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I.I.S.S. “BOSCARDIN” – VICENZA

A.S. 2017-18

Programmazione di dipartimento di SCIENZE INTEGRATE (FISICA)

classe PRIMA

Moduli e tempi di realizzazione

Competenze perseguite Traguardo formativo (Abilità/Capacità)

CONTENUTI

Modulo 1: Grandezze e Misure Settembre-Ottobre 15 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza

Utilizzare multipli e sottomultipli. Effettuare misure dirette o indirette associando l'errore. Saper calcolare errore assoluto e relativo di una grandezza. Valutare l'attendibilità del risultato di una misura. Usare la notazione scientifica. Riconoscere la proporzionalità di dati. Leggere grafici cartesiani. Elaborare dati in forma grafica. Rappresentare dati e fenomeni con formule, grafici e tabelle. Conoscere le relazioni di proporzionalità diretta, inversa, quadratica e dipendenza lineare.

Metodo sperimentale. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Portata e sensibilità degli strumenti di misura. Errore assoluto nelle misure dirette e dirette ripetute. Cifre significative nelle misure indirette. Errore relativo e percentuale. Relazioni di proporzionalità. Notazione scientifica e ordine di grandezza

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- Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata

Ricavare formule inverse.

Modulo 2: Vettori Novembre 15 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali

Applicare la regola del parallelogramma. Conoscere la geometria elementare del triangolo rettangolo. Scomporre un vettore nelle sue componenti utilizzando le funzioni goniometriche. Saper eseguire graficamente le operazioni fra vettori. Saper operare sulle componenti di un vettore.

Grandezze scalari e vettoriali. Somma vettoriale. Prodotto vettore-numero. Differenza fra due vettori. Scomposizione di un vettore. Funzioni goniometriche seno e coseno.

Modulo 3: Forze e Equilibrio Dicembre-Gennaio 15 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico

Applicare legge di Hooke. Calcolare la forza di attrito radente. Operare con grandezze scalari e vettoriali. Risolvere semplici problemi sulle forze.

Le forze. Relazione fra massa e peso. Deformazioni di una molla e legge di Hooke. Vincoli e reazioni vincolari.

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- Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari

Stabilire se un corpo puntiforme è in equilibrio. Analizzare situazioni di equilibrio statico individuando le forze applicate.

Forze di attrito radente, volvente, viscoso; attrito radente statico e dinamico. Condizione di equilibrio statico per oggetti puntiformi. Equilibrio su un piano inclinato.

Modulo 4: Fluidostatica Febbraio 12 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei

Calcolare la pressione esercitata da un solido o un fluido. Applicare la legge di Stevin Calcolare spinta di Archimede. Analizzare il comportamento di un solido immerso in un fluido.

Pressione. Legge di Stevin. Principio di Pascal. Elevatore idraulico. Esperimento di Torricelli e pressione atmosferica. Unità di misura pratiche della pressione. Principio di Archimede. Condizione di

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limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storico-culturale ed etica.

galleggiamento.

Modulo 5: Cinematica Marzo-Aprile 18 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate.

Calcolare grandezze cinematiche. Applicare la legge oraria del moto uniforme. Applicare la legge oraria del moto accelerato. Ricavare grandezze cinematiche dai grafici del moto. Analizzare il moto di caduta libera. Studiare il moto rettilineo di un corpo per via algebrica.

Sistemi di riferimento. Spostamento e intervallo di tempo. Velocità media. Grafico orario del moto. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto di caduta libera. Accelerazione

di gravità.

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Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari

Modulo 6: Dinamica Maggio 15 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e

Descrivere il moto di un corpo, analizzando anche le cause che lo producono. Applicare i principi della dinamica a semplici situazioni fisiche.

Principi della dinamica. Studio del moto sul piano inclinato.

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l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Riconoscere, con l’aiuto del docente, il metodo dell’indagine scientifica per una spiegazione unitaria dei diversi processi che avvengono in natura - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari

ATTIVITA' DI LABORATORIO L'attività di laboratorio integra i moduli teorici riportati in tabella. Attività di laboratorio previste: Modulo 1: Formazione sulla sicurezza in laboratorio. Strumenti di misura. Misurazione del periodo di oscillazione di un pendolo semplice. Modulo 2: Parallelogramma delle forze. Modulo 3: Studio delle deformazioni elastiche di una molla. Misura del coefficiente di attrito statico sul piano inclinato. Modulo 4: Verifica della legge di Stevin. Misura della spinta di Archimede. Modulo 5: Studio del moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato con la rotaia a cuscino d'aria. Modulo 6: Verifica del secondo principio della dinamica con la rotaia a cuscino d'aria Traguardi formativi:

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- Conoscere le regole di comportamento per la sicurezza in un laboratorio di fisica - Saper effettuare misure di grandezze fisiche con strumenti tarati. - Saper raccogliere dati ed elaborarli in grafici e tabelle, ricavandone relazioni matematiche da in interpretare e confrontare rispetto ai modelli teorici. - Saper redigere un “documento di laboratorio” con un lessico appropriato. Competenze perseguite (linee guida istituti tecnici): - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Riconoscere, con l’aiuto del docente, il metodo dell’indagine scientifica per una spiegazione unitaria dei diversi processi che avvengono in natura - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Utilizzare le tecnologie disponibili per avere ulteriori fonti di dati, maggiori potenzialità di calcolo, nuove modalità di rappresentare dati, produrre testi, predisporre relazioni

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I.I.S.S. “BOSCARDIN” – VICENZA A.S. 2017-18

Programmazione di dipartimento di SCIENZE INTEGRATE (FISICA)

classe SECONDA

Moduli e tempi di realizzazione

Competenze perseguite Traguardo formativo (Abilità/Capacità)

CONTENUTI

Modulo 1: Moto circolare e armonico Settembre-Ottobre 15 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati

Lavorare con le unità di misura angolari (radianti e gradi sessagesimali). Calcolare le grandezze cinematiche del moto circolare uniforme. Valutare la posizione, velocità e accelerazione in un dato istante di un punto che si muove di moto armonico semplice. Saper descrivere la dinamica dei moti circolare e armonico.

