istituto secondario superiore di istruzione artistica · elenco dei nodi fondanti e delle...

DOCUMENTO DI PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DEL LICEO ARTISTICO

ELABORATO DAL DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA NELL’ANNO SCOLASTICO 2017/2018

DOCENTI: Bonani Maddalena, Borghesani Fausto, Bovo Giuseppe, Criscuolo Giuseppe, Grazioli Enrica, Icardi Giuseppina, Latempa Rossella, Meneghini Giancarlo, Milan Cristina, Palmas Beatrice, Tosone Carlo, Zaipi Edlira.

Materia: MATEMATICA

OBIETTIVI FORMATIVI/EDUCATIVI

Lo studio della matematica ha l’obiettivo di far acquisire allo studente saperi e competenze che lo pongano nelle condizioni di possedere una corretta capacità di giudizio e di sapersi orientare consapevolmente nei diversi contesti del mondo contemporaneo. La competenza matematica, che non si esaurisce nel sapere disciplinare e neppure riguarda soltanto gli ambiti operativi di riferimento, consiste nell’abilità di individuare e applicare le procedure che consentono di esprimere e affrontare situazioni problematiche attraverso linguaggi formalizzati. La competenza matematica comporta la capacità e la disponibilità a usare modelli matematici di pensiero e di rappresentazione grafica e simbolica, la capacità di comprendere ed esprimere adeguatamente informazioni qualitative e quantitative, di esplorare situazioni problematiche, di porsi e risolvere problemi, di progettare e costruire modelli di situazioni reali. Al termine del percorso del nuovo liceo artistico lo studente conoscerà i concetti e i metodi elementari della matematica, sia interni alla disciplina in se considerata, sia rilevanti per la descrizione e la previsione di semplici fenomeni, in particolare del mondo fisico. Egli saprà inquadrare le varie teorie matematiche studiate nel contesto storico entro cui si sono sviluppate e ne comprenderà il significato concettuale. Lo studente avrà acquisito una visione storico-critica dei rapporti tra le tematiche principali del pensiero matematico e il contesto filosofico, scientifico e tecnologico. In particolare, avrà acquisito il senso e la portata dei tre principali momenti che caratterizzano la formazione del pensiero matematico: la matematica nella civiltà greca, il calcolo infinitesimale che nasce con la rivoluzione scientifica del Seicento e che porta alla matematizzazione del mondo fisico. Saranno istituiti collegamenti e confronti concettuali e di metodo con altre discipline come la fisica, le scienze naturali, la filosofia e la storia. Al termine del percorso didattico lo studente avrà approfondito i procedimenti caratteristici del pensiero matematico (definizioni, dimostrazioni, generalizzazioni, formalizzazioni), conoscerà le metodologie elementari per la costruzione di modelli matematici in casi molto semplici ma istruttivi, e saprà utilizzare strumenti informatici di rappresentazione geometrica e di calcolo.

CLASSI PRIME Elenco dei nodi fondanti e delle competenze che si intendono fornire e dei loro tempi di realizzazione. COMPETENZE ABILITÀ/CAPACITÀ CONOSCENZE

Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica

Comprendere il significato logico-operativo di numeri appartenenti a diversi insiemi numerici. Utilizzare le diverse notazioni e saper convertire da una all’altra (da frazioni a decimali, da frazioni apparenti ad interi, da percentuali a frazioni…) Comprendere il significato di potenza; calcolare potenze e applicarne le proprietà Risolvere brevi espressioni nei diversi insiemi numerici; rappresentare la soluzione di un problema con un’espressione e calcolarne il valore anche utilizzando la calcolatrice Tradurre brevi istruzioni in sequenze simboliche (anche con tabelle); risolvere sequenze di operazioni e problemi sostituendo alle variabili letterali i valori numerici Risolvere equazioni e disequazioni di primo grado e verificare la correttezza dei procedimenti utilizzati

Gli insiemi numerici N, Z, Q; rappresentazioni, operazioni, ordinamento I sistemi di numerazione Espressioni algebriche: principali operazioni Le relazioni e il concetto di funzione Equazioni e disequazioni di primo grado

Confrontare ed analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni

Riconoscere i principali enti, figure e luoghi geometrici e descriverli con linguaggio naturale Individuare le proprietà essenziali delle figure e riconoscerle in situazioni concrete Disegnare figure geometriche con semplici tecniche grafiche e operative In casi reali di facile leggibilità risolvere problemi di tipo geometrico, e ripercorrerne le procedure di soluzione Comprendere i principali passaggi logici di una dimostrazione

Gli enti fondamentali della geometria e il significato dei termini: assioma, teorema, definizione Il piano euclideo: relazioni tra rette; congruenza di figure: triangoli e loro proprietà

Individuare le strategie appropriate per la soluzione di un problema

Progettare un percorso risolutivo strutturato in tappe Formalizzare il percorso di soluzione di un problema attraverso modelli algebrici e grafici Convalidare i risultati conseguiti sia empiricamente, sia mediante argomentazioni Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa

Le fasi risolutive di un problema e loro rappresentazioni con diagrammi Principali rappresentazioni di un oggetto matematico Tecniche risolutive di un problema che utilizzano frazioni, proporzioni, percentuali, formule geometriche

Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico

Raccogliere, organizzare e rappresentare un insieme di dati Rappresentare classi di dati mediante istogrammi e diagrammi a torta Valutare l’ordine di grandezza di un risultato

Significato di analisi e organizzazione di dati numerici Incertezza di una misura e concetto di errore Il concetto di approssimazione

Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libro di testo: Cartesio 1, corso di matematica per il biennio, Mauro Comoglio e Bruna Consolini, Edizioni Etas Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: TEMA A1 I NUMERI NATURALI I numeri naturali, le operazioni con i numeri naturali, le potenze, I numeri primi e i numeri composti, il massimo comune divisore e il minimo comune multiplo, espressioni e problemi con i numeri naturali. TEMA A2 I NUMERI INTERI I numeri interi, le operazioni con i numeri interi, la proprietà del valore assoluto, le potenze, espressioni e problemi con numeri naturali e interi. TEMA A3 DAI NUMERI INTERI AI NUMERI RAZIONALI Le frazioni come quoziente, le frazioni e i numeri decimali, la notazione scientifica e l’ordine di grandezza, stime e calcolo approssimato, rapporti, proporzioni e percentuali, problemi con frazioni, proporzioni e percentuali. TEMA A4 I numeri razionali I numeri razionali. Le operazioni con i numeri razionali. Potenze di numeri razionali, espressioni e problemi con i numeri razionali. TEMA A5 I MONOMI Dall’aritmetica all’algebra. I monomi. Le operazioni con i monomi. MCD e mcm tra monomi. Espressioni e problemi con i monomi. TEMA R1 GLI INSIEMI E LE RELAZIONI Il concetto di insieme, le operazioni con gli insiemi, il prodotto cartesiano, le relazioni tra insiemi, le relazioni d’equivalenza e d’ordine

