nel quadro educativo generale, inteso a promuovere le capacità di analisi, collegamento e valutazione critica. La Fisica costituisce palestra privilegiata per allenare gli allievi a sviluppare le facoltà di astrazione e di unicazione. La struttura epistemica della disciplina infatti poggia sull’uso del modello come strumento interpretativo della fenomenologia e sull’individuazione di un numero esiguo di modelli in grado di interpretare classi di fenomeni apparentemente distinti. La Fisica può quindi fornire agli allievi strumenti concettuali e protocolli operativi utili ad interpretare la natura, ha le caratteristiche per accrescere negli allievi l'interesse per la scienza come impresa intellettuale alta e per presentarla come parte integrante della cultura, al di là di artificiose distinzioni che, separando aspetti umanistici e scientifici, impediscono di rappresentare l’uomo come essere globalmente e non localmente pensante. Insieme alla Matematica, la Fisica rappresenta il linguaggio con cui indagare e comprendere i diversi aspetti oggettivi della realtà. È pertanto naturale che essa contribuisca alla formazione culturale dei giovani, anche (e soprattutto) di quelli che non intendono proseguire nell’ambito degli studi scientifici. Può essere quindi significativo individuare sia finalità educative

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LICEO GINNASIO “JACOPO STELLINI”

Piazza I Maggio, 26 - 33100 Udine Tel. 0432 – 504577 Fax. 0432 – 511490 Codice fiscale 80023240304

e-mail: [email protected] - Indirizzo Internet: www.stelliniudine.it - PEC: [email protected] MODELLO DI PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE PER COMPETENZE ISTITUTO Liceo Classico J.Stellini - UD ANNO SCOLASTICO 2014/2015

INDIRIZZO Tradizionale CLASSE III Liceo SEZIONE A DISCIPLINA Fisica DOCENTE Alessandra Mossenta QUADRO ORARIO (n. ore settimanali nella classe): 2 ore settimanali. 1. FINALITA’ In accordo con quanto indicato nel POF; lo studio della Fisica, limitato agli ultimi tre anni di corso, si inserisce nel quadro educativo generale, inteso a promuovere le capacità di analisi, collegamento e valutazione critica. La Fisica costituisce palestra privilegiata per allenare gli allievi a sviluppare le facoltà di astrazione e di unificazione. La struttura epistemica della disciplina infatti poggia sull’uso del modello come strumento interpretativo della fenomenologia e sull’individuazione di un numero esiguo di modelli in grado di interpretare classi di fenomeni apparentemente distinti. La Fisica può quindi fornire agli allievi strumenti concettuali e protocolli operativi utili ad interpretare la natura, ha le caratteristiche per accrescere negli allievi l'interesse per la scienza come impresa intellettuale alta e per presentarla come parte integrante della cultura, al di là di artificiose distinzioni che, separando aspetti umanistici e scientifici, impediscono di rappresentare l’uomo come essere globalmente e non localmente pensante. Insieme alla Matematica, la Fisica rappresenta il linguaggio con cui indagare e comprendere i diversi aspetti oggettivi della realtà. È pertanto naturale che essa contribuisca alla formazione culturale dei giovani, anche (e soprattutto) di quelli che non intendono proseguire nell’ambito degli studi scientifici. Può essere quindi significativo individuare sia finalità educative

