DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA - A.S. 2020/2021 - Liceo Dante ...

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A.S. 2020/2021

DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA

  PROGRAMMAZIONE UNICA DI DIPARTIMENTO

  LICEO CLASSICO “DANTE ALIGHIERI” |via E.Q. Visconti, 13 00193 ROMA
Sommario
MATEMATICA ......................................................................................................................................... 2
PRIMO BIENNO....................................................................................................................................... 3
   1.     Gli assi culturali: l’asse matematico ..................................................................................................... 3
   2.     Programmazione per il primo biennio ................................................................................................. 4
   2.1.       Contenuti primo anno ....................................................................................................................... 4
   2.2.       Contenuti secondo anno ................................................................................................................... 6
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO ....................................................................................................... 9
   3.     Programmazione per il secondo biennio e quinto anno ..................................................................... 9
   3.1.       Contenuti terzo anno......................................................................................................................... 9
   3.2.       Contenuti quarto anno .................................................................................................................... 12
   3.3.       Contenuti quinto anno .................................................................................................................... 14
METODOLOGIA, VERIFICA, VALUTAZIONE, RECUPERO E POTENZIAMENTO .............................................. 16
   4.     Metodologie di lavoro ........................................................................................................................ 16
   5.     Verifica e valutazione ......................................................................................................................... 16
   6.     Attività di recupero e sostegno .......................................................................................................... 17
   7.     Potenziamento .................................................................................................................................... 17
FISICA .................................................................................................................................................. 18
   SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO ......................................................................................................... 19
   1.     Programmazione per il secondo biennio e il quinto anno ................................................................ 19
   1.1        Contenuti terzo anno …………………………………………………………………………………………………………………19
    1.2       Contenuti quarto anno ………………………………………………………………………………………………………………23
   1.3         Contenuti quinto anno ………………………………………………………………………………………………………………27
METODOLOGIA, VERIFICA, VALUTAZIONE, RECUPERO ............................................................................ 31
   2.     Metodologie di lavoro ........................................................................................................................ 31
   3.     Verifiche e valutazione ....................................................................................................................... 31
   4.     Attività di recupero e sostegno e DDI………………………………………………………………………………………… 32
EDUCAZIONE CIVICA …………………………………………………………………………………………………………………………….33
ALLEGATI ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 34
   Griglia di valutazione ………………………………………………………………………………………………………………………..35
   Rubrica di valutazione per la DaD …………………………………………………………………………………..……………………36

                                                                                                                                                        1
MATEMATICA

             2
PRIMO BIENNO

1. Gli assi culturali: l’asse matematico

L’asse matematico 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 (dialettico e algoritmico) e di rappresentazione grafica e simbolica (formule, modelli, costrutti,
grafici, carte), 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. Finalità dell’asse matematico è l’acquisizione al termine dell’obbligo d’istruzione
delle abilità necessarie per applicare i principi e i processi matematici di base nel contesto quotidiano della
sfera domestica e sul lavoro, nonché per seguire e vagliare la coerenza logica delle argomentazioni proprie e
altrui in molteplici contesti di indagine conoscitiva e di decisione.

Le competenze previste per l’asse matematico nel biennio dell’obbligo della scuola secondaria di secondo
grado sono le seguenti:
    1. Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico rappresentandole anche sotto
        forma grafica
    2. Confrontare e analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni
    3. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi
    4. Analizzare dati ed 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

                                                                                                            3
2. Programmazione per il primo biennio

    2.1. Contenuti primo anno
        2.1.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

I contenuti preceduti da * possono essere trattati contestualmente ad altri argomenti o spostati all’interno
del biennio di riferimento, anche in relazione al testo adottato.

 Contenuti e competenze asse                                           Abilità
     matematico
 Numeri naturali                  Calcolare il valore di un’espressione numerica
                                  Passare dalle parole ai simboli e viceversa
                                  Scomporre un numero naturale in fattori primi
 Competenze                       MCD e mcm di numeri naturali
 1,3                              Applicare le proprietà delle potenze
                                  Sostituire alle lettere i numeri e risolvere espressioni letterali

 Numeri interi                    Calcolare il valore di un’espressione numerica
                                  Applicare le proprietà delle potenze
 Competenze                       Tradurre una frase in un’espressione, sostituire alle lettere numeri interi e
 1,3                              risolvere espressioni letterali
                                  Risolvere problemi

 Numeri razionali assoluti        Semplificare espressioni con le frazioni
                                  Tradurre una frase in un’espressione e sostituire numeri razionali alle
 Competenze                       lettere
 1,3,4                            Risolvere problemi con percentuali e proporzioni
                                  Trasformare numeri decimali in frazioni
 Numeri razionali e numeri        Semplificare espressioni con numeri razionali relativi e potenze con
    reali                         esponente negativo
                                  Riconoscere numeri razionali e irrazionali
 Competenze                       Eseguire calcoli approssimati
 1,3,4                            Stabilire l’ordine di grandezza di un numero
                                  Risolvere problemi utilizzando la notazione scientifica
 * Insiemi                        Rappresentare un insieme e riconoscere i sottoinsiemi di un insieme
 Competenze                       Eseguire operazioni tra insiemi
 1,3,4                            Determinare la partizione di un insieme
                                  Risolvere problemi utilizzando operazioni tra insiemi
 Enti geometrici fondamentali     Identificare le parti del piano e le figure geometriche principali
                                  Riconoscere figure congruenti
 Competenze                       Eseguire operazioni tra segmenti e angoli
 2,3                              Eseguire costruzioni
                                  Dimostrare teoremi su segmenti e angoli

                                                                                                            4
2.1.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

Contenuti e competenze asse                                        Abilità
    matematico
Monomi                        Riconoscere un monomio e stabilirne il grado
                              Sommare algebricamente monomi
                              Calcolare prodotti, potenze e quozienti di monomi
Competenze                    Semplificare espressioni con operazioni e potenze di monomi
1,3                           Calcolare il M.C.D. e il m.c.m. fra monomi
                              Risolvere problemi con i monomi
Polinomi                      Riconoscere un polinomio e stabilirne il grado
                              Eseguire addizione, sottrazione e moltiplicazione di polinomi
                              Applicare i prodotti notevoli
Competenze                    Calcolare potenze di binomi
1,3                           Fattorizzare semplici polinomi con tutte le tecniche studiate
                              Risolvere problemi con i polinomi
Equazioni lineari             Stabilire se un’uguaglianza è un’identità
Competenze                    Stabilire se un valore è soluzione di un’equazione
1,3                           Applicare i principi di equivalenza delle equazioni
                              Risolvere equazioni numeriche intere
                              Utilizzare le equazioni per risolvere problemi

*Disequazioni lineari         Applicare i principi di equivalenza delle disequazioni
                              Risolvere disequazioni lineari numeriche e rappresentarne le soluzioni
Competenze
1
Statistica                    Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati
                              Determinare frequenze assolute, relative e percentuali
Competenze                    Rappresentare graficamente una tabella di frequenze
3,4                           Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati

Triangoli                     Riconoscere gli elementi di un triangolo e le relazioni tra di essi
                              Applicare i criteri di congruenza dei triangoli
Competenze                    Utilizzare le proprietà dei triangoli isosceli ed equilateri
2,3                           Dimostrare teoremi sui triangoli

Rette parallele e             Eseguire dimostrazioni e costruzioni su rette perpendicolari, proiezioni
    perpendicolari            ortogonali e asse di un segmento
                              Applicare il teorema delle rette parallele e il suo inverso
Competenze                    Dimostrare teoremi sulle proprietà degli angoli dei poligoni
2,3                           Applicare i criteri di congruenza dei triangoli rettangoli

                                                                                                     5
2.1.3.Obiettivi minimi
Lo studente dovrà saper:
   o operare con i numeri interi, decimali, le frazioni e le potenze ad esponente intero
   o operare con i monomi e polinomi
   o fattorizzare semplici polinomi con tutte le tecniche studiate
   o risolvere equazioni di primo grado intere
   o esporre gli enunciati e saper dimostrare i teoremi di geometria razionale affrontati
   o esporre i concetti di statistica

   2.2. Contenuti secondo anno
        2.2.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

 Contenuti e competenze                                                 Abilità
 asse matematico
 Scomposizioni                   Raccogliere a fattore comune
                                 Scomporre in fattori particolari trinomi di secondo grado
 Competenze 1                    Utilizzare i prodotti notevoli per scomporre in fattori un polinomio
                                 Calcolare il M.C.D. e il m.c.m. fra polinomi

 Disequazioni lineari            Applicare i principi di equivalenza delle disequazioni
                                 Risolvere disequazioni lineari numeriche e rappresentarne le soluzioni
 Competenze                      Risolvere sistemi di disequazioni
 1
                                 Utilizzare le disequazioni per risolvere problemi
                                 *Risolvere equazioni e disequazioni con valori assoluti
                                 Risolvere disequazioni fratte
 Sistemi lineari                 Riconoscere sistemi determinati, impossibili, indeterminati
                                 Risolvere un sistema con il metodo di sostituzione
                                 Risolvere un sistema con il metodo del confronto
 Competenze 1,3                  Risolvere un sistema con il metodo di riduzione
                                 Risolvere un sistema con il metodo di Cramer
                                 Risolvere sistemi numerici fratti
                                 Risolvere sistemi di tre equazioni in tre incognite
                                 Risolvere problemi mediante i sistemi
 Quadrilateri                    Riconoscere gli elementi caratterizzanti un trapezio, un parallelogramma,
                                 un rettangolo e un rombo
 Competenze 2,3                  Utilizzare le proprietà dei quadrilateri

                                                                                                          6
2.2.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

Contenuti e competenze                                          Abilità
asse matematico
Radicali in R                  Rappresentare e confrontare tra loro numeri reali, anche con l’uso di
                               approssimazioni
                               Applicare la definizione di radice ennesima
                               Determinare le condizioni di esistenza di un radicale
                               Semplificare, ridurre allo stesso indice e confrontare tra loro radicali
                               numerici e letterali
Competenze 1
                               Eseguire operazioni con i radicali
                               Trasportare un fattore fuori o dentro il segno di radice
                               Semplificare espressioni con i radicali
                               Razionalizzare il denominatore di una frazione
                               Risolvere equazioni, disequazioni e sistemi di equazioni a coefficienti
                               irrazionali
                               Eseguire calcoli con potenze a esponente razionale
*Piano cartesiano e retta      Passare dalla rappresentazione di un punto nel piano cartesiano alle sue
                               coordinate e viceversa
                               Calcolare la distanza tra due punti
                               Determinare il punto medio di un segmento
Competenze 1, 4                Passare dal grafico di una retta alla sua equazione e viceversa
                               Determinare il coefficiente angolare di una retta
                               Scrivere l’equazione di una retta dati alcuni elementi
                               Stabilire se due rette sono incidenti, parallele o perpendicolari
                               Operare con i fasci di rette propri e impropri
                               Calcolare la distanza di un punto da una retta
                               Risolvere problemi su rette e segmenti
                               Rappresentare l’andamento di un fenomeno in un grafico cartesiano con
                               rette e segmenti
*Probabilità                   Riconoscere se un evento è aleatorio, certo o impossibile
                               Determinare la probabilità di un evento secondo la definizione classica
                               Determinare la probabilità di un evento aleatorio, secondo la definizione
Competenze 3,4                 statistica
                               Determinare la probabilità di un evento aleatorio, secondo la definizione
                               soggettiva
                               Calcolare la probabilità della somma logica di eventi
                               Calcolare la probabilità del prodotto logico di eventi dipendenti e
                               indipendenti
                               Calcolare la probabilità condizionata
                               Descrivere esperimenti aleatori mediante variabili aleatorie, tabelle di
                               frequenza e diagrammi
Superfici equivalenti e aree   Applicare le proprietà dell’equivalenza tra superfici
                               Riconoscere superfici equivalenti
                               Applicare i teoremi sull’equivalenza fra parallelogrammi, fra triangolo e
                               parallelogramma, fra trapezio e triangolo, fra poligono circoscritto e
Competenze 2,3                 triangolo
                               Calcolare le aree di poligoni notevoli: rettangolo, quadrato,
                               parallelogramma, triangolo, trapezio, poligono con diagonali
                               perpendicolari, poligono circoscritto
                               Costruire poligoni equivalenti
                               Risolvere problemi di algebra applicata alla geometria

                                                                                                     7
Applicare i teoremi di Euclide e di Pitagora
                                Utilizzare le relazioni sui triangoli rettangoli con angoli di 30°, 45°, 60°
 Proporzionalità e              Determinare la misura di una grandezza
     similitudine               Riconoscere grandezze direttamente proporzionali
                                Applicare il teorema di Talete
                                Applicare i tre criteri di similitudine dei triangoli
 Competenze 2,3                 Risolvere problemi relativi a figure simili

       2.2.3.Obiettivi minimi

Lo studente dovrà saper:

      o   scomporre semplici polinomi
      o   operare con le frazioni algebriche in casi semplici
      o   operare con i radicali in casi semplici
      o   risolvere disequazioni di primo grado intere e frazionarie
      o   risolvere sistemi di disequazioni e di equazioni lineari intere e frazionarie
      o   esporre gli enunciati e saper dimostrare temi di geometria analitica affrontati
      o   saper applicare le formule di Geometria Analitica relative alla retta
      o   saper applicare i teoremi di Euclide, di Pitagora e di Talete a semplici problemi di geometria
          razionale
      o   esporre i concetti di calcolo delle probabilità visti

                                                                                                               8
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO

3. Programmazione per il secondo biennio e quinto anno
   3.1. Contenuti terzo anno
        3.1.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

I contenuti preceduti da * possono essere trattati contestualmente ad altri argomenti o spostati all’interno
del biennio di riferimento, anche in relazione al testo adottato.