TEMA R2 LE FUNZIONI Il concetto di funzione, la rappresentazione grafica nel piano cartesiano, la proporzionalità diretta e la retta, la proporzionalità inversa, problemi e funzioni. TEMA G1 INTRODUZIONE ALLA GEOMETRIA EUCLIDEA La storia della geometria, dall’intuizione alla formalizzazione, gli elementi fondamentali della geometria, gli assiomi di appartenenza e d’ordine, le congruenze, le semirette, i segmenti e i semipiani, gli angoli, bisettrici, angoli opposti al vertice e rette perpendicolari. Da concludersi entro fine anno scolastico: TEMA A6 I POLINOMI Dai monomi ai polinomi, Le operazioni con i polinomi. I prodotti notevoli. Problemi con monomi e polinomi. TEMA G2 I TRIANGOLI E LA CONGRUENZA I poligoni. I triangoli. I criteri di congruenza. I teoremi sui triangoli isoceli. Le disuguaglianze nei triangoli. Gli elementi notevoli di un triangolo. TEMA R3 LE EQUAZIONI Il concetto di equazione, le equazioni algebriche e i principi di equivalenza, le equazioni lineari, problemi risolvibili con il modello dell’equazione. TEMA R4 LE DISEQUAZIONI Le disuguaglianze e gli intervalli sulla retta, le disequazioni, i principi di equivalenza per le disequazioni, le disequazioni lineari, problemi risolvibili con il modello delle disequazioni. TEMA D1 LA STATISTICA DESCRITTIVA Introduzione alla statistica. I caratteri statistici, la rappresentazione tabellare dei dati, le rappresentazioni grafiche dei dati, gli indici di sintesi, gli indici di variabilità, problemi risolvibili con modelli di tipo statistico. Obiettivi minimi richiesti:

Conoscere gli elementi caratteristici degli insiemi N,Z,Q e delle operazioni in essi definite.

Saper operare con monomi e polinomi.

Conoscere i prodotti notevoli e saperli applicare.

Saper risolvere equazioni e disequazioni di primo grado intere.

Conoscere le nozioni fondamentali della geometria euclidea.

Saper utilizzare le conoscenze acquisite per risolvere semplici problemi.

CLASSI SECONDE

Elenco dei nodi fondanti e delle competenze che si intendono fornire e dei loro

tempi di realizzazione.

COMPETENZE ABILITÀ/CAPACITÀ CONOSCENZE


Comprendere il significato logico-operativo di numeri appartenenti a diversi insiemi numerici. Comprendere il significato di radicale; saper applicare le proprietà dei radicali. Risolvere brevi espressioni con i radicali Comprendere il significato logico-operativo di rapporto e grandezza derivata; impostare uguaglianze di rapporti per risolvere problemi di proporzionalità e percentuale; risolvere semplici problemi diretti e inversi Rappresentare graficamente equazioni lineari di primo grado; comprendere il concetto di equazione e quello di funzione Risolvere sistemi di equazioni di primo grado seguendo le istruzioni e verificarne la correttezza dei risultati

I numeri reali. L’insieme R. I radicali e le loro proprietà. La retta nel piano cartesiano Sistemi di equazioni e disequazioni di primo grado


Riconoscere i principali enti, figure e luoghi geometrici e descriverli con linguaggio naturale Individuare le proprietà essenziali delle figure e riconoscerle in situazioni concrete Disegnare figure geometriche con semplici tecniche grafiche e operative Applicare le principali formule relative alla retta e alle figure geometriche sul piano cartesiano In casi reali di facile leggibilità

Misure di grandezze; grandezze incommensurabili; perimetro e area dei poligoni. Teoremi di Pitagora e di Euclide. Teorema di Talete e sue conseguenze Il metodo delle coordinate: il piano cartesiano La retta nel piano cartesiano Interpretazione geometrica dei sistemi di equazioni Trasformazioni geometriche elementari e loro invarianti

risolvere problemi di tipo geometrico, e ripercorrerne le procedure di soluzione Comprendere i principali passaggi logici di una dimostrazione


Progettare un percorso risolutivo strutturato in tappe Formalizzare il percorso di soluzione di un problema attraverso modelli algebrici e grafici Convalidare i risultati conseguiti sia empiricamente, sia mediante argomentazioni Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa

Le fasi risolutive di un problema e loro rappresentazioni con diagrammi Principali rappresentazioni di un oggetto matematico Tecniche risolutive di un problema che utilizzano frazioni, proporzioni, percentuali, formule geometriche, equazioni e disequazioni di primo grado


Leggere e interpretare tabelle e grafici in termini di corrispondenze fra elementi di due insiemi Riconoscere una relazione tra variabili, in termini di proporzionalità diretta o inversa o formalizzarla attraverso una funzione matematica Rappresentare sul piano cartesiano il grafico di una funzione Valutare l’ordine di grandezza di un risultato

Il piano cartesiano e il concetto di funzione Funzioni di proporzionalità diretta, inversa e relativi grafici, funzione lineare La notazione scientifica per i numeri reali Il concetto di approssimazione

Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libri di testo: Bergamini, Trifone, Barozzi: Matematica multimediale verde 1 e 2, ed. Zanichelli Da concludersi entro fine primo quadrimestre: Eventuale conclusione parti fondamentali del programma non affrontate nella prima classe

Capitolo 17 SISTEMI LINEARI Sistemi di equazioni. Metodo di sostituzione. Metodo di riduzione. Sistemi di tre equazioni in tre incognite. Sistemi e problemi. Capitolo 19 PIANO CARTESIANO E RETTA Punti e segmenti. Rette. Rette parallele e rette perpendicolari. Retta passante per un punto e per due punti. Distanza di un punto da una retta. Capitolo G3 RETTE PERPENDICOLARI E PARALLELE. Rette perpendicolari e parallele. Rette tagliate da una trasversale. Proprietà degli angoli di un poligono. Congruenza dei triangoli rettangoli. Capitolo G4 PARALLELOGRAMMI E TRAPEZI. Parallelogrammi. Rettangoli, rombi, quadrati. Trapezi. Teorema di Talete dei segmenti congruenti.

Da concludersi entro fine anno scolastico: Capitolo G6 EQUIVALENZA E AREE. Equivalenza di superfici. Equivalenza e area di parallelogrammi. Equivalenza e area di triangoli e trapezi. Da un poligono a un poligono equivalente. Primo teorema di Euclide. Teorema di Pitagora. Particolari triangoli rettangoli. Secondo teorema di Euclide. Riepilogo: teoremi di Euclide e di Pitagora. Capitolo 18 RADICALI IN R Numeri reali. Radici. Proprietà invariantiva, semplificazione, confronto di radicali. Moltiplicazione e divisione. Potenza e radice. Addizione e sottrazione. Razionalizzazione. Capitolo 23 PROBABILITÀ Eventi aleatori. Definizioni di probabilità. Somma logica di eventi. Prodotto logico di eventi. Obiettivi minimi richiesti:

Saper rappresentare punti nel piano cartesiano, note le loro coordinate.

Saper calcolare perimetri di poligoni nel piano cartesiano, note le coordinate dei loro vertici.

Saper rappresentare una retta nel piano cartesiano, nota la sua equazione.

Saper risolvere semplici sistemi di equazioni.

Conoscere i radicali e le loro operazioni, saper risolvere semplici esercizi sui radicali.

Conoscere le nozioni fondamentali su rette tagliate da trasversale ed equivalenza tra poligoni

Saper utilizzare le conoscenze acquisite per risolvere semplici problemi.

CLASSI TERZE





Eseguire la divisione di polinomi. Scomporre i polinomi in fattori utilizzando le varie tecniche di scomposizione. Ridurre espressioni letterali con frazioni algebriche. Risolvere equazioni di secondo grado, anche fratte. Risolvere sistemi di secondo grado. Risolvere disequazioni di secondo grado, anche fratte. Risolvere sistemi di disequazioni. Calcolare l'equazione di una parabola note delle opportune condizioni.

La divisione fra polinomi. La scomposizione in fattori. Le frazioni algebriche Equazioni e sistemi di secondo grado. Disequazioni di secondo grado Sistemi di equazioni e disequazioni di primo grado. Le coniche: la parabola nel piano cartesiano.