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generali (contributo della disciplina alla formazione culturale complessiva dell’allievo) sia competenze legate all’interazione degli allievi con il contesto disciplinare specifico. Le finalità educative della disciplina individuate come maggiormente rilevanti risultano le seguenti: • Sviluppare le capacità logiche e critiche. • Raggiungere un corretto equilibrio tra ragionamento induttivo e deduttivo. • Far comprendere come sia necessario rivedere le proprie ipotesi ed opinioni in relazione alla realtà sperimentale. • Promuovere l’uso di un linguaggio sobrio e rispettoso delle terminologie specifiche. • Abituare gli alunni a fornire argomentazioni oggettive per le proprie tesi. • Educare i giovani al rispetto per la ricerca scientifica, riconoscendone il valore pratico, culturale ed estetico. Nella prospettiva di sviluppare un “lifelong learning” la “Raccomandazione del Parlamento Europeo e del Consiglio del 18 dicembre 2006” individua l’importanza di sviluppare la “Competenza matematica e competenze di base in campo scientifico e tecnologico”, sottolineando come “La competenza in campo scientifico si riferisce alla capacità e alla disponibilità a usare l'insieme delle conoscenze e delle metodologie possedute per spiegare il mondo che ci circonda sapendo identificare le problematiche e traendo le conclusioni che siano basate su fatti comprovati. La competenza in campo tecnologico è considerata l’applicazione di tale conoscenza e metodologia per dare risposta ai desideri o bisogni avvertiti dagli esseri umani. La competenza in campo scientifico e tecnologico comporta la comprensione dei cambiamenti determinati dall’attività umana e la consapevolezza della responsabilità di ciascun cittadino.” Nell’individuare conoscenze, abilità e attitudini essenziali legate a tale competenza si conclude che “Per quanto concerne la scienza e tecnologia, la conoscenza essenziale comprende i principi di base del mondo naturale, i concetti, principi e metodi scientifici fondamentali, la tecnologia e i prodotti e processi tecnologici, nonché la comprensione dell'impatto della scienza e della tecnologia sull'ambiente naturale. Queste competenze dovrebbero consentire alle persone di comprendere meglio i progressi, i limiti e i rischi delle teorie e delle applicazioni scientifiche e della tecnologia nella società in senso lato (in relazione alla presa di decisioni, ai valori, alle questioni morali, alla cultura, ecc.). Le abilità comprendono la capacità di utilizzare e maneggiare strumenti e macchinari tecnologici nonché dati scientifici per raggiungere un obiettivo o per formulare una decisione o conclusione sulla base di dati probanti. Le persone dovrebbero essere anche in grado di riconoscere gli aspetti essenziali dell’indagine scientifica ed essere capaci di comunicare le conclusioni e i ragionamenti afferenti. Questa competenza comprende un’attitudine di valutazione critica e curiosità, un interesse per questioni etiche e il rispetto sia per la sicurezza sia per la sostenibilità, in particolare per quanto concerne il progresso scientifico e tecnologico in relazione all'individuo, alla famiglia, alla comunità e alle questioni di dimensione globale.” Tenuto conto di ciò si può sintetizzare quanto l'insegnamento della Fisica si propone di favorire e sviluppare negli allievi lungo tutto il triennio come: • la comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica e la capacità di utilizzarli; • l'acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad un'adeguata interpretazione

della natura; • la comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche;

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• l'acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico; • la capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali ed affrontare problemi concreti anche al di

fuori dello stesso ambito disciplinare; • l'abitudine al rispetto dei fatti, al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo alle proprie ipotesi

interpretative; • l’acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo; • la capacità di “leggere” la realtà tecnologica; • la comprensione del rapporto esistente tra lo sviluppo della fisica e quello delle idee, della

tecnologia, del sociale; • la consapevolezza del valore culturale della fisica. Rispetto a questa schematizzazione, in accordo con quanto già indicato nel POF, si ritiene che anche la Fisica concorra, insieme alle altre discipline, alla promozione delle competenze chiave di cittadinanza ed in particolare alle seguenti: comunicare, risolvere problemi, individuare collegamenti e relazioni, acquisire e interpretare l’informazione, imparare ad imparare.

In riferimento all’organizzazione per assi, si riconosce come l’asse scientifico-tecnologico abbia l’obiettivo di facilitare lo studente nell’esplorazione del mondo circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione globale. Si tratta di un campo ampio e importante per l’acquisizione di metodi, concetti, atteggiamenti indispensabili ad interrogarsi, osservare e comprendere il mondo e a misurarsi con l’idea di molteplicità, problematicità e trasformabilità del reale. L’apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta di dati, valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad essi, costruzioni di modelli; favorisce la capacità di analizzare fenomeni complessi nelle loro componenti fisiche (ma anche chimiche e biologiche). Obiettivo determinante è, infine, rendere gli alunni consapevoli dei legami tra scienza e tecnologie, della loro correlazione con il contesto culturale e sociale con i modelli di sviluppo e con la salvaguardia dell’ambiente, nonché della corrispondenza della tecnologia a problemi concreti con soluzioni appropriate. (DM 139 del 22/08/2007). 2. ANALISI DELLA SITUAZIONE DI PARTENZA PROFILO GENERALE DELLA CLASSE La III A si compone di 18 allievi, di cui 4 maschi. La classe quest’anno sembra far emergere in parte una certa attitudine nei confronti della disciplina, in un contesto in cui un significativo numero di allievi si impegna con scrupolo e ottiene un profitto soddisfacente. Sono presenti pochi allievi con alcune difficoltà e un gruppetto che mostra impegno non adeguato pur manifestando capacità nella norma. Si è attenuato il passato atteggiamento di chiusura tra compagni e verso l’insegnante che rendeva quasi nulla la partecipazione al dialogo educativo e la cooperazione tra pari per