  Unità didattica      Competenze         Traguardi formativi                      Indicatori
                    - Dominare           - Scomporre i           - Dividere fra loro due polinomi
 La divisione fra     attivamente i        polinomi in fattori   - Applicare la regola di Ruffini, il teorema del
 polinomi e la        concetti e i                                 resto e il teorema di Ruffini
 scomposizione        metodi degli                               - Scomporre un polinomio mediante il
 in fattori           elementi del                                 raccoglimento, i prodotti notevoli e la
                      calcolo                                      regola di Ruffini, scomporre trinomi di
                      algebrico                                    secondo grado mediante la regola della
                                                                   somma e prodotto
                                                                 - Calcolare il M.C.D. e il m.c.m. di polinomi

                    - Dominare           - Risolvere equazioni   - Risolvere equazioni di secondo grado
 Le equazioni di      attivamente i        algebriche di           (numeriche e letterali, intere e fratte)
 secondo grado        concetti e i         secondo grado         - Conoscere le relazioni fra coefficienti e
                      metodi degli                                 radici
                      elementi del                               - Applicare la regola di Cartesio
                      calcolo                                    - Scomporre un trinomio di secondo grado
                      algebrico                                  - Risolvere equazioni parametriche e di
                                         - Risolvere problemi      grado superiore al secondo
                    - Costruire e          di secondo grado      - Risolvere sistemi di secondo grado
                      analizzare                                 - Impostare e risolvere l’equazione o il
                      modelli                                      sistema risolvente di un problema di
                      matematici                                   secondo grado
                                                                 -
                    - Dominare           - Risolvere             - Risolvere disequazioni di primo e secondo
 Le disequazioni      attivamente i        disequazioni            grado, disequazioni di grado superiore al
 di secondo           concetti e i         algebriche              secondo e disequazioni fratte
 grado                metodi degli                               - Risolvere sistemi di disequazioni
                      elementi del
                      calcolo
                      algebrico

                    - Dominare           - Operare con le        - Tracciare il grafico di una parabola di data
 La parabola          attivamente i        parabole nel piano      equazione
                      concetti e i         dal punto di vista    - Determinare l’equazione di una parabola
                      metodi della         della geometria         dati alcuni elementi
                      geometria            analitica             - Stabilire la posizione reciproca di rette e
                      analitica                                    parabole
                                                                 - Trovare le rette tangenti a una parabola

                                                                                                          9
- Risolvere               - Trasformare geometricamente il grafico di
                                              particolari               una parabola
                                              equazioni e             - Risolvere      particolari   equazioni  e
                                              disequazioni              disequazioni mediante la rappresentazione
                                                                        grafica di archi di parabole

        3.1.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

  Unità didattica      Competenze            Traguardi formativi                         Indicatori
                    - Dominare              - Operare con le          - Tracciare il grafico di circonferenze, ellissi e
 *La                  attivamente i           circonferenze, le         iperboli di date equazioni
 circonferenza,       concetti e i            ellissi e le iperboli   - Determinare le equazioni di circonferenze,
 l’ellisse,           metodi della            nel piano dal punto       ellissi e iperboli dati alcuni elementi
 l’iperbole           geometria               di vista della          - Stabilire la posizione reciproca di rette e
                      analitica               geometria analitica       circonferenze, ellissi o iperboli
                                                                      - Trovare le rette tangenti a circonferenze,
                                                                        ellissi e iperboli

 *Le funzioni       - Dominare              - Conoscere le            - Conoscere e rappresentare graficamente
 goniometriche        attivamente i           funzioni                  le funzioni seno, coseno, tangente,
                      concetti e i            goniometriche e le        cotangente e le funzioni goniometriche
                      metodi delle            loro principali           inverse
                      funzioni                proprietà               - Calcolare le funzioni goniometriche di
                      elementari                                        angoli particolari
                      dell’analisi e dei
                      modelli                                         -
                      matematici
                    - Dominare              - Concetto e              - Analizzare, classificare e rappresentare
 *La statistica       attivamente i           rappresentazione          graficamente distribuzioni singole e doppie
                      concetti e i            grafica dei dati          di frequenze
                      metodi della            statistici              - Calcolare gli indici di posizione centrale di
                      statistica                                        una serie di dati
                                            - Determinare gli         - Calcolare gli indici di variabilità di una
                                              indicatori statistici     distribuzione
                                              mediante                - Calcolare i rapporti statistici fra due serie di
                                              differenze e              dati
                                              rapporti

        3.1.3.Obiettivi minimi terzo anno
Lo studente dovrà saper:

       o    scomporre un polinomio in fattori anche con la regola di Ruffini
       o   risolvere equazioni e disequazioni di secondo grado intere e fratte
       o   risolvere equazioni e disequazioni di grado superiore al secondo

                                                                                                                10
o   esporre gli enunciati e saper dimostrare i teoremi di geometria analitica affrontati
o   esporre gli enunciati e saper dimostrare i teoremi di geometria razionale affrontati
o   saper applicare le formule di geometria analitica relative alla retta e alle coniche studiate
o   esporre i concetti di statistica e di calcolo delle probabilità visti

                                                                                                    11
3.2. Contenuti quarto anno
        3.2.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

I contenuti preceduti da * possono essere trattati contestualmente ad altri argomenti o spostati all’interno
del biennio di riferimento, anche in relazione al testo adottato.

 Unità didattica       Competenze          Traguardi formativi                         Indicatori
 *                  - Dominare             - Operare con le          - Tracciare il grafico di circonferenze, ellissi
 La                   attivamente i          circonferenze, le         e iperboli di date equazioni
 circonferenza,       concetti e i           ellissi e le iperboli   - Determinare le equazioni di circonferenze,
 l’ellisse,           metodi della           nel piano dal punto       ellissi e iperboli dati alcuni elementi
 l’iperbole           geometria              di vista della
                      analitica              geometria analitica

                    - Dominare             - Riconoscere le          - Rappresentare il grafico di funzioni
 Esponenziali e       attivamente i          caratteristiche           esponenziali e logaritmiche
 logaritmi            concetti e i           delle funzioni          - Applicare le proprietà dei logaritmi
                      metodi del             esponenziali e          - Risolvere equazioni esponenziali
                      calcolo                logaritmiche            - Risolvere disequazioni esponenziali
                      algebrico e delle    - Risolvere equazioni     - Risolvere equazioni logaritmiche
                      funzioni               e disequazioni          - Risolvere disequazioni logaritmiche
                      elementari             esponenziali e          - Risolvere equazioni e disequazioni
                      dell’analisi           logaritmiche              esponenziali mediante logaritmi