In casi reali di facile leggibilità risolvere problemi di tipo geometrico, e ripercorrerne le procedure di soluzione Comprendere i principali passaggi logici di una dimostrazione Disegnare figure geometriche con semplici tecniche grafiche e operative. Calcolare l'equazione di una conica note delle opportune condizioni.

La circonferenza e il cerchio, i poligoni inscritti e circoscritti. Le coniche: la parabola come luogo geometrico.


Progettare un percorso risolutivo strutturato in tappe Formalizzare il percorso di soluzione di un problema attraverso modelli algebrici e grafici Convalidare i risultati conseguiti sia empiricamente, sia mediante argomentazioni Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa. Risolvere problemi di geometria analitica su rette e parabole.

Tecniche risolutive di un problema che utilizzano equazioni e disequazioni di secondo grado. Problemi analitici su rette e parabole.


Rappresentare una parabola nel piano cartesiano, nota la sua equazione.

Le coniche: la parabola nel piano cartesiano.

Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libro di testo: Bergamini, Trifone, Barozzi: Matematica.azzurrovol 3, ed. Zanichelli Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: Eventuale conclusione parti fondamentali del programma non affrontate nel biennio Capitolo 1 LA DIVISIONE TRA POLINOMI E LA SCOMPOSIZIONE IN FATTORI La divisione fra polinomi. La regola di Ruffini. Il teorema del resto e il teorema di Ruffini. La scomposizione in fattori. Applicazione della scomposizione in fattori. Capitolo 2 LE EQUAZIONI DI SECONDO GRADO Le equazioni di secondo grado. I problemi di secondo grado. Le relazioni fra le radici e i coefficienti. La scomposizione di un trinomio di secondo grado. Le equazioni di grado superiore al secondo. I sistemi di secondo grado. Da concludersi entro fine del secondo quadrimestre: Capitolo 5 LA PARABOLA La parabola e la sua equazione. Retta e parabola. Le rette tangenti ad una parabola. Determinare l'equazione di una parabola. La parabola e le funzioni. Capitolo 3 LE DISEQUAZIONI DI SECONDO GRADO Le disequazioni. Il segno di un trinomio di secondo grado. La risoluzione delle disequazioni di secondo grado intere. Le disequazioni di grado superiore al secondo. Le disequazioni fratte. I sistemi di disequazione. Obiettivi minimi richiesti:

Saper scomporre semplici polinomi. Saper ridurre semplici espressioni con frazioni algebriche.

Saper risolvere equazioni di 2° grado intere. Saper risolvere disequazioni di 2° grado intere.

Saper risolvere semplici disequazioni fratte e semplici sistemi di disequazioni.

Conoscere l’equazione canonica della parabola.

Saper disegnare la parabola conoscendo la sua equazione.

CLASSI QUARTE





Calcolare l'equazione di una conica note delle opportune condizioni. Saper risolvere equazioni e disequazioni logaritmiche ed esponenziali.

Le coniche: circonferenza, ellisse e iperbole nel piano cartesiano. Conoscere il concetto di potenza e la sua generalizzazione. Conoscere i logaritmi e le loro proprietà. Conoscere la definizione di angolo misurato in radianti. Conoscere la definizione di angolo e arco orientato. Sapere le definizioni delle funzioni goniometriche seno, coseno e tangente, anche attraverso la circonferenza goniometrica. Conoscere le relazioni esistenti tra le funzioni goniometriche.


In casi reali di facile leggibilità risolvere problemi di tipo geometrico, e ripercorrerne le procedure di soluzione Comprendere i principali passaggi logici di una dimostrazione. Disegnare figure geometriche con semplici tecniche grafiche e operative.

La circonferenza e il cerchio. Le coniche: circonferenza, ellisse e iperbole come luoghi geometrici.


Progettare un percorso risolutivo strutturato in tappe Formalizzare il percorso di soluzione di un problema attraverso modelli algebrici e grafici Convalidare i risultati conseguiti sia empiricamente, sia mediante argomentazioni Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa. Risolvere semplici problemi di trigonometria.

Tecniche risolutive di un problema che utilizzano equazioni e disequazioni di secondo grado. Problemi analitici su rette e coniche.


Rappresentare il grafico di funzioni esponenziali e goniometriche elementari nel piano cartesiano, nota la sua equazione.

Le coniche: parabola, circonferenza, ellisse e iperbole nel piano cartesiano. Grafici delle funzioni logaritmica ed esponenziale

Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libri di testo: Bergamini, Trifone, Barozzi: Matematica.azzurro vol 3 e 4, ed. Zanichelli Da concludersi entro fine del primo quadrimestre:

Eventuale conclusione parti fondamentali del programma non affrontate l’anno precedente Capitolo 6 LA CIRCONFERENZA, L'ELLISSE, L'IPERBOLE La circonferenza e la sua equazione. Retta e circonferenza. Le rette tangenti. Determinare l'equazione di una circonferenza. L'ellisse e la sua equazione. L'iperbole e la sua equazione. L'iperbole equilatera. Capitolo 9 ESPONENZIALI E LOGARITMI Le funzioni. Le potenze con esponente reale. La funzione esponenziale. Le equazioni esponenziali. Da concludersi entro la fine dell’anno scolastico: Capitolo 10 ESPONENZIALI E LOGARITMI La definizione di logaritmo. Le proprietà dei logaritmi. La funzione logaritmica. Le equazioni logaritmiche. I logaritmi e le equazioni esponenziali. LE FUNZIONI GONIOMETRICHE La misura degli angoli. Le funzioni seno e coseno. La funzione tangente. Le funzioni secante e cosecante. La funzione cotangente. Le funzioni goniometriche di angoli particolari. Capitolo 11 LE EQUAZIONI E LE DISEQUAZIONI GONIOMETRICHE Gli angoli associati. Le equazioni goniometriche elementari. Capitolo 12 LA TRIGONOMETRIA I triangoli rettangoli. Applicazioni dei teoremi degli angoli rettangoli. Applicazioni della trigonometria. Obiettivi minimi richiesti: Conoscere le equazioni canoniche delle varie coniche. Saper disegnare le principali coniche conoscendo la loro equazione. Conoscere le principali proprietà della circonferenza e del cerchio. Conoscere i logaritmi e le loro proprietà. Conoscere la definizione di angolo misurato in radianti, la definizione di angolo ed arco orientato. Conoscere le definizioni delle funzioni goniometriche seno, coseno e tangente, anche attraverso la circonferenza goniometrica. Saper calcolare i valori delle funzioni goniometriche per gli angoli di 30°, 45° e 60°. Saper rappresentare le funzioni logaritmica ed esponenziale.

CLASSI QUINTE





Conoscere le funzioni e saper determinare il loro dominio. Saper calcolare limiti di funzioni. Saper determinare la continuità di funzioni. Saper classificare i punti di discontinuità di una funzione. Determinare gli asintoti di una funzione. Data la funzione, saper costruire il rapporto incrementale e calcolare il limite. Determinare la tangente alla curva in un suo punto. Data la funzione, applicare le formule per calcolare la sua derivata. Saper determinare intervalli di crescenza e decrescenza, concavità e convessità di una funzione e calcolare i punti di massimo e di minimo. Saper tracciare il grafico di funzioni razionali e di semplici funzioni irrazionali, goniometriche, logaritmiche o esponenziali.