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l’apprendimento. Di pari passo sembra migliorare la consapevolezza sulle tematiche oggetto di studio. Permangono casi di apprendimenti memonici ed autoreferenziali poco adatti ad essere significativi, quando non fraintesi. Gli allievi sono disciplinati, ma solo una parte di classe si mostra attenta e interessata ad accrescere le proprie conoscenze in questa disciplina. FONTI DI RILEVAZIONE DEI DATI: Tecniche di osservazione nel corso delle diverse attività e delle verifiche. Colloqui con gli alunni. Colloqui con le famiglie (ricevimenti). LIVELLI DI PROFITTO DISCIPLINA D’INSEGNAMENTO Fisica

LIVELLO BASSO (voti inferiori alla sufficienza) _______________________ N. Alunni…3… (%)…16………

LIVELLO MEDIO (voti 6-7) ___________________ N. Alunni…12…… (%)…67………

LIVELLO ALTO ( voti 8-9-10) _________________ N. Alunni…3…… (%)…16………

1° Livello (ottimo)

2° Livello (buono)

3° Livello (discreto)

4° Livello (sufficiente)

5° Livello (mediocre)

6° Livello (insufficiente)

7° Livello (grav.insufficiente)

Alunni N. ___1_____

Alunni N. ____2_____

Alunni N. ___6______

Alunni N. ____6_____

Alunni N. ____1_____

Alunni N. ___1______

Alunni N. _____1____

PROVE UTILIZZATE PER LA RILEVAZIONE DEI REQUISITI INIZIALI: Verifiche orali e osservazioni della partecipazione in particolare durante le attività di laboratorio. 3. QUADRO DEGLI OBIETTIVI DI COMPETENZA oo ASSE CULTURALE DEI LINGUAGGI ooASSE CULTURALE MATEMATICO xx ASSE CULTURALE SCIENTIFICO TECNOLOGICO oo ASSE CULTURALE STORICO-SOCIALE L’asse prevalente è quello scientifico-tecnologico ed è preso a riferimento per le competenze, senza tuttavia impedire riflessi e ricadute che, in diversi momenti, possono contribuire a sviluppare competenze anche riguardanti altri assi: in particolare, quello matematico. Competenze disciplinari Obiettivi generali di competenza della disciplina definiti all’interno dei Dipartimenti disciplinari

1 - Individuare le variabili più opportune per descrivere o “modellizzare” un sistema fisico. Organizzare quindi le informazioni in proprio possesso ed utilizzare le correlazioni tra le variabili per determinare quelle incognite. 2 -Formulare ipotesi esplicative e previsioni, utilizzando modelli, analogie e leggi.

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3 - Riconoscere che i metodi della Fisica possono essere applicati a qualunque contesto suscettibile di analisi quantitativa. 4 - Formalizzare problemi di vario genere e riconoscere quali leggi, modelli e principi generali possono essere utilizzati per arrivare alla loro soluzione. 5 - Sviluppare la capacità di ristrutturare i propri saperi, dopo aver riconosciuto ed apprezzato l’importanza di fondare la conoscenza sul rispetto dei fatti e su un nucleo il più possibile compatto di concetti unificanti. 6 - Apprezzare e sfruttare le capacità predittive della Fisica e delle discipline scientifiche in generale, privilegiando tali capacità rispetto a quelle semplicemente descrittive. 7 - Risolvere problemi ed esercizi elementari che rappresentino immediate applicazioni delle leggi studiate. 8 - Definire le principali grandezze fisiche oggetto dei corsi, illustrandone il significato con brevi commenti e semplici esempi. 9 - Saper distinguere tra elementi essenziali e secondari di una comunicazione

ARTICOLAZIONE DELLE COMPETENZE IN ABILITA’ E CONOSCENZE N.B. Poiché la visione della fisica è unitaria rispetto agli strumenti descrittivi e interpretativi della fenomenologia, introdotti già dal primo anno, si riportano le declinazioni in abilità e conoscenze anche per gli anni precedenti, anche in considerazione del fatto che le interpretazioni meccanicistiche dei fenomeni microscopici alla base di quelli macroscopici (termici ed elettromagnetici) e le descrizioni e interpretazioni in termini di grandezze vettoriali (forze e campi) comportano un continuo richiamo a competenze sviluppate in passato. COMPETENZE ABILITA’/CAPACITA’ CONOSCENZE 1. Individuare le variabili più opportune per descrivere o “modellizzare” un sistema fisico. Organizzare quindi le informazioni in proprio possesso ed utilizzare le correlazioni tra le variabili per determinare quelle incognite.

• Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei fenomeni naturali (fisici), o degli oggetti artificiali o la consultazione di testi e manuali o media. • Organizzare e rappresentare i dati raccolti.

• Concetto di misura e sua approssimazione • Errore sulla misura • Principali strumenti e tecniche di misurazione • Sequenza delle operazioni da effettuare per misurare • Fondamentali meccanismi di catalogazione

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• Utilizzare le funzioni di base dei software più comuni per produrre testi e comunicazioni multimediali, calcolare e rappresentare dati, disegnare, catalogare informazioni, cercare informazioni e comunicare in rete. • Svolgere operazioni con scalari e con vettori (applicati e non): somma, differenza, prodotto scalare- vettore, scomposizione, prodotto scalare e vettoriale. • Individuare una possibile correlazione tra i dati in base a semplici modelli descrittivi • Presentare i risultati dell’analisi. • Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere il modello di riferimento. • Riconoscere e definire i principali aspetti di un sistema in meccanica, termodinamica elettromagnetismo.

• Utilizzo dei principali programmi software • Grandezze fisiche scalari e vettoriali • Concetto di sistema • Definizioni delle grandezze fisiche fondamentali e di quelle derivate in meccanica, termologia, elettromagnetismo. • Leggi descrittive in meccanica/termologia: equazioni orarie dei moti, leggi di Keplero/equazioni della calorimetria. • Schemi, tabelle e grafici. • Principali Software dedicati. • Semplici modelli e relative equazioni per presentare correlazioni tra le variabili di un fenomeno fisico: proporzionalità diretta e inversa alla prima e alla seconda potenza, linearità.

2. Formulare ipotesi esplicative e previsioni, utilizzando modelli, analogie e leggi.

• Individuare una possibile interpretazione dei dati in base a modelli, analogie, leggi. • Utilizzare modelli, analogie e leggi per produrre previsioni

• Semplici modelli e relative equazioni per interpretare e prevedere l’andamento di un fenomeno fisico: proporzionalità diretta e inversa alla prima e alla seconda potenza, linearità. • Equazioni orarie dei moti, leggi della dinamica, principi di conservazione, modelli di punto materiale e di corpo

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rigido. Leggi della termometria e della termodinamica. Modello del gas perfetto. Leggi dell’elettrostatica e dei circuiti.

3 - Riconoscere che i metodi della Fisica possono essere applicati a qualunque contesto suscettibile di analisi quantitativa.

• Utilizzare il controllo delle variabili per descrivere e interpretare situazioni di vita quotidiana o di altre scienze.

• Il metodo scientifico, caratteristiche operative.

4 - Formalizzare problemi di vario genere e riconoscere quali leggi, modelli e principi generali possono essere utilizzati per arrivare alla loro soluzione.

• Riconoscere le variabili in gioco nel problema; • Riconoscere i parametri del sistema. • Individuare la natura delle grandezze fisiche che riguardano il sistema: di stato, di processo, di sistema. • Rappresentare le grandezze con enti appropriati (scalari e vettori). • Scrivere una o più equazioni risolventi basata su leggi, modelli e principi e operare su di essa. • Valutare potenzialità e limiti di una descrizione dei sistemi basata su organizzatori cognitivi diversi (grandezze conservate).

• Il modello di punto materiale e quello di corpo rigido. Il modello del gas perfetto. I modelli della conduzione. • Gli enti rappresentativi delle grandezze fisiche: scalari e vettori. • Le regole dell’algebra per scrivere e risolvere equazioni. • Le leggi della cinematica, della dinamica, i principi di conservazione. Le leggi della calorimetria, dei gas perfetti, i principi della termodinamica. Le leggi dell’elettrostatica e dei circuiti. Le leggi di Maxwell.

5 - Sviluppare la capacità di ristrutturare i propri saperi, dopo aver riconosciuto ed apprezzato l’importanza di fondare la conoscenza sul rispetto dei fatti e su un nucleo il più possibile compatto di concetti unificanti.

• Formulare previsioni basate sulle conoscenze acquisite in situazioni di conflitto cognitivo, quali il moto in presenza/assenza di forze o la caduta dei gravi, e ideare modalità di verifica e controllare l’esito dell’esperimento confrontandolo con le proprie idee spontanee.