                    - Dominare             - Conoscere le            - Conoscere e rappresentare graficamente
 *Le funzioni         attivamente i          funzioni                  le funzioni seno, coseno, tangente,
 goniometriche        concetti e i           goniometriche e le        cotangente e le funzioni goniometriche
                      metodi delle           loro principali           inverse
                      funzioni               proprietà               - Calcolare le funzioni goniometriche di
                      elementari                                       angoli particolari
                      dell’analisi e dei
                      modelli
                      matematici
 4                  - Dominare             - Operare con le          - Calcolare le funzioni goniometriche di
 Le equazioni e       attivamente i          formule                   angoli associati
 le disequazioni      concetti e i           goniometriche           - Applicare le formule di addizione,
 goniometriche        metodi delle                                     sottrazione, duplicazione, bisezione,
                      funzioni                                         parametriche
                      elementari           - Risolvere equazioni     - Risolvere equazioni goniometriche
                      dell’analisi e dei     e disequazioni            elementari
                      modelli                goniometriche           - Risolvere equazioni lineari in seno e
                      matematici                                       coseno
                                                                     - Risolvere equazioni omogenee di secondo
                    - Dominare                                         grado in seno e coseno
                      attivamente i                                  - Risolvere disequazioni goniometriche
                      concetti e i                                     elementari
                      metodi degli
                      elementi del
                      calcolo
                      algebrico

                                                                                                              12
3.2.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

 Unità didattica    Competenze            Traguardi formativi       Indicatori
                    - Dominare            - Conoscere le            - Applicare il primo e il secondo teorema sui
 La                   attivamente gli       relazioni fra lati e      triangoli rettangoli
 trigonometria        strumenti             angoli di un            - Risolvere un triangolo rettangolo
                      matematici per        triangolo               - Calcolare l’area di un triangolo e il raggio
                      lo studio dei         rettangolo                della circonferenza circoscritta
                      fenomeni fisici e                             - Applicare il teorema della corda
                      la costruzione di   - Applicare i teoremi     - Applicare il teorema dei seni
                      modelli               sui triangoli           - Applicare il teorema del coseno
                                            rettangoli              - Applicare la trigonometria alla fisica, a
                                                                      contesti della realtà e alla geometria
                                          - Risolvere un
                                            triangolo
                                            qualunque

                                          - Applicare la
                                            trigonometria

 *                  - Dominare            - Operare con il          - Calcolare disposizioni, permutazioni,
 Il calcolo           attivamente i         calcolo                   combinazioni (con e senza ripetizioni)
 combinatorio e       concetti e i          combinatorio            - Calcolare la probabilità (classica) di eventi
 la probabilità       metodi della        - Appropriarsi del          semplici
                      probabilità           concetto di             - Calcolare la probabilità di eventi semplici
                                            probabilità classica,     secondo la concezione statistica,
                                            statistica,               soggettiva o assiomatica
                                            soggettiva,             - Calcolare la probabilità della somma logica
                                            assiomatica               e del prodotto logico di eventi
                                          - Calcolare la
                                            probabilità di
                                            eventi semplici

       3.2.3.Obiettivi minimi quarto anno
Lo studente dovrà saper:

      risolvere equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche in semplici casi
      esporre gli enunciati e saper dimostrare i teoremi di goniometria e di trigonometria affrontati
      esporre gli enunciati e saper dimostrare i teoremi di geometria razionale affrontati
      risolvere semplici equazioni e disequazioni goniometriche
      esporre i concetti di calcolo delle probabilità e di calcolo combinatorio visti

                                                                                                            13
3.3. Contenuti quinto anno
       3.3.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

Unità didattica       Competenze           Traguardi formativi                         Indicatori
                   - Dominare             -Individuare le           - Individuare dominio, segno, iniettività,
Le funzioni e le     attivamente i        principali proprietà        suriettività, biettività, (dis)parità,
loro proprietà       concetti e i         di una funzione             (de)crescenza, periodicità, funzione
                     metodi delle                                     inversa di una funzione
                     funzioni                                       - Rappresentare il grafico di funzioni
                     elementari                                       polinomiali
                     dell’analisi
                   - Dominare             - Calcolare i limiti di   - Applicare i primi teoremi sui limiti (unicità
Il calcolo dei       attivamente i          funzioni                  del limite, permanenza del segno,
limiti               concetti e i                                     confronto)
                     metodi del                                     - Calcolare il limite di somme, prodotti,
                     calcolo                                          quozienti e potenze di funzioni
                     algebrico e delle                              - Calcolare limiti che si presentano sotto
                     funzioni                                         forma indeterminata
                     elementari                                     - Calcolare limiti ricorrendo ai limiti notevoli
                     dell’analisi                                   - Studiare la continuità o discontinuità di
                                                                      una funzione in un punto
                                                                    - Calcolare gli asintoti di una funzione
                                                                    - Disegnare il grafico probabile di una
                                                                      funzione

       3.3.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

Unità didattica       Competenze           Traguardi formativi                         Indicatori
                   - Dominare             - Calcolare la            - Calcolare la derivata di una funzione
La derivata di       attivamente i          derivata di una           mediante le derivate fondamentali e le
una funzione         concetti e i           funzione                  regole di derivazione
                     metodi delle                                   - Calcolare la retta tangente al grafico di una
                     funzioni
                                          - Applicare i teoremi       funzione
                     elementari
                     dell’analisi e del
                                            sulle funzioni          - Applicare le derivate alla fisica
                     calcolo                derivabili
                     differenziale
                   - Dominare             - Studiare il             - Determinare gli intervalli di (de)crescenza
Lo studio delle      attivamente i          comportamento di          di una funzione mediante la derivata prima
funzioni             concetti e i           una funzione reale      - Determinare i massimi, i minimi e i flessi
                     metodi delle           di variabile reale        orizzontali mediante la derivata prima
                     funzioni
                                                                    - Determinare i flessi mediante la derivata
                     elementari
                     dell’analisi e del
                                                                      seconda
                     calcolo                                        - Risolvere i problemi di massimo e di
                     differenziale                                    minimo
                                                                    - Tracciare il grafico di una funzione

                                                                                                             14
- Dominare             - Apprendere il            - Calcolare gli integrali indefiniti di funzioni
 Gli integrali         attivamente i          concetto di                mediante gli integrali immediati
                       concetti e i           integrazione di una      - Calcolare gli integrali definiti
                       metodi delle           funzione                 - Calcolare il valor medio di una funzione
                       funzioni
                                            - Calcolare gli            - Calcolare l’area di superfici piane, il
                       elementari
                       dell’analisi e del
                                              integrali indefiniti e     volume di solidi di rotazione
                       calcolo integrale      definiti di funzioni     - Applicare gli integrali alla fisica
                                              anche non
                     - Dominare               elementari
                       attivamente gli
                       strumenti
                       matematici per lo
                       studio dei
                       fenomeni fisici e
                       la costruzione di
                       modelli