Conoscere la definizione di intervalli e di intorni. Conoscere le definizioni inerenti le funzioni e le loro proprietà. Conoscere della definizione di limite finito o infinito di una funzione per x tendente a valore finito o infinito. Sapere i teoremi fondamentali sui limiti e i limiti notevoli. Sapere la definizione di funzione continua. Sapere la classificazione di punto di discontinuità. Conoscere la definizione di asintoto. Conoscere la definizione di rapporto incrementale e di derivata, il significato geometrico di derivata, le formule di derivazione, i teoremi del calcolo differenziale. Saper classificare i punti di non derivabilità.


Progettare un percorso risolutivo strutturato in tappe Formalizzare il percorso di soluzione di un problema attraverso modelli algebrici e grafici Convalidare i risultati conseguiti sia empiricamente, sia mediante argomentazioni Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa.


In casi reali di facile leggibilità risolvere problemi di tipo geometrico, e ripercorrerne le procedure di soluzione Comprendere i principali passaggi logici di una dimostrazione. Disegnare figure geometriche con semplici tecniche grafiche e operative.

Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libri di testo: Bergamini, Trifone, Barozzi: Matematica.azzurrovol5, ed. Zanichelli Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: Eventuale conclusione e/o ripasso delle parti fondamentali del programma non affrontate l’anno precedente. Capitolo 17 LE FUNZIONI E LE LORO PROPRIETÀ

Le funzioni reali di variabile reale. Le proprietà delle funzioni e la loro composizione. Capitolo 18 I LIMITI Gli intervalli e gli intorni. Le definizioni dei limiti finiti o infiniti per x tendente a valore finito o infinito. Primi teoremi sui limiti. Da concludersi entro la fine dell’anno scolastico: Capitolo 19 IL CALCOLO DEI LIMITI Le operazioni sui limiti. Le forme indeterminate. I limiti notevoli. Gli infinitesimi, gli infiniti e il loro confronto. Le funzioni continue. I punti di discontinuità di una funzione. Gli asintoti. Il grafico probabile di una funzione. Capitolo 20 LA DERIVATA DI UNA FUNZIONE La derivata di una funzione. La retta tangente al grafico di una funzione. La continuità e la derivabilità. Le derivate fondamentali. I teoremi sul calcolo delle derivate. La derivata di una funzione composta. Le derivate di ordine superiore al primo. I teoremi sulle funzioni derivabili. Capitolo 21 LO STUDIO DELLE FUNZIONI Le funzioni crescenti e decrescenti e le derivate. I massimi, i minimi e i flessi. Massimi, minimi, flessi orizzontali e derivata prima. Flessi e derivata seconda. Lo studio di una funzione. Obiettivi minimi richiesti: Conoscere la definizione di intervalli e di intorni. Saper classificare le funzioni e saper determinare per funzioni semplici il loro dominio. Conoscere la definizione di funzione continua. Saper calcolare limiti semplici di funzioni. Conoscere la definizione di asintoto. Determinare gli asintoti di una funzione. Conoscere la definizione di rapporto incrementale e di derivata, il significato geometrico di derivata, le formule di derivazione. Data una funzione semplice, saper applicare le formule per calcolare la sua derivata. Saper determinare intervalli di crescenza e decrescenza di funzioni semplici e calcolare i punti di massimo e di minimo. Saper tracciare il grafico di funzioni semplici.

Attività in orario curriculare ed extra curriculare promosse nelle classi Nelle classi seconde, per un'adeguata preparazione alle prove Invalsi Nazionali, si effettueranno delle simulazioni di tali prove.

Metodologie di insegnamento condivise: Metodologia di lavoro Tipologia delle verifiche Strumenti

Lezione frontale

Lezione dialogata

Lavori di gruppo

Compiti a casa

Risoluzione di problemi

Test

Domande alla classe

Interrogazione

Domande aperte

Risoluzione di esercizi e

problemi

Libro di testo

Laboratorio di informatica

LIM

Calcolatrice

Criteri e Livelli di Valutazione

Voto Giudizio Conoscenza Abilità Competenze

10 Eccellente L’alunno possiede una conoscenza completa, ricca e approfondita dei contenuti, acquisita anche grazie a ricerche personali.

L’alunno applica le conoscenze in modo corretto e personale, anche in situazioni nuove.

L’alunno organizza, confronta, collega e rielabora conoscenze e abilità in modo autonomo e con spirito critico.

9 Ottimo L’alunno possiede una conoscenza completa e approfondita dei contenuti.

L’alunno applica le conoscenze in modo corretto anche in situazioni nuove.

L’alunno organizza, confronta, collega e rielabora conoscenze e abilità in modo autonomo.

8 Buono L’alunno possiede una conoscenza completa dei contenuti.

L’alunno applica le conoscenze in modo corretto in situazioni note.

L’alunno organizza, confronta e collega conoscenze e abilità in modo autonomo.

7 Discreto L’alunno possiede una conoscenza soddisfacente dei contenuti

L’alunno applica le conoscenze in situazioni note, commettendo sporadici errori di lieve portata.

L’alunno organizza in modo autonomo conoscenze e abilità, ma necessita di una guida per confrontare e collegare.

6 Sufficiente: obiettivi minimi raggiunti

L’alunno possiede una conoscenza essenziale dei contenuti.

L’alunno applica le conoscenze in situazioni note e già sperimentate, commettendo alcuni errori.

Solo guidato l’alunno organizza e confronta conoscenze e abilità.

5 Insufficiente: obiettivi minimi parzialmente raggiunti

L’alunno possiede una conoscenza superficiale e parziale dei contenuti.

L’alunno applica le conoscenze in situazioni note e già sperimentate, commettendo errori significativi.

Anche guidato l’alunno ha notevoli difficoltà nell’organizzare conoscenze e abilità.

4 Gravemente insufficiente: obiettivi minimi non raggiunti

L’alunno possiede una conoscenza lacunosa e frammentaria dei contenuti.

L’alunno applica le conoscenze con notevoli difficoltà anche in situazioni note e già sperimentate.

Anche guidato l’alunno ha notevoli difficoltà nell’organizzare le conoscenze.

3-1 Totalmente insufficiente: obiettivi non raggiunti

L’alunno possiede una conoscenza quasi nulla/nulla dei contenuti

L’alunno non è in grado di applicare le conoscenze.

L’alunno non è in grado di organizzare le conoscenze.

Nella valutazione si terrà conto dei seguenti indicatori:

1. Correttezza logica nell’argomentazione. 2. Capacità di collegamento. 3. Abilità operative di calcolo. 4. Abilità nell’utilizzo del linguaggio specifico.

Nella valutazione complessiva quadrimestrale si terrà conto della partecipazione, dell’interesse, dell’impegno e dei progressi raggiunti.

Numero minimo delle verifiche sommative per quadrimestre. Per la valutazione potranno essere utilizzati interrogazioni, risoluzione scritta di esercizi, questionari, prove strutturate vero-falso e a scelta multipla. Saranno effettuate almeno due prove di valutazione per quadrimestre Per gli alunni diversamente abili, si concorderanno con l’insegnante di sostegno metodologie, attenzioni e strumentazioni opportune da adottare, a seconda dei casi e delle necessità manifestate.

Strategie e metodi di recupero Saranno effettuate attività di recupero in itinere, sportelli help e eventuali corsi di recupero al termine del primo quadrimestre. Sarà data la possibilità agli studenti di sostenere prove di recupero per superare eventuali carenze formative riscontrate durante l'anno scolastico.

Materia: FISICA OBIETTIVI GENERALI

Al termine del percorso liceale lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della fisica, acquisendo consapevolezza del valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica ed epistemologica. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni; affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso didattico; avere consapevolezza dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Si cercherà, ove possibile, di trovare un raccordo con altri insegnamenti (in particolare con quelli di matematica, scienze naturali, storia e filosofia).