Moti periodici. Periodo e frequenza. Radianti. Moto circolare uniforme. Velocità tangenziale e accelerazione centripeta. Moto armonico semplice. Andamento di posizione, velocità e accelerazione in funzione del tempo. Dinamica del moto armonico semplice.

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sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari

Modulo 2: Energia Novembre-Dicembre 18 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.- - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Riconoscere, con l’aiuto del docente, il

Calcolare il lavoro di una o più forze costanti. Applicare il teorema dell'energia cinetica. Valutare l'energia potenziale di un corpo. Distinguere tra forze conservative e non conservative. Analizzare trasformazioni di energia da una forma ad un'altra. Applicare la conservazione dell'energia meccanica per risolvere problemi sul moto.

Lavoro. Potenza. Energia cinetica e teorema dell'energia cinetica. Energia potenziale gravitazionale e elastica. Forze conservative e non conservative. Energia meccanica e sua conservazione. Energia dissipata per attrito.

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metodo dell’indagine scientifica per una spiegazione unitaria dei diversi processi che avvengono in natura - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Saper cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici

Modulo 3: Quantità di moto Gennaio 12 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.- - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata

Esprimere il secondo principio della dinamica in termini di quantità di moto. Applicare il principio di conservazione della quantità di moto per risolvere problemi riguardanti urti unidimensionali. Valutare la variazione di energia cinetica negli urti.

Quantità di moto. Impulso. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici, anelastici e perfettamente anelastici; esplosioni.

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- Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari.

Modulo 4: Termologia Febbraio 12 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.- - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e

Distinguere fra temperatura e calore. Calcolare la dilatazione termica lineare di un solido. Applicare la legge fondamentale della termologia. Determinare la temperatura di equilibrio di due corpi. Descrivere gli scambi di energia fra corpi in contatto termico.

Temperatura. Calore. Dilatazione termica. Equilibrio termico. Equazione fondamentale della termologia. Calore specifico.

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l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Saper cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici

Modulo 5: Elettrostatica Marzo 12 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.- - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate.

Applicare la legge di Coulomb. Applicare il principio di sovrapposizione. Calcolare il campo elettrico in presenza di più sorgenti puntiformi. Analizzare la traiettoria di una particella in un campo elettrico.

Elettrizzazione per strofinio e contatto. Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Linee di forza del campo elettrico. Energia potenziale elettrica. Conservazione dell'energia nel moto di una particella carica in campo elettrico uniforme. Potenziale elettrico.

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Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Saper cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici - Collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storico-culturale ed etica.

Modulo 6: Correnti elettriche Aprile-Maggio 18 ore

Competenze chiave di cittadinanza - Acquisire ed interpretare le informazioni - Individuare collegamenti e relazioni - Risolvere problemi Competenze asse scientifico-tecnologico - Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e di complessità.- - Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire

Schematizzare un circuito elettrico. Applicare le leggi di Ohm. Effettuare misure delle grandezze che caratterizzano un circuito elettrico. Realizzare circuito con collegamenti in serie e parallelo. Calcolare la quantità di calore dissipata per effetto Joule.

Corrente elettrica. Potenza elettrica. Prima e seconda legge di Ohm. Resistenza elettrica e resistività. Legame metallico e conduzione nei metalli. Effetto Joule. Circuiti elettrici.

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dall'esperienza. - Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate. Competenze linee guida istituti tecnici - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Saper cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici

ATTIVITA' DI LABORATORIO L'attività di laboratorio integra i moduli teorici riportati in tabella. Attività di laboratorio previste: Modulo 1: Formazione sulla sicurezza in laboratorio. Misura del periodo di un pendolo a molla. Modulo 2: Conservazione dell'energia meccanica con la rotaia a cuscino d'aria. Modulo 3: Conservazione della quantità di moto con la rotaia a cuscino d'aria.

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Modulo 4: Misura del calore specifico di un metallo. Modulo 5: Elettrizzazione per strofinio e contatto. Modulo 6: Realizzazione di circuiti semplici e relative misurazioni con il multimetro. Prima e seconda legge di Ohm. Traguardi formativi: - Conoscere le regole di comportamento per la sicurezza in un laboratorio di fisica - Saper effettuare misure di grandezze fisiche con strumenti tarati. - Saper raccogliere dati ed elaborarli in grafici e tabelle, ricavandone relazioni matematiche da in interpretare e confrontare rispetto ai modelli teorici. - Saper redigere un “documento di laboratorio” con un lessico appropriato. Competenze perseguite (linee guida istituti tecnici): - Procedere alla costruzione della conoscenza attraverso l’osservazione e l’esperienza - Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati relativi ad un problema o ad una situazione osservata - Utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali - Riconoscere, con l’aiuto del docente, il metodo dell’indagine scientifica per una spiegazione unitaria dei diversi processi che avvengono in natura - Interpretare la realtà circostante, eliminando gli elementi di disturbo e individuando gli elementi necessari - Utilizzare le tecnologie disponibili per avere ulteriori fonti di dati, maggiori potenzialità di calcolo, nuove modalità di rappresentare dati, produrre testi, predisporre relazioni