        3.3.3.Obiettivi minimi quinto anno
Lo studente dovrà saper:

    o   determinare il dominio e il segno di una funzione razionale ;
    o   calcolare, in casi semplici, limiti, derivate e integrali di funzioni razionali;
    o   determinare, in casi semplici, massimi e minimi di una funzione razionale;
    o   tracciare il grafico di una funzione razionale;
    o   calcolare valor medio, varianza e deviazione standard;
    o   riconoscere le distribuzioni di probabilità discrete e continue

                                                                                                                 15
METODOLOGIA, VERIFICA, VALUTAZIONE, RECUPERO E POTENZIAMENTO

4. Metodologie di lavoro

Si intende procedere secondo i seguenti metodi e strategie
        o Lezione frontale
        o Lezione partecipata
        o Laboratorio di matematica
        o Esercitazioni collettive su problemi attinenti a quanto spiegato nella lezione frontale
        o Presentazione di problemi che gli alunni siano in grado di comprendere e di risolvere in modo
            autonomo per stimolare l’attività di indagine
        o Assegnazione di esercizi e problemi individuali di sviluppo e/o potenziamento della
            comprensione
        o Lezioni di approfondimento in laboratorio di informatica, attinenti a quanto già trattato in
            classe, con livello di difficoltà da valutare di volta in volta, secondo la risposta della classe.

Gli strumenti di lavoro che si intendono utilizzare sono:
        o Libri di testo
        o Test online
        o Calcolatrice scientifica tascabile
        o Testi di approfondimento
        o Laboratorio di informatica
        o Supporti multimediali
        o Internet
        o LIM

5. Verifica e valutazione

Le fasi di verifica e valutazione dell’apprendimento saranno strettamente correlate e coerenti, nei contenuti
e nei metodi, col complesso di tutte le attività svolte durante il processo di insegnamento-apprendimento
della matematica.
La valutazione verterà in modo equilibrato su tutte le tematiche e terrà conto di tutti gli obiettivi evidenziati
in questo programma. A tal fine verranno eseguite verifiche scritte e orali. Le verifiche scritte potranno essere
articolate anche sotto forma test a risposta chiusa o aperta oltre ai consueti compiti operativi. Le
interrogazioni orali saranno volte soprattutto a valutare le capacità di ragionamento e i progressi raggiunti
nella chiarezza e nella proprietà di espressione degli allievi.
Per quanto riguarda la valutazione della prova orale verranno prese in considerazione le seguenti categorie
di apprendimento:
o contenuti (conoscenza, comprensione)
o esposizione
o esempi ed applicazioni
o collegamenti
o rappresentazioni grafiche e tecniche di calcolo

Il Dipartimento ha concordato un congruo numero di valutazioni.
Per le valutazioni delle prove scritte prodotte in classe verrà dichiarato di volta di volta agli studenti il
punteggio relativo ai singoli quesiti e il livello di sufficienza.

                                                                                                                16
In generale i punti presi in considerazione sono:
o interpretazione del testo
o linearità e completezza nei passaggi
o ordine e precisione
o originalità

La scala di valutazione è fissata dal 1 al 10, voti che verranno attribuiti secondo i criteri della griglia adottata
collegialmente dal Dipartimento di discipline scientifiche e pubblicata sul sito dell’Istituto.

I Docenti valuteranno la possibilità di effettuare prove comuni per classi parallele. Sono comuni le prove per
il recupero del debito attribuito con lo scrutinio finale.

6. Attività di recupero e sostegno

Il recupero degli studenti che durante l’anno scolastico dovessero manifestare carenze nelle conoscenze e
nell’applicazione potranno avvenire secondo le seguenti modalità:
o in classe individuando dei periodi di sospensione nello svolgimento dei programmi;
o indirizzando gli studenti a corsi di recupero e sportelli organizzati dalla scuola;
o istituendo interventi individualizzati assegnando esercizi calibrati per difficoltà da svolgere a casa.

7. Potenziamento

Dall’anno 2015/2016 è attivato un potenziamento di matematica per le sezioni A e B dell’Istituto, che prevede
un’ora settimanale in più per il primo biennio e due per il secondo biennio e quinto anno. Le conoscenze e le
abilità, da aggiungersi a quelle già sopra elencate, saranno specificate nelle singole programmazioni di queste
classi.

Per le altre classi sarà possibile effettuare attività a classi parallele secondo pianificazione dell’orario.

                                                                                                                17
FISICA

         18
SECONDO BIENNIO E QUINTO ANNO

1. Programmazione per il secondo biennio e il quinto anno

Competenze (dalle Indicazioni Nazionali)

    o   Osservare e identificare fenomeni
    o   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
    o   Affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al
        percorso didattico.
    o   Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive.

    1.1. Contenuti terzo anno
        1.1.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

 Unità didattiche                 Traguardi formativi                               Indicatori
                       • Comprendere il concetto di misura         • Effettuare correttamente operazioni di
 Le grandezze            di una grandezza fisica;                    misurazione.
                       • distinguere grandezze fondamentali        • Determinare le dimensioni fisiche di
                         e derivate.                                 grandezze derivate.
                       • Ragionare in termini di notazione         • Eseguire equivalenze tra unità di
                         scientifica.                                misura.
                       • Comprendere il concetto di                • Utilizzare il sistema internazionale
                         definizione     operativa    delle          delle unità di misura.
                         grandezze fisiche.

                       • Definire le caratteristiche degli         • Scegliere e operare con gli strumenti
 La misura               strumenti.                                  adatti alle diverse misurazioni.
                       • Ragionare in termini di incertezza di     • Determinare le incertezze sulle misure
                         una misura.                                 dirette e indirette.
                       • Rappresentare i dati sperimentali         • Risolvere alcuni semplici problemi sul
                         con la scelta delle opportune cifre         calcolo delle grandezze.
                         significative e in notazione              • Calcolare le incertezze da associare ai
                         scientifica.                                valori calcolati.
                                                                   • Scrivere correttamente il risultato di
                                                                     una misura.

                       • Identificare il concetto di punto • Utilizzare il sistema di riferimento nello
 La velocità             materiale in movimento e di           studio di un moto.
                         traiettoria.                        • Rappresentare il moto di un corpo
                       • Creare      una    rappresentazione   mediante un grafico spazio-tempo.
                         grafica dello spazio e del tempo.   • Dedurre il grafico spazio-tempo dal
                                                               grafico velocità-tempo.

                                                                                                             19
• Identificare il concetto di velocità      • Calcolare i valori delle grandezze
                      media, mettendolo in relazione alla         cinematiche.
                      pendenza del grafico spazio-tempo.        • Rappresentare i dati sperimentali in un
                    • Riconoscere        le        relazioni      grafico spaziotempo.
                      matematiche tra le grandezze              • Interpretare correttamente un grafico
                      cinematiche spazio e velocità.              spaziotempo.
                    • Applicare le grandezze cinematiche        • Risalire dal grafico spazio-tempo al
                      a situazioni concrete.                      moto di un corpo.
                    • Identificare e costruire la legge del     • Calcolare la posizione e il tempo in un
                      moto rettilineo uniforme.                   moto rettilineo uniforme.