CLASSI TERZE

Elenco dei nodi fondanti e delle competenze che si intendono fornire e dei loro tempi di realizzazione.

CONOSCENZE ABILITÀ/CAPACITÀ COMPETENZE

Sapere cos'è la fisica e di cosa si occupa. Riconoscere l’importanza delle operazioni di misura e delle unità di misura, per effettuare indagini qualitative. Distinguere le incertezze casuali e sistematiche delle misure ed operare di conseguenza. Conoscere le caratteristiche delle grandezze vettoriali. Conoscere le operazioni di somma, differenza, prodotto scalare e prodotto vettoriale di vettori. Conoscere le differenze tra massa e peso.

Utilizzare le grandezze necessarie per la descrizione dei corpi materiali. Determinare la portata e la sensibilità degli strumenti di misura. Saper calcolare le incertezze di misure dirette e indirette, eseguite una volta o ripetute. Saper eseguire la somma, la differenza di vettori in un piano. Saper eseguire il prodotto scalare e il prodotto vettoriale di vettori.

Risolvere semplici problemi che richiedono l’utilizzo delle formule.

Conoscere la forza elastica e le forze di attrito. Comprendere il concetto di equilibrio meccanico e riconoscere le condizioni in cui esso si verifica. Utilizzare la grandezza pressione per descrivere alcuni effetti provocati dalle forze. Distinguere le proprietà dei fluidi rispetto a quelle dei

Saper valutare le condizioni di equilibrio del punto materiale, di un corpo rigido e di un fluido. Saper eseguire la composizione e scomposizione

Riconoscere le forze che agiscono su un corpo, la loro natura vettoriale, gli effetti che esse producono. Tracciare e interpretare i

solidi. Conoscere la grandezza pressione e i suoi effetti. Comprendere l’importanza della pressione atmosferica e l’utilità di misurare le sue variazioni. Descrivere la posizione e lo spostamento dei corpi, in adeguati sistemi di riferimento. Conoscere le grandezze velocità e accelerazione. Conoscere le leggi dei moti rettilinei e dei moti nel piano.

di vettori. Analizzare e classificare il moto dei corpi, utilizzando le grandezze velocità e accelerazione.

grafici spazio-tempo e velocità-tempo. Risolvere semplici problemi che richiedono l’utilizzo delle formule.

Conoscere i principi della dinamica e le leggi di composizione dei moti. Distinguere i sistemi inerziali da quelli non inerziali.

Prevedere il moto di un corpo, conoscendo le forze che agiscono su di esso, grazie alle leggi della dinamica.


Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libro di testo: Giuseppe Ruffo: Fisica Lezioni e problemi, edizione arancione, volume unico, Zanichelli editore. Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: MISURE UNITÀ 1 LA MISURA DELLE GRANDEZZE FISICHE. 1.1 LE GRANDEZZE FISICHE. Osservazioni e misure. Il sistema internazionale. L’unità di misura del tempo. Le operazioni tra grandezze fisiche. 1.2 MISURA DI LUNGHEZZE, AREE E VOLUMI. Misura di lunghezze. Multipli e sottomultipli del metro. La misura di aree. La misura di volumi. 1.3 LA MISURA DELLA MASSA. La massa e l’inerzia. La bilancia a bracci uguali. La massa è costante? Il peso e la massa. 1.4 LA DENSITÀ DI UNA SOSTANZA. La concentrazione della massa. Densità di solidi, liquidi e gas. Come si misura la densità? Le formule inverse. 1.5 LA NOTAZIONE SCIENTIFICA. La notazione scientifica. Operazioni con notazioni scientifiche. L’arrotondamento di un numero decimale. L’ordine di grandezza. 1.6 L’INCERTEZZA DI UNA MISURA. Errori nelle misure. Il risultato di una misura. Il valore medio e l’errore assoluto. L’errore relativo e l’errore percentuale. 1.7 APPROFONDIMENTO SU MISURE ED ERRORI. Errori su misure indirette. Le cifre significative. Le cifre significative nei calcoli. Il metodo degli scarti. UNITÀ 2 LA RAPPRESENTAZIONE DI DATI E FENOMENI 2.1 LE RAPPRESENTAZIONI DI UN FENOMENO.

La rappresentazione mediante una tabella. La rappresentazione mediante una formula. La rappresentazione mediante un grafico. Le tre rappresentazioni a confronto. Analogie tra fenomeni diversi. Le funzioni. 2.2 I GRAFICI CARTESIANI. Dalla tabella al grafico. Dalla formula al grafico. La pendenza di una retta. Interpolazione ed estrapolazione. Gli errori nei grafici. 2.3 DIRETTA PROPORZIONALITÀ. Grandezze proporzionali. La formula della diretta proporzionalità. La rappresentazione grafica. Le proporzioni. 2.4 ALTRE RELAZIONI MATEMATICHE. La correlazione lineare. La proporzionalità quadratica. La proporzionalità inversa. UNITÀ 3 LE GRANDEZZE VETTORIALI 3.1 GLI SPOSTAMENTI E I VETTORI. La direzione e il verso dello spostamento. Somma di spostamenti sulla stessa retta. Somma di spostamenti su rette diverse. Vettori e scalari. Operazioni sui vettori. 3.2 LA SCOMPOSIZIONE DI UN VETTORE. I componenti di un vettore. Il coseno di un angolo. Calcolo delle componenti di un vettore. Somma di vettori mediante le componenti. 3.3 LE FORZE. Le caratteristiche delle forze. La forza-peso. L’unità di misura delle forze. Gli effetti delle forze. La rappresentazione delle forze. 3.4 GLI ALLUNGAMENTI ELASTICI. Misure dinamiche e statiche della forza. Pesi e allungamenti. La costante elastica della forza. Il dinamometro. Una legge empirica. La forza di richiamo. 3.5 LE OPERAZIONI SULLE FORZE. Somma di forze con la stessa retta di azione. La somma di forze con retta d’azione diversa. Il prodotto di un numero per una forza. La scomposizione di una forza. Calcolo delle componenti di una forza. 3.6 LE FORZE DI ATTRITO. La forza di primo distacco. Il coefficiente di attrito statico. La forza di attrito statico. L’attrito radente e volvente. L’attrito del mezzo. STATICA UNITÀ 4 L'EQUILIBRIO DEI CORPI SOLIDI 4.1 L’EQUILIBRIO DI UN CORPO. L’equilibrio e le reazioni vincolari. L’equilibrio di una biglia. I corpi rigidi. Corpo su un piano inclinato. La forza equilibrante. Equilibrio e attrito. 4.2 IL MOMENTO DI UNA FORZA. Alcuni fatti sperimentali. Il braccio e il momento di una forza. Rotazioni orarie e rotazioni antiorarie. Equilibrio rispetto alla rotazione. 4.3 LE COPPIE DI FORZE. Il momento di una coppia di forze. Esempi di coppie di forze. Coppie equivalenti. 4.4 LE MACCHINE SEMPLICI. Il guadagno di una macchina. Le leve. La carrucola e il verricello. 4.5 IL BARICENTRO. Il centro di simmetria di un corpo. La ricerca del baricentro. Equilibrio stabile, instabile e indifferente. Da concludersi entro la fine dell'anno scolastico: UNITÀ 5 L'EQUILIBRIO DEI FLUIDI 5.1 LA PRESSIONE. La definizione di pressione. La pressione nei liquidi. La legge di Stevin. La pressione all’interno di un liquido. 5.2 IL PRINCIPIO DI PASCAL.

