IIS "E. TORRICELLI" ANNO SCOLASTICO 2015/2016 PROGETTAZIONE DEL DIPARTIMENTO DELL'ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO PRIMO BIENNIO SECONDO BIENNIO ...

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IIS "E. TORRICELLI