       1.1.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

 Unità didattiche              Traguardi formativi                               Indicatori
                    • Identificare il concetto di velocità      • Distinguere la velocità media e
L’accelerazione       istantanea.                                 istantanea, l’accelerazione media e
                    • Rappresentare un moto vario.                l’accelerazione istantanea.
                    • Identificare      il   concetto      di   • Interpretare i grafici spazio-tempo e
                      accelerazione media, mettendolo in          velocità-     tempo       nel    moto
                      relazione alla pendenza del grafico         uniformemente accelerato.
                      velocità-tempo.                           • Calcolare i valori della velocità
                    • Utilizzare il concetto di variazione di     istantanea e dell’accelerazione media
                      una grandezza in diversi contesti           di un corpo.
                      della vita reale.                         • Calcolare la posizione e il tempo nel
                                                                  moto uniformemente accelerato con
                                                                  partenza da fermo e, più in generale,
                                                                  con una data velocità iniziale.

                    • Individuare grandezze vettoriali in       • Distinguere grandezze scalari e
I vettori             situazioni reali.                           vettoriali e riconoscerne alcune.
                    • Utilizzare la matematica come             • Rappresentare              graficamente
                      strumento         per      fornire          grandezze vettoriali.
                      rappresentazioni astratte della           • Eseguire le operazioni tra vettori.
                      realtà.                                   • Eseguire la scomposizione di un
                    • Riconoscere la differenza tra               vettore.
                      prodotto scalare e prodotto               • Eseguire      correttamente      prodotti
                      vettoriale.                                 scalari e vettoriali.

                    • Identificare i vettori spostamento, • Ricorrere alle relazioni che legano
I moti nel piano      velocità    e    accelerazione     e  grandezze cinematiche lineari e
                      rappresentarli nel piano.             angolari.
                    • Riconoscere le caratteristiche del • Utilizzare le grandezze caratteristiche
                      moto circolare uniforme.              di un moto periodico per descrivere il
                    • Rappresentare         il     vettore  moto circolare uniforme.
                      accelerazione istantanea del moto • Rappresentare graficamente il moto
                      circolare uniforme.                   circolare uniforme.

                                                                                                         20
• Mettere a confronto le grandezze • Discutere direzione e verso del vettore
                     cinematiche       lineari con    le   accelerazione nel moto circolare
                     corrispondenti grandezze angolari.    uniforme.
                   • Riconoscere la possibilità di • Mettere in relazione il moto armonico
                     comporre, e scomporre, un moto e      e il moto circolare uniforme.
                     le relative velocità.               • Applicare la composizione degli
                                                           spostamenti e delle velocità.

                   • Analizzare l’effetto delle forze.        • Ragionare sulla misura delle forze.
Le forze e         • Introdurre il concetto di punto di       • Utilizzare le regole del calcolo
l’equilibrio         applicazione per il vettore forza.         vettoriale per sommare le forze.
                   • Interpretare il ruolo delle forze        • Distinguere massa e peso.
                     d’attrito in situazioni reali.           • Distinguere i diversi tipi di attrito.
                                                              • Risolvere semplici problemi in cui
                                                                siano coinvolte le forze d’attrito.
                                                              • Utilizzare la legge di Hooke.
                   • Scoprire sperimentalmente la             • Effettuare la scomposizione della
                     relazione tra la deformazione di           forza-peso su un piano inclinato.
                     una molla e la forza elastica.
                   • Analizzare l’equilibrio di un punto
                     materiale e l’equilibrio su un piano
                     inclinato.

                   • Descrivere il moto di un corpo in        • Arrivare a formulare il primo principio
I principi della     assenza di forze risultanti applicate      della dinamica (o principio d’inerzia) e
dinamica             e quando su di esso agisce una             il secondo principio della dinamica.
                     forza costante.                          • Ricorrere al secondo principio della
                   • Descrivere l’interazione tra due           dinamica per definire la massa.
                     corpi.                                   • Formulare il terzo principio della
                                                                dinamica.
                   • Studiare il moto dei corpi in            • Risolvere correttamente problemi
                     funzione delle forze agenti.               relativi al movimento dei corpi,
                                                                utilizzando i tre principi della
                                                                dinamica.

                   • Descrivere la caduta libera di un        • Riconoscere che l’accelerazione di
Le forze e il        corpo.                                     gravità è costante per tutti i corpi.
movimento          • Indicare la relazione tra forza-peso e   • Riconoscere che la massa è una
                     massa.                                     proprietà invariante di ogni corpo.
                   • Identificare le condizioni perché si     • Descrivere il moto di una massa che
                     realizzi un moto parabolico.               oscilla attaccata a una molla e
                   • Osservare il moto di una massa             riconoscerlo come moto armonico.
                     attaccata a una molla e di un
                     pendolo che compie piccole
                     oscillazioni.
                   • Formulare le relazioni matematiche       • Utilizzare le relazioni matematiche
                     che regolano il moto dei corpi in          individuate per risolvere i problemi
                     caduta libera e il moto parabolico.        relativi a ogni singola situazione
                   • Esprimere le relazioni matematiche         descritta.
                     relative alla forza centripeta e al

                                                                                                         21
moto armonico di una molla e di un
                          pendolo.
                        • Analizzare la discesa lungo un piano • Scomporre il vettore forza- peso nei
                          inclinato.                              suoi componenti.
                        • Analizzare il moto dei proiettili con • Descrivere      matematicamente      il
                          diverse velocità iniziali.              movimento dei proiettili nelle diverse
                        • Valutare le caratteristiche della       situazioni di velocità iniziale.
                          forza centripeta.                     • Formulare l’espressione matematica
                                                                  della forza centripeta.

                        • Mettere in relazione l’applicazione • Definire il lavoro come prodotto
                          di una forza su un corpo e lo          scalare di forza e spostamento.
                          spostamento conseguente.             • Individuare la grandezza fisica potenza.
                        • Analizzare la relazione tra lavoro • Riconoscere le differenze tra il lavoro
                          prodotto e intervallo di tempo         prodotto da una forza conservativa e
                          impiegato.                             quello di una forza non conservativa.
                        • Identificare le forze conservative e
                          le forze non conservative.

                        • Descrivere i moti dei corpi celesti e • Formulare le leggi di Keplero.
 La gravitazione          individuare      la       causa   dei • Riconoscere la forza di gravitazione
 universale               comportamenti osservati.                universale come responsabile della
                        • Osservare il moto dei satelliti e       distribuzione        delle     masse
                          descrivere i vari tipi di orbite.       nell’Universo.

1.1.3 OBIETTIVI MINIMI TERZO ANNO

Lo studente dovrà saper:

Utilizzare correttamente il S.I. delle unità di misura;

le relazioni matematiche tra spazio e tempo e tra velocità e tempo nei moti rettilineo uniforme e rettilineo
uniformemente accelerato;

rappresentare i dati sperimentali in un grafico;

interpretare un grafico;

distinguere tra grandezze scalari e vettoriali;

esporre i principi della dinamica;

definire il lavoro e la potenza;

formulare la legge di gravitazione universale;

risolvere semplici problemi applicativi delle leggi studiate.