La trasmissione della pressione. La pressione sulle pareti del recipiente. Il sollevatore idraulico. La botte di Pascal. 5.4 LA PRESSIONE ATMOSFERICA. L’esperienza di Torricelli. Altre unità di misura della pressione. La pressione atmosferica non è costante. La legge di Stevin generalizzata. 5.5 LA SPINTA DI ARCHIMEDE. La spinta idrostatica. Calcolo della spinta di Archimede. Corpi che affondano e corpi che galleggiano. La spinta in aria. CINEMATICA UNITÀ 6 IL MOTO RETTILINEO 6.1 LO STUDIO DEL MOTO E LA VELOCITÀ. La traiettoria. Necessità di un riferimento. Definizione di velocità media. La velocità istantanea. La velocità costante. 6.2 IL MOTO RETTILINEO UNIFORME. Situazione problematica. La legge oraria del moto uniforme. Nuova situazione e nuova legge oraria. La rappresentazione grafica del moto. 6.3 L’ACCELERAZIONE. Le variazioni di velocità. Definizione di velocità media. Accelerazione e decelerazione. L’accelerazione istantanea. La rappresentazione grafica. 6.4 IL MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO. Situazione problematica. La legge della velocità. Lo spazio percorso calcolato graficamente. La legge oraria del moto. Un moto accelerato particolare. 6.5 IL MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO CON VELOCITÀ INIZIALE NON NULLA. Situazione problematica. La legge della velocità. La legge oraria del moto. Il moto uniformemente decelerato. UNITÀ 7 IL MOTO NEL PIANO 7.1 IL MOTO CIRCOLARE UNIFORME. Il moto circolare e la velocità. L’accelerazione centripeta. Il periodo e la frequenza. 7.2 LA VELOCITÀ ANGOLARE. La misura degli angoli. Calcolo della velocità angolare. Relazione tra velocità lineare e velocità angolare e tra accelerazione centripeta e velocità angolare. 7.3 IL MOTO ARMONICO. Il moto di una proiezione. La legge oraria del moto armonico. La rappresentazione grafica del moto. 7.4 IL MOTO PARABOLICO. Il moto di un corpo lanciato con velocità orizzontale. La traiettoria del moto. Il moto di un proiettile. Satelliti in orbita. DINAMICA UNITÀ 8 I PRINCIPI DELLA DINAMICA 8.1 IL PRIMO PRINCIPIO DELLA DINAMICA. Aristotele e Galileo. L’esperimento di Galileo. L’enunciato del primo principio. Dispositivi per eliminare l’attrito. I sistemi di riferimento inerziali. 8.2 IL SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA. La forza modifica la velocità. Forza, accelerazione e massa. L’enunciato del secondo principio. Una legge vettoriale. La caduta libera. 8.3 IL TERZO PRINCIPIO DELLA DINAMICA. Interazione a distanza. Interazione tra corpi a contatto. L’enunciato del terzo principio della dinamica. Autotrazione e locomozione. Secondo principio e terzo principio. 8.4 APPLICAZIONI DEI TRE PRINCIPI. La caduta in un fluido. Il moto su un piano inclinato. Il moto di un corpo lanciato. Il peso in ascensore. 8.5 IL MOTO OSCILLATORIO.

Massa che oscilla. Il periodo dell’oscillatore armonico. Le oscillazioni di un pendolo. Il periodo di un pendolo. Le oscillazioni smorzate. 8.6 LA FORZA CENTRIPETA. Richiami sul moto circolare uniforme. Alcuni esempi di forze centripete. Il modulo della forza centripeta. Che cos’è la forza centrifuga? 8.7 LA FORZA GRAVITAZIONALE. Le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Le proprietà della forza gravitazionale. L’accelerazione di gravità. 8.8 IL MOTO DEI SATELLITI. La traiettoria di un satellite. Il periodo di rivoluzione di un satellite. I satelliti geostazionari. Che cos’è il GPS.

Obiettivi minimi richiesti: Sapere cos'è la fisica e di cosa si occupa. Riconoscere l’importanza delle unità di misura, per effettuare indagini quantitative. Saper eseguire la somma, la differenza di vettori in un piano. Saper eseguire il prodotto scalare di vettori. Conoscere la forza elastica e le forze di attrito. Comprendere il concetto di equilibrio meccanico e conoscere le condizioni in cui esso si verifica. Saper eseguire la composizione e scomposizione di vettori. Distinguere le proprietà dei fluidi rispetto a quelle dei solidi. Conoscere la grandezza pressione e i suoi effetti. Descrivere la posizione e lo spostamento dei corpi. Conoscere le grandezze velocità e accelerazione. Conoscere le leggi dei moti rettilinei. Tracciare e interpretare i grafici spazio-tempo. Conoscere i principi della

dinamica. Risolvere semplici problemi che richiedono l’utilizzo delle formule.

CLASSI QUARTE



Interpretare il lavoro come trasformazione di energia. Individuare le forme e le trasformazioni dell’energia meccanica; Comprendere i legami tra l’energia meccanica e quella termica

Saper calcolare il lavoro, la potenza, l’energia cinetica e potenziale.

Acquisire il concetto di conservazione dell’energia totale. Risolvere semplici problemi che richiedono l’utilizzo delle formule.

Riconoscere le caratteristiche particolari dei moti curvilinei Conoscere il legame tra la forza di gravità e la teoria della gravitazione universale. Conoscere le leggi che regolano il moto orbitale dei pianeti e dei satelliti nel sistema solare.

Analizzare e classificare il moto dei corpi, utilizzando le grandezze velocità e accelerazione.


Dare un’interpretazione microscopica della temperatura e dei fenomeni ad essa collegati. Conoscere le modalità di propagazione del calore. Descrivere (conoscere) le leggi dei gas perfetti. Classificare i passaggi di stato e determinare in quali condizioni possono avvenire. Conoscere i principi della termodinamica. Conoscere il funzionamento delle macchine termiche.

Individuare le relazioni esistenti tra temperatura e calore; Utilizzare i principi della termodinamica per descrivere le trasformazioni di energia.


Classificare i vari tipi di onde e conoscere le loro grandezze caratteristiche.


Conoscere le onde sonore e le loro proprietà. Saper descrivere la propagazione della luce utilizzando le approssimazioni dell’ottica geometrica. Enunciare le leggi della riflessione e della rifrazione della luce, spiegandone le principali applicazioni. Classificare specchi, lenti e sistemi ottici, descrivendone le proprietà e le applicazioni.


Contenuti disciplinari e possibile scansione temporale: Libro di testo: Giuseppe Ruffo: Fisica Lezioni e problemi, edizione arancione, volume unico, Zanichelli editore. Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: Eventuale conclusione delle parti fondamentali del programma non affrontate nella terza classe. UNITÀ 9 ENERGIA E LAVORO 9.1 IL LAVORO. La definizione di lavoro. Lavoro motore e lavoro resistente. Il lavoro compiuto da più forze. Il lavoro di una forza variabile. Perché è importante il concetto di lavoro? 9.2 LA POTENZA. Lavoro e tempo impiegato. La definizione di potenza. Potenza e velocità. Il rendimento di una macchina. 9.3 L’ENERGIA CINETICA. L’energia dovuta al movimento. La definizione di energia cinetica. L’effetto di una forza sull’energia cinetica. Il teorema dell’energia cinetica. La distanza di arresto di un veicolo. 9.4 L’ENERGIA POTENZIALE. L’energia dovuta alla posizione. L’energia potenziale gravitazionale. Forze conservative e non conservative. L’energia potenziale elastica. 9.5IL TRASFERIMENTO DI ENERGIA. Il trasferimento e la trasformazione di energia. Il trasferimento per lavoro meccanico o elettrico. Il trasferimento per irraggiamento. Il trasferimento per calore. Il rendimento di un convertitore. UNITÀ 10 I PRINCIPI DI CONSERVAZIONE 10.1 L’ENERGIA MECCANICA. La definizione di energia meccanica. L’energia meccanica nella caduta libera. L’energia meccanica nei moti curvilinei. L’energia meccanica di un sistema. 10.2 SE L’ENERGIA MECCANICA NON SI CONSERVA. L’attrito fa diminuire l’energia meccanica. L’energia meccanica persa. Sul corpo agiscono forze generiche. Generalizzazione del principio di conservazione. 10.3 LA CONSERVAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO. La definizione di quantità di moto. La variazione della quantità di moto. Sistemi di corpi. La conservazione della quantità di moto. L’urto fra due corpi. Urti elastici e urti anelastici. La sicurezza in automobile.