• La spiegazione del moto aristotelica e quella newtoniana. • Descrizione tolemaica descrizione copernicana del moto celeste. • Descrizione dei fenomeni termici per stati e processi, distinzione tra calore e temperatura. • Descrizione dei fenomeni gravitazionali ed elettrici attraverso il concetto di forza e quello di campo. L’azione a distanza. • Evoluzione del concetto di

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calore. • Evoluzione del concetto di carica. Modello a fluido per calore e carica.

6 - Apprezzare e sfruttare le capacità predittive della Fisica e delle discipline scientifiche in generale, privilegiando tali capacità rispetto a quelle semplicemente descrittive.

• Utilizzare un diagramma di corpo libero per individuare le forze agenti su un corpo. • Utilizzare un sistema di riferimento per descrivere la posizione di un corpo. • Utilizzare i principi della dinamica per ricavare l’evoluzione del moto del corpo. • Interpretare le leggi di Keplero a partire dalla legge di gravitazione universale. • Utilizzare i principi di conservazione per determinare l’evoluzione del sistema oggetto di studio. • Descrivere sistemi termodinamici ed elettrici attraverso bilanci energetici.

•Leggi della cinematica e della dinamica. • Leggi di Keplero e loro interpretazione Newtoniana. • Diagramma di corpo libero. • Sistemi di riferimento. • Principi di conservazione in meccanica, termodinamica, elettromagnetismo. • Grandezze che si conservano in meccanica, termodinamica , elettromagnetismo (energia, quantità di moto, momento angolare, carica…)

7 - Risolvere problemi ed esercizi elementari che rappresentino immediate applicazioni delle leggi studiate.

• Individuare i dati del problema e la richiesta • Individuare la legge risolutiva. • Ricavare i dati richiesti attraverso la manipolazione algebrica della legge • Trasformare da una unità di misura a suoi multipli o sottomultipli tramite equivalenze • Svolgere calcoli con i numeri espressi in notazione scientifica e con la calcolatrice associando l’incertezza alla misura.

• Conoscere la formulazione delle leggi • Conoscere il significato di unità di misura. • Notazione scientifica, ordine di grandezza. • Teoria degli errori.

8 - Definire le principali grandezze fisiche oggetto dei corsi, illustrandone il significato con brevi commenti e semplici esempi.

• Collegare le grandezze fisiche oggetto di studio con la fenomenologia che descrivono • Individuare un significato attraverso la classe di fenomeni che sono descritti o interpretati da esse.

• Concetto di grandezza fisica • Definizioni delle grandezze. fisiche oggetto di studio e delle loro proprietà. • Ruolo di ciascuna grandezza.

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9 - Saper distinguere tra elementi essenziali e secondari di una comunicazione

• Selezionare nella descrizione della fenomenologia gli elementi legati alle leggi che possono descrivere/interpretare il sistema da quelli ininfluenti. • Costruire diagrammi di corpo libero rispetto a fenomeni/sistemi. • Utilizzare software di modellizzazione e simulazione

• Definizioni delle grandezze fisiche oggetto di studio e delle loro proprietà • Strumenti rappresentativi delle grandezze fisiche: vettori • Leggi fisiche • Software di modellizzazione e simulazione

4. CONTENUTI DEL PROGRAMMA N.B. In considerazione della novità della conclusione del primo ciclo di quinquennio con il curricolo soggetto alla riforma, l’ipotesi di programma delineata di seguito si pone come una proposta da sottoporre a verifica periodica di fattibilità in relazione ai tempi di attuazione e ad una eventuale rimodulazione.

Primo quadrimestre Ripasso dei concetti fondamentali trattati lo scorso anno, con attenzione particolare alle leggi della termologia. Termologia Calore ed energia: Il modello del gas perfetto, velocità quadratica media di una particella, teoria cinetica dei gas.

Termodinamica Termodinamica e motori termici: Energia ordinata ed energia disordinata, il primo principio della termodinamica, i calori specifici dei gas, stati termodinamici dei gas e loro trasformazioni, il secondo principio della termodinamica, il ciclo di Carnot, rendimento di una macchina termica, conseguenze del secondo principio della termodinamica. L'entropia: Energia utile e energia degradata, cenni all'entropia.

Elettrostatica Elettrologia: Elettrizzazione, conduttori e isolanti, la carica elettrica e la sua conservazione. La legge di Coulomb, l'induzione e la polarizzazione.