                                                                                                       22
1.2. Contenuti quarto anno
           1.2.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

 Unità didattiche                Traguardi formativi                               Indicatori
                       • Identificare l’effetto che una forza     • Riconoscere i limiti di validità delle
I fluidi                 esercita su una superficie con la          leggi fisiche studiate. Definire e
                         grandezza scalare pressione.               misurare la pressione.
                       • Indicare la relazione tra la pressione   • Formulare e interpretare la legge di
                         dovuta al peso di un liquido e la sua      Stevino.
                         densità e profondità.                    • Formalizzare l’espressione della spinta
                       • Analizzare la forza che un fluido          di Archimede.
                         esercita su un corpo in esso             • Illustrare    le      condizioni     di
                         immerso (spinta idrostatica).              galleggiamento dei corpi.
                       • Analizzare il modo in cui la             • Formalizzare la legge di Pascal.
                         pressione esercitata su una              • Formalizzare il concetto di portata e
                         superficie di un liquido si trasmette      formulare l’equazione di continuità.
                         su ogni altra superficie a contatto.     • Applicare nella risoluzione dei
                       • Analizzare il moto di un liquido in        problemi proposti le relazioni
                         una conduttura.                            matematiche individuate.
                       • Esprimere il teorema di Bernoulli,
                         sottolineandone l’aspetto di legge
                         di conservazione.
                       • Introdurre la grandezza fisica           • Stabilire il protocollo di misura per la
La temperatura           temperatura.                               temperatura.
                       • Individuare le scale di temperatura      • Effettuare le conversioni da una scala
                         Celsius e Kelvin e metterle in             di temperatura all’altra.
                         relazione.                               • Stabilire la legge di Avogadro.
                       • Identificare il concetto di mole e il
                         numero di Avogadro.
                       • Osservare gli effetti della              • Valutare i limiti di approssimazione di
                         variazione di temperatura di corpi         una legge fenomenologica.
                         solidi e liquidi e formalizzare le       • Mettere a confronto le dilatazioni di
                         leggi che li regolano.                     solidi e di liquidi.
                       • Ragionare sulle grandezze che            • Formulare le leggi che regolano le
                         descrivono lo stato di un gas.             trasformazioni dei gas,
                       • Individuare quando si può parlare          individuandone gli ambiti di validità.
                         di gas perfetto.                         • Definire l’equazione di stato del gas
                       • Ragionare in termini di molecole e         perfetto.
                         di atomi.

                                                                                                               23
1.2.2.SECONDO PERIODO (PENTAMESTRE)

 Unità didattiche               Traguardi formativi                               Indicatori
                    • Individuare i modi per aumentare     • Descrivere l’esperimento di Joule.
Il calore             la temperatura di un corpo.          • Discutere le caratteristiche della
                    • Identificare il calore come energia    conduzione e della convezione.
                      in transito.                         • Spiegare il meccanismo
                    • Individuare i meccanismi di            dell’irraggiamento e conoscere la
                      trasmissione del calore.               legge di Stefan-Boltzmann.
                                                           • Descrivere l’effetto serra.
                    • Mettere in relazione l’aumento di • Definire la capacità termica e il calore
                      temperatura di un corpo con la         specifico.
                      quantità di energia assorbita.       • Utilizzare il calorimetro per la misura
                    • Formalizzare la legge fondamentale     dei calori specifici.
                      della calorimetria.                  • Definire la caloria.
                    • Esprimere la relazione che indica la
                      rapidità di trasferimento del calore
                      per conduzione.

                   •    Inquadrare       il    concetto      di   • Individuare     la    relazione   tra
Il       modello        temperatura dal punto di vista              temperatura assoluta ed energia
microscopico della      microscopico.                               cinetica media delle molecole.
materia            •    Identificare l’energia interna dei gas    • Capire perché la temperatura assoluta
                        perfetti.                                   non può essere negativa.
                    •   Indicare il segno dell’energia
                        interna nei diversi stati di
                        aggregazione molecolare.
                    •   Analizzare il movimento incessante        • Definire il moto browniano.
                        delle molecole.                           • Individuare, dal punto di vista
                    •   Rappresentare          il    modello        microscopico, la pressione esercitata
                        microscopico del gas perfetto.              da un gas perfetto e calcolarla.
                    •   Analizzare le differenze tra gas          • Ricavare l’espressione della velocità
                        perfetti e gas reali dal punto di vista     quadratica media.
                        microscopico.
                 •      Definire i concetti di vapore saturo      • Rappresentare i valori della pressione
I cambiamenti di        e temperatura critica.                      di vapore saturo in funzione della
stato            •      Definire l’umidità relativa.                temperatura.

                    • Analizzare il comportamento dei • Definire il concetto di calore latente
                      solidi, dei liquidi e dei gas alla     nei diversi passaggi di stato.
                      somministrazione, o sottrazione, • Interpretare il diagramma di fase.
                      del calore.                          • Ragionare in termini di temperatura
                    • Analizzare il comportamento dei        percepita.
                      vapori.
                    • Mettere in relazione la pressione di
                      vapore saturo e la temperatura di
                      ebollizione.
                    • Analizzare il diagramma di fase.

                                                                                                         24
• Esaminare gli scambi di calore tra i • Indicare le variabili che identificano lo
Il primo principio   sistemi e l’ambiente.                  stato termodinamico di un sistema.
della              • Osservare il comportamento di un
termodinamica        gas perfetto contenuto in un
                     cilindro chiuso.

                     • Formulare il concetto di funzione di      • Esprimere la differenza tra grandezze
                       stato.                                      estensive e grandezze intensive.
                     • Mettere a confronto trasformazioni        • Definire il lavoro termodinamico.
                       reali e trasformazioni quasistatiche.     • Riconoscere        che     il    lavoro
                     • Interpretare il primo principio della       termodinamico non è una funzione di
                       termodinamica alla luce del                 stato.
                       principio       di       conservazione    • Descrivere le principali trasformazioni
                       dell’energia.                               di un gas perfetto, come applicazioni
                     • Esaminare le possibili, diverse,            del primo principio.
                       trasformazioni termodinamiche.
                     • Formalizzare il                           • Definire le trasformazioni cicliche.
                     principio zero della termodinamica e
                     le equazioni relative alle diverse
                     trasformazioni termodinamiche.
                     • Interpretare           il        lavoro   • Applicare le relazioni appropriate in
                       termodinamico in un grafico                 ogni singola e diversa trasformazione
                       pressione-volume.                           di stato.
                     • Analizzare alcuni fenomeni della          • Analizzare come sfruttare l’espansione
Il secondo             vita reale dal punto di vista della         di un gas per produrre lavoro.
principio della        loro reversibilità, o irreversibilità.    • Descrivere        il     principio    di
termodinamica                                                      funzionamento di una macchina
                                                                   termica.
                                                                 • Descrivere il bilancio energetico di una
                                                                   macchina termica.
                     • Indicare le condizioni necessarie         • Definire il concetto di sorgente ideale
                       per il funzionamento di una                 di calore.
                       macchina termica.                         • Definire il rendimento di una macchina
                     • Analizzare il rapporto tra il lavoro        termica        e      descriverne      le
                       totale prodotto dalla macchina e la         caratteristiche.
                       quantità di calore assorbita.             • Descrivere il ciclo di Carnot.
                     • Formulare il secondo principio della      • Mettere a confronto i primi due
                       termodinamica, distinguendo i suoi          enunciati del secondo principio e
                       due primi enunciati.                        dimostrare la loro equivalenza.