10.4 LA CONSERVAZIONE DEL MOMENTO ANGOLARE. L’accelerazione angolare. Il momento meccanico. Il momento d’inerzia. Il momento angolare. 10.5 LA CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA DEI FLUIDI. L’equazione di continuità. Flusso in un tubo inclinato. L’equazione di Bernoulli. Due casi particolari. Da concludersi entro la fine dell'anno scolastico: TERMODINAMICA UNITÀ 11CALORE E TEMPERATURA 11.1 LA MISURA DELLA TEMPERATURA. L’organizzazione della materia. Gli stati di aggregazione della materia. Agitazione termica e temperatura. 11.2 LA DILATAZIONE TERMICA. La dilatazione lineare dei solidi. La dilatazione volumica di solidi e liquidi. 11.3 LA LEGGE FONDAMENTALE DELLA TERMOLOGIA. Come aumentare la temperatura di una sostanza. Capacità termica e calore specifico. La legge della termologia. L’equilibrio termico. Il calorimetro delle mescolanze. 11.4 IL CALORE LATENTE. I cambiamenti di stato. Fusione e solidificazione. Evaporazione e condensazione. Calore per fondere il ghiaccio. 11.5 LA PROPAGAZIONE DEL CALORE. La conduzione nei solidi. La convezione nei fluidi. La legge della conduzione. Conduttori e isolanti termici. L’irraggiamento. UNITÀ 12LA TERMODINAMICA 12.1 L’EQUILIBRIO DEI GAS. Richiami sulla pressione. La pressione di un gas. Le grandezze caratteristiche dei gas. La legge di Avogadro. La legge di Boyle. 12.2 L’EFFETTO DELLA TEMPERATURA SUI GAS. La legge di Gay-Lussac. La legge di Charles. Il gas perfetto. Nuove formulazioni delle leggi. L’equazione caratteristica dei gas. 12.3 LA TEORIA CINETICA DEI GAS. Ipotesi della teoria cinetica molecolare. Calcolo della pressione di un gas. L’energia cinetica e la temperatura. Interpretazione microscopica delle leggi dei gas. L’energia interna di un gas ideale. L’energia interna è una funzione di stato. 12.4 LAVORO E CALORE. Le trasformazioni termodinamiche. Il lavoro in una trasformazione isobarica. Significato geometrico del lavoro. Il primo principio della termodinamica. Alcune applicazioni del primo principio. 12.5 IL RENDIMENTO DELLE MACCHINE TERMICHE. Le macchine termiche. Il rendimento. Il ciclo di Carnot. Frigoriferi, condizionatori e pompe di calore. 12.6 IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA. Le trasformazioni calore-lavoro e lavoro-calore. L’enunciato di Kelvin. L’enunciato di Clausius. La qualità dell’energia. Un altro aspetto del problema dell’energia. UNITÀ 18 IL SUONO 18.1 LA PROPAGAZIONE DELLE ONDE. I sistemi oscillanti e le onde. Le caratteristiche di un’onda periodica. Le onde meccaniche. Riflessione, rifrazione, sovrapposizione. 18.2 LE ONDE SONORE. Onde e sorgenti sonore. La propagazione del suono. La potenza della sorgente. L’intensità sonora. 18.3 LA RIFLESSIONE DEL SUONO. Riflessione, trasmissione, assorbimento. La proprietà della riflessione. Gli ultrasuoni. L’ecografia. 18.4 L’EFFETTO DOPPLER.

Osservazione. La sorgente si muove rispetto all’osservatore. L’osservatore si muove rispetto alla sorgente. Il bang supersonico. UNITÀ 19 LA LUCE E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE 19.1 LA PROPAGAZIONE DELLA LUCE. La propagazione della luce. Raggi e fasci di luce- la velocità della luce. 19.2 LA RIFLESSIONE DELLA LUCE. Raggi riflessi e raggi rifratti. Le leggi della riflessione. La costruzione dell’immagine. 19.3 LA RIFLESSIONE SUGLI SPECCHI CURVI. Nomenclatura sugli specchi curvi. Immagine formata da uno specchio curvo. La formula dei punti coniugati. L’ingrandimento. 19.4 LA RIFRAZIONE DELLA LUCE. Il seno di un angolo. La prima legge della rifrazione. La seconda legge della rifrazione. La rifrazione e la natura dei mezzi. 19.5 LA RIFLESSIONE TOTALE. L’angolo limite. La riflessione totale interna. Prismi ottici. Le fibre ottiche. 19.6 LE LENTI. Nomenclatura sulle lenti. Lenti convergenti. Ricerca analitica dell’immagine. Lenti divergenti. L’ingrandimento. Il potere diottrico di una lente. Obiettivi minimi richiesti: Interpretare il lavoro come trasformazione di energia. Conoscere le forme e le trasformazioni dell’energia meccanica. Saper calcolare il lavoro, la potenza, l’energia cinetica e potenziale in semplici casi. Conoscere le leggi del moto circolare uniforme. Conoscere la legge di gravitazione universale. Saper distinguere le grandezze fisiche temperatura e calore. Conoscere le modalità di propagazione del calore. Conoscere le leggi dei gas perfetti. Classificare i passaggi di stato. Conoscere i principi della termodinamica. Classificare i vari tipi di onde e conoscere le loro grandezze caratteristiche. Conoscere le onde sonore. Saper descrivere la propagazione della luce utilizzando le approssimazioni dell’ottica geometrica. Enunciare le leggi della riflessione e della rifrazione della luce.

CLASSI QUINTE



Riconoscere le forze elettriche e i due tipi di carica. Descrivere i metodi di elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione. Distinguere i materiali isolanti dai conduttori. Definire la differenza di potenziale e descrivere i sistemi con cui viene generata e i suoi effetti sulle cariche elettriche. Definire la capacità elettrica e il funzionamento dei condensatori.

Comprendere il concetto di campo elettrico e confrontarlo con quello gravitazionale. Risolvere semplici problemi che richiedono l’utilizzo delle formule.

Cogliere l’analogia tra i circuiti elettrici e quelli idraulici. Conoscere il concetto di resistenza elettrica e la sua interpretazione microscopica. Conoscere le leggi di Ohm. Conoscere il comportamento dei semiconduttori e il loro utilizzo nella realizzazione dei diodi. Descrivere le correnti elettriche nei solidi conduttori, nei liquidi, nei gas, nel vuoto, e le loro principali applicazioni. Riconoscere le forze magnetiche e descrivere le interazioni tra i magneti. Utilizzare il concetto di campo magnetico per descrivere gli effetti magnetici della corrente. Cogliere l’equivalenza tra magneti e spire percorse da corrente, e comprendere l’origine del magnetismo della materia secondo l’ipotesi di Ampere. Descrivere il

Rappresentare semplici circuiti elettrici mediante gli appositi simboli tecnici.


funzionamento dell’elettrocalamita e delle sue applicazioni.

Riconoscere i fenomeni legati all’induzione elettromagnetica nelle sue diverse manifestazioni. Descrivere le caratteristiche della corrente alternata, apprezzandone la convenienza per la distribuzione dell’energia elettrica.


Libro di testo: Giuseppe Ruffo: Fisica Lezioni e problemi, edizione arancione, volume unico, Zanichelli editore. Da concludersi entro fine del primo quadrimestre: CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO UNITÀ 13 FENOMENI ELETTROSTATICI 13.1 LE CARICHE ELETTRICHE. La carica elettrica. Tre esperimenti importanti sulla struttura dell’atomo. Conduttori e isolanti. 13.2 LA LEGGE DI COULOMB. La bilancia di torsione. La legge di Coulomb. La costante dielettrica di un mezzo. Il principio di sovrapposizione. Induzione elettrostatica. 13.3 IL CAMPO ELETTRICO. Campi scalari e campi vettoriali. Un campo di forze elettriche. Campo creato da una carica puntiforme. Campo creato da più cariche puntiformi. Le linee di forza del campo. 13.4 LA DIFFERENZA DI POTENZIALE. Il lavoro del campo uniforme. La definizione di differenza di potenziale. Relazione fra campo e differenza di potenziale. L’energia potenziale elettrica. 13.5 I CONDENSATORI. La carica di un condensatore. La capacità di un condensatore. Il condensatore piano. L’energia accumulata in un condensatore. Condensatori in parallelo. Condensatori in serie. UNITÀ 14 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA 14.1 LA CORRENTE ELETTRICA. Circuito e corrente elettrica. Il ruolo della pila. L’intensità di corrente elettrica. Amperometro e voltmetro. La potenza elettrica. 14.2 LA RESISTENZA ELETTRICA. Relazione tra tensione e corrente elettrica. La prima legge di Ohm. Il codice colori. La potenza dei conduttori ohmici. 14.3 LA SECONDA LEGGE DI OHM. Analogia idraulica. La seconda legge di Ohm. La resistività. Resistività e temperatura. Resistenza e temperatura. I termometri elettrici. 14.4 L’EFFETTO TERMICO DELLA CORRENTE. L’effetto Joule. La legge di Joule. Applicazioni dell’effetto Joule. Altri effetti prodotti dal passaggio della corrente elettrica. Da concludersi entro la fine dell’anno scolastico: UNITÀ 15 I CIRCUITI ELETTRICI 15.1 RESISTENZE IN SERIE. Collegamento di resistenze in serie. La resistenza equivalente della serie. La lampada a luminosità variabile. La potenza nel circuito in serie. 15.2 RESISTENZE IN PARALLELO. Il primo principio di Kirchoff. Il collegamento in parallelo. La resistenza equivalente. Due osservazioni. La potenza nei conduttori in parallelo. Disposizione serie-parallelo. 15.3 LA RESISTENZA INTERNA. La resistenza interna di un amperometro. La resistenza interna di un voltmetro. La resistenza interna di un generatore. Il bilancio energetico di un generatore. Pile in serie e pile in parallelo. Analisi di un circuito complesso. UNITÀ 16 IL CAMPO MAGNETICO

16.1 FENOMENI MAGNETICI. I magneti. Campo magnetico creato da magneti. Le linee del campo magnetico. Campo magnetico creato da una corrente. 16.2 CALCOLO DEL CAMPO MAGNETICO. L’intensità del campo magnetico. Calcolo del campo in casi particolari. Il campo magnetico nella materia. La permeabilità magnetica relativa. Il principio di sovrapposizione. 16.3 FORZE SU CONDUTTORI PERCORSI DA CORRENTE. La forza su un conduttore. Spira rettangolare in un campo magnetico. L’interazione fra correnti. Applicazioni della forza magnetica: il motore elettrico e l’amperometro a bobina mobile. 16.4 LA FORZA DI LORENTZ. La forza su una carica in moto. Il lavoro della forza di Lorentz. Il moto di una carica q dentro ad un campo. Due applicazioni della forza di Lorentz: lo spettrometro di massa e il selettore di velocità. INDUZIONE UNITÀ 17 INDUZIONE 17.1 IL FLUSSO DEL VETTORE B. La corrente indotta. Un altro esempio di corrente indotta. La definizione di flusso. Variazioni di flusso e linee del campo magnetico. 17.2 LA LEGGE DI FARADAY-NEUMANN-LENZ. La causa delle correnti indotte. La legge di Faraday-Neumann. La legge di Lenz. La forza elettromotrice indotta. 17.4 I CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA. Corrente alternata in un resistore. Corrente alternata in una bobina. Corrente alternata in un condensatore. Il circuito RLC: valori efficaci di corrente e tensione. 17.5 IL TRASFORMATORE. Circuito primario e circuito secondario. Il rapporto di trasformazione. Il rendimento e l’utilizzo del trasformatore. Il trasporto della corrente a distanza. 19.8 LE ONDE ELETTROMAGNETICHE Il campo elettromagnetico. Le proprietà delle onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico. Obiettivi minimi richiesti: Riconoscere le forze elettriche e i due tipi di carica. Descrivere i metodi di elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione. Distinguere i materiali isolanti dai conduttori. Comprendere il concetto di campo elettrico e confrontarlo con quello gravitazionale. Definire la differenza di potenziale. Conoscere il concetto di resistenza elettrica e la sua interpretazione microscopica. Conoscere le leggi di Ohm. Rappresentare semplici circuiti elettrici mediante gli appositi simboli tecnici. Riconoscere le forze magnetiche e descrivere le interazioni tra i magneti. Cogliere l’equivalenza tra magneti e spire percorse da corrente, e comprendere l’origine del magnetismo della materia secondo l’ipotesi di Ampere.

Attività in orario curriculare ed extra curriculare Potrà essere proposta un'eventuale uscita didattica a Milano al museo della Scienza e della tecnica, ove il consiglio di classe lo ritenesse opportuno.

Metodologie di insegnamento condivise:

Metodologia di lavoro Tipologia delle verifiche Strumenti

Lezione frontale

Lezione dialogata

Lavori di gruppo

Risoluzione di problemi

Test

Domande alla classe

Interrogazione

Domande aperte

Libro di testo

Laboratorio di fisica

LIM

Calcolatrice

Criteri e Livelli di Valutazione Si adottano i medesimi delle classi di matematica.

Numero minimo delle verifiche sommative per quadrimestre. Per la valutazione potranno essere utilizzati interrogazioni, risoluzione scritta di esercizi, questionari, prove strutturate vero-falso e a scelta multipla. Saranno effettuate almeno due prove di valutazione per quadrimestre. Per gli alunni diversamente abili, si concorderanno con l’insegnante di sostegno metodologie, attenzioni e strumentazioni opportune da adottare, a seconda dei casi e delle necessità manifestate.

Strategie e metodi di recupero Saranno effettuate attività di recupero in itinere, sportelli help e eventuali corsi di recupero al termine del primo quadrimestre. Sarà data la possibilità agli studenti di sostenere prove di recupero per superare eventuali carenze formative riscontrate durante l'anno scolastico Verona, 19 settembre 2017 I docenti del dipartimento

istituto secondario superiore di istruzione artistica · elenco dei nodi fondanti e delle...

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