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Il campo elettrico: Il concetto di campo elettrico e la sua descrizione in termini di linee di campo. Il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie e il teorema di Gauss. Esempi di campo elettrico. Energia potenziale e potenziale: L'energia potenziale elettrica, anche in analogia con quella gravitazionale. Il potenziale elettrico in generale e nel caso di una carica puntiforme. Superfici equipotenziali. La circuitazione del campo elettrostatico. L'atomo: La quantizzazione della carica. Modelli atomici. Le molecole. Le prime prove dell’esistenza di atomi e molecole. Il moto browniano. La mole. La legge di Avogadro. Le forze intermolecolari. Gli stati di aggregazione della materia. Elettrologia Conduttori in equilibrio elettrostatico: Conduttori in equilibrio elettrostatico: la distribuzione della carica, il campo elettrico e il potenziale. La capacità di un conduttore. Condensatori: struttura, capacità, campo elettrico generato. Condensatori in serie e in parallelo. L'energia immagazzinata in un condensatore.

Secondo quadrimestre La corrente elettrica: La corrente elettrica continua. I generatori di tensione. Circuiti elettrici in serie e in parallelo. La prima legge di Ohm. Resistenza. Resistori. Le leggi di Kirchhoff. Resistenze in serie e in parallelo. La potenza elettrica e la trasformazione di energia entro un resistore. La forza elettromotrice e la resistenza interna di un generatore di tensione. Interpretazione microscopica della corrente elettrica in un conduttore metallico. La seconda legge di Ohm e la resistività. L'effetto Joule. La dipendenza dalla temperatura della resistività e i superconduttori. Elettromagnetismo Interazioni magnetiche e campi magnetici: Interazioni magnetiche e campo magnetico. La forza di Lorentz. Il moto di una carica in un campo magnetico. La forza magnetica su un filo percorso da corrente. Il momento torcente su una spira percorsa da corrente. Campi magnetici prodotti da correnti. Il teorema di Gauss per il campo magnetico. Il teorema di Ampère. I materiali magnetici. Induzione elettromagnetica: Forza elettromotrice indotta e correnti indotte. La legge dell’induzione elettromagnetica di Faraday-Neumann. La legge di Lenz. Mutua induzione e autoinduzione. L’alternazione e la corrente alternata. I circuiti semplici in corrente alternata. 5. MODULI INTERIDISCIPLINARI Ogni problema può riferirsi all’asse matematico per la trattazione formalizzata, a quello dei linguaggi per la modalità comunicativa impiegata.

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6. ATTIVITA’ SVOLTE DAGLI STUDENTI

• Svolgimento di esercizi / problemi singolarmente o in gruppo (confronto) • Memorizzazione e rielaborazione di conoscenze • Utilizzo di software dedicati • Esecuzione e analisi di semplici esperienze • Partecipazione al dialogo educativo con richieste pertinenti e puntuali e risposte alle richieste

dell’insegnante.

7. METODOLOGIE Lezione frontale; Lezione dialogata; Metodo induttivo; Metodo deduttivo; Metodo esperienziale; Metodo scientifico; Ricerca individuale e/o di gruppo; Scoperta guidata; Problem solving; Brainstorming; 8. MEZZI DIDATTICI

a) Testi adottati: libri di testo: Titolo: FISICA - VOL. 2 + CDROM. ONDE E TERMOLOGIA (LIBRO+ONLINE) FISICA - VOL. 3 + CDROM. ELETTROMAGNETISMO E FISICA MODERNA (LIBRO+ONLINE) Autore Cutnell John / Johnson Kenneth Casa Editrice Zanichelli

b) Eventuali sussidi didattici o testi di approfondimento: fotocopie; programmi software dedicati tipo TRACKER e simulazioni.

c) Attrezzature e spazi didattici utilizzati: lavagna / LIM /calcolatrice. 9. MODALITA' DI VERIFICA DEL LIVELLO DI APPRENDIMENTO

TIPOLOGIA DI PROVE DI VERIFICA

SCANSIONE TEMPORALE

Prove scritte di tipologia 1, 2, 3. Prove orali di tipologia 3 e 4. [1] Test; [2] Questionari (Prove strutturate) [3] Risoluzione di problemi ed esercizi; [4] Interrogazioni; [5] Osservazioni sul comportamento di lavoro (partecipazione, impegno, metodo di studio e di lavoro, etc.);

N. verifiche sommative previste per quadrimestre: 2 tra scritte e orali per gli allievi di livello insufficiente.

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MODALITÀ DI RECUPERO MODALITÀ DI APPROFONDIMENTO

• Recupero curriculare:

Per le attività di recupero, in coerenza con il POF, si adopereranno le seguenti strategie e metodologie didattiche: [1] Riproposizione dei contenuti in forma o contesto diversificati; [2] Attività guidate a crescente livello di difficoltà; [3] Esercitazioni per migliorare il metodo di studio e di lavoro;

• Esercizi dedicati sul testo • Ricerche in rete

[1] Rielaborazione e problematizzazione dei contenuti [2] Impulso allo spirito critico e alla creatività [3] Esercitazioni per affinare il metodo di studio e di lavoro Attività previste per la valorizzazione delle eccellenze

• Richieste di sviluppare in autonomia temi non trattati a lezione

• Partecipazione alle competizioni proposte dall’Istituto

10. CRITERI DI VALUTAZIONE Vengono accolte tutte le accezioni sottostanti caratterizzanti la natura della valutazione, intesa non solo in riferimento all’allievo, ma anche all’efficacia didattica dell’intervento, e quindi: [1]Valutazione trasparente e condivisa, sia nei fini che nelle procedure; [2]Valutazione come sistematica verifica dell'efficacia della programmazione per eventuali aggiustamenti di impostazione; [3]Valutazione come impulso al massimo sviluppo della personalità (valutazione formativa); [4]Valutazione come confronto tra risultati ottenuti e risultati attesi, tenendo conto della situazione di partenza (valutazione sommativa); [5]Valutazione/misurazione dell'eventuale distanza degli apprendimenti degli alunni dallo standard di riferimento (valutazione comparativa); [6]Valutazione come incentivo alla costruzione di un realistico concetto di sé in funzione delle future scelte (valutazione orientativa). Per la valutazione dei livelli di competenze si seguirà la tabella già espressa nel POF, in cui si correla la descrizione della prestazione al livello di competenza attraverso opportuni indicatori; in riferimento alle valutazioni numeriche delle prove si seguirà la griglia qui riportata: Descrizione della prestazione Voto in decimi

Mancanza totale di elementi positivi di valutazione ≤3

Gravi lacune nella preparazione ed incapacità di giungere ad una sintesi logica e coerente 4

Lacune su concetti significativi e/o carenze nelle abilità procedurali 5

Comprensione delle linee generali della materia ed acquisizione delle tecniche di calcolo, con capacità di orientarsi in modo abbastanza autonomo

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Capacità di orientarsi nella disciplina e di utilizzare in modo sostanzialmente autonomo le conoscenze acquisite

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Conoscenza articolata degli argomenti e loro applicazione sicura 8

Attitudini per il ragionamento logico - deduttivo e/o spiccate doti d’intuizione, esposizione lucida ed efficace, approfondimento personale della disciplina, capacità di proporre tecniche risolutive originali

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11. COMPETENZE TRASVERSALI DI CITTADINANZA

In accordo con quanto riportato nel POF, si riconosce che la Matematica e la Fisica concorrono, insieme alle altre discipline, alla promozione delle competenze chiave di cittadinanza ed in particolare alle seguenti: comunicare, risolvere problemi, individuare collegamenti e relazioni, acquisire e interpretare l’informazione, imparare ad imparare.

A) COMPETENZE DI CARATTERE METODOLOGICO E STRUMENTALE 1. IMPARARE A IMPARARE: La Fisica, come la Matematica, svolge un ruolo insostituibile nel conseguimento della competenza “imparare ad imparare”, considerata tra quelle fondamentali secondo la “Raccomandazione del Parlamento Europeo e del Consiglio del 18 dicembre 2006”. La metodologia comunemente adottata nell’insegnamento delle discipline scientifiche, infatti, è tradizionalmente tesa a scardinare e scoraggiare gli apprendimenti mnemonici, incapaci per la loro rigidità e staticità di evolvere in autentiche e significative competenze; al contrario, essa stimola apprendimenti significativi e trasferibili ad ambiti diversi. Ciò comporta acquisire, elaborare, assimilare nuove conoscenze e abilità a partire da quelle di base, e valutare tale processo come base per organizzare il proprio apprendimento. Le fonti cui riferirsi per reperire l’informazione aumentano nel corso degli studi, parallelamente all’abitudine all’utilizzo di fonti diverse: le prime attività mirano ad abituare gli allievi all’uso del libro di testo e ad integrare autonomamente i suoi contenuti con la curvatura data loro in classe, e tale competenza va utilizzata lungo tutto il corso di studi. Inoltre, una pratica didattica ormai consolidata, costituita dallo svolgimento guidato e collaborativo di problemi, dalla correzione del lavoro domestico o degli esercizi assegnati in occasione delle periodiche verifiche formali, consente quotidianamente allo studente di valutare l’efficacia del proprio metodo di studio e di correggere conseguentemente le strategie di apprendimento adottate.

2. RISOLVERE PROBLEMI 3. INDIVIDUARE COLLEGAMENTI E RELAZIONI 4. ACQUISIRE E INTERPRETARE LE INFORMAZIONI Per quanto riguarda le competenze relative alla soluzione di problemi, all’individuazione di relazioni e collegamenti e all’interpretazione delle informazioni, esse richiamano puntualmente una serie di obiettivi di apprendimento specifici che, da sempre, caratterizzano l’insegnamento della discipline scientifiche. Il passaggio dal problema posto in linguaggio naturale alla sua formulazione in linguaggio matematico, il problem posing, la individuazione di strategie risolutive e dei dati/informazioni necessari alla loro attuazione, l’effettivo svolgimento della procedura risolutiva, il controllo della compatibilità della soluzione trovata, sono passi che presuppongono l’acquisizione delle competenze a individuare collegamenti e relazioni e a acquisire e interpretare

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le informazioni. In linea di massima, tutte le richieste poste agli studenti si traducono in situazioni problematiche la cui soluzione, inevitabilmente, presuppone la capacità di interpretare e rielaborare informazioni di vario genere. Le competenze 3 e 4 sono poi fondamentali, alla base dell’epistemologia della fisica. Il metodo sperimentale si basa sulla possibilità di acquisire informazioni dal mondo reale, di interpretarle dopo aver ordinato i dati, di individuare tra esse collegamenti e relazioni che costituiranno il successivo corpus disciplinare. Anche attività di misura molto semplici, come quella relativa alla misura della somma degli angoli interni in un triangolo può essere esemplificativa di un articolato processo di incremento di conoscenza. B) COMPETENZE DI RELAZIONE E INTERAZIONE 5. COMUNICARE: Tutti i contenuti disciplinari, per quanto in misura diversa, contribuiscono allo sviluppo delle competenze di comunicazione, tanto orale quanto scritta, sia nel linguaggio naturale che in quello formalizzato. Nella Fisica in particolare emerge costantemente la necessità di una comunicazione non ambigua e dell’utilizzo di una terminologia rigorosamente ed esaustivamente definita, dal momento che numerosi concetti (ad esempio, quello di forza) sono denotati dagli stessi termini che indicano sostantivi utilizzati in linguaggio naturale con significato diverso. La comunicazione degli esiti degli esperimenti coinvolge invece un piano ulteriore, quello della comunicazione dei dati di misura, che per fornire informazioni significative deve guadagnare efficacia con una rappresentazione adeguata al singolo insieme di dati. La competenza che è possibile guadagnare è duplice, sia nel produrre comunicazione chiara ed esaustiva dei dati (spesso in forma grafica) sia nel leggerla e assimilarla, se è stata efficace. 6. COLLABORARE E PARTECIPARE: La collaborazione durante le attività di risoluzione degli esercizi (anche domestici) o di interpretazione della fenomenologia e l’ascolto attento delle opinioni altrui comportano una crescita collettiva e personale nella disciplina. Nel lavoro sperimentale la collaborazione di ciascuno alla riuscita dell’attività favorisce anche l’insorgenza di nuovi spunti di riflessione non previsti. C) COMPETENZE LEGATE ALLO SVILUPPO DELLA PERSONA, NELLA COSTRUZIONE DEL SÉ 7. AGIRE IN MODO AUTONOMO E RESPONSABILE: Le competenze dell’area scientifico-tecnologica, nel contribuire a fornire la base di lettura della realtà, diventano esse stesse strumento per l’esercizio effettivo dei diritti di cittadinanza. Esse concorrono a potenziare la capacità dello studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei molteplici contesti, individuali e collettivi, della vita reale. E’ molto importante fornire strumenti per far acquisire una visione critica sulle proposte che vengono dalla comunità scientifica e tecnologica, in merito alla soluzione di problemi che riguardano ambiti codificati (fisico, chimico, biologico e naturale) e aree di conoscenze al confine tra le discipline anche diversi da quelli su cui si è avuto conoscenza/esperienza diretta nel percorso scolastico e, in particolare, relativi ai problemi della salvaguardia della biosfera. L’abitudine a portare in classe i materiali necessari al lavoro quotidiano, a svolgere con continuità i compiti assegnati, a produrre interventi e richieste chiaramente formulate sono indicatori di autonomia e responsabilità anche per la fisica.

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Udine, 30/11/2014 Il Docente Alessandra Mossenta