                     • Formulare il terzo enunciato del
                       secondo principio.                 • Dimostrare la validità del teorema di
                     • Formalizzare il teorema di Carnot.   Carnot.
                     • Osservare un moto ondulatorio e i • Definire i tipi di onde osservati.
Le onde elastiche      modi in cui si propaga.            • Definire le onde periodiche e le onde
e il suono                                                  armoniche.

                     • Interrogarsi su cosa trasporti • Definire lunghezza d’onda, periodo,
                       un’onda.                              frequenza e velocità di propagazione di
                     • Analizzare        le      grandezze   un’onda.
                       caratteristiche di un’onda.         • Definire le grandezze caratteristiche
                     • Riconoscere l’origine dei suoni.      del suono.

                                                                                                           25
• Creare piccoli esperimenti per            • Definire il livello di intensità sonora e i
                          individuare i mezzi in cui si propaga       limiti di udibilità.
                          il suono.                                 • Definire i modi normali di oscillazione.
                        • Analizzare la percezione dei suoni.       • Definire l’effetto Doppler e calcolare i
                        • Analizzare le onde stazionarie.             valori delle frequenze rilevate.
                        • Analizzare le variazioni della
                          frequenza delle onde periodiche nei
                          casi in cui la sorgente o il ricevitore
                          siano, rispettivamente, in quiete o
                          in moto reciproco.
                        • Osservare la propagazione dei raggi       • Definire le grandezze radiometriche e
 I raggi luminosi         luminosi.                                   fotometriche.

                        • Individuare        alcuni       piccoli   • Formulare le leggi della riflessione da
                          esperimenti che consentono di               parte degli specchi piani.
                          osservare la riflessione della luce da    • Riconoscere i diversi tipi di specchi
                          parte di uno specchio piano e da            curvi.
                          uno curvo.                                • Costruire l’immagine data dagli specchi
                        • Capire perché un righello immerso           sferici.
                          in un recipiente pieno d’acqua            • Definire il fenomeno della rifrazione e
                          appare piegato.                             descriverne le leggi.
                                                                    • Analizzare     il   fenomeno       della
                                                                      dispersione della luce.
                                                                    •

1.2.3 OBIETTIVI MINIMI QUARTO ANNO

Lo studente dovrà saper:

_ Definire la pressione in un fluido;

_ formulare le leggi di Stevino, Pascal, Archimede, Leonardo;

_ definire la temperatura e il calore;

_ conoscere i meccanismi di propagazione del calore;

_ analizzare i cambiamenti di stato;

_ formulare il I e il II principio della termodinamica;

_ definire le caratteristiche di un’onda;

_ analizzare le proprietà del suono e della luce.

                                                                                                                26
1.3. Contenuti quinto anno
       1.3.1.PRIMO PERIODO (TRIMESTRE)

 Unità didattiche               Traguardi formativi                                 Indicatori
                      • Osservare che alcuni oggetti              • Identificare         il      fenomeno
La carica elettrica     sfregati con la lana possono attrarre       dell’elettrizzazione.
e la legge di           altri oggetti leggeri.                    • Descrivere l’elettroscopio e definire la
Coulomb               • Verificare la carica elettrica di un        carica elettrica elementare.
                        oggetto.                                  • Mettere a confronto la forza elettrica e
                      • Utilizzare la bilancia a torsione per       la forza gravitazionale.
                        determinare le caratteristiche della
                        forza elettrica.
                      • Creare piccoli esperimenti per            • Definire e descrivere l’elettrizzazione per
                        analizzare i diversi metodi di              strofinio, contatto e induzione.
                        elettrizzazione.                          • Definire la polarizzazione.
                      • Studiare il modello microscopico          • Distinguere tra corpi conduttori e
                        della materia.                              isolanti.
                      • Individuare le potenzialità offerte       • Capire se la carica che si deposita su
                        dalla carica per induzione e dalla          oggetti elettrizzati per contatto e per
                        polarizzazione.                             induzione ha lo stesso segno di quella
                      • Capire se la carica elettrica si            dell’induttore.
                        conserva.                                 • Formulare e descrivere la legge di
                      • Sperimentare l’azione reciproca di          Coulomb.
                        due corpi puntiformi carichi.             • Definire la costante dielettrica relativa
                      • Analizzare il concetto di “forza a          e assoluta.
                        distanza”.                                • Utilizzare le relazioni matematiche
                      • Sperimentare che la forza elettrica         appropriate alla risoluzione dei
                        dipende dal mezzo nel quale                 problemi proposti.
                        avvengono i fenomeni elettrici.
                      • Osservare le caratteristiche di una       • Definire il concetto di campo elettrico.
Il campo elettrico      zona dello spazio in presenza e in        • Rappresentare le linee del campo
e il potenziale         assenza di una carica elettrica.            elettrico prodotto da una, o più,
                      • Creare piccoli esperimenti per              cariche puntiformi.
                        visualizzare il campo elettrico.          • Definire l’energia potenziale elettrica.
                      • Capire se la forza elettrica è
                        conservativa.
                      • Verificare       le    caratteristiche    • Calcolare il campo elettrico prodotto
                        vettoriali del campo elettrico.             da una o più cariche puntiformi.
                      • Analizzare la relazione tra il campo      • Definire il concetto di flusso elettrico e
                        elettrico in un punto dello spazio e        formulare il teorema di Gauss per
                        la forza elettrica agente su una            l’elettrostatica.
                        carica in quel punto.                     • Definire il vettore superficie di una
                      • Formalizzare il principio            di     superficie piana immersa nello spazio.
                        sovrapposizione dei campi elettrici.      • Indicare l’espressione matematica
                      • Dalla forza di Coulomb all’energia          dell’energia potenziale e discutere la
                        potenziale elettrica.                       scelta del livello zero.
                      • Capire se è possibile individuare         • Definire il potenziale elettrico.
                        una grandezza scalare con le stesse       • Indicare quali grandezze dipendono, o
                        proprietà del campo elettrico.              non dipendono, dalla carica di prova ed

                                                                                                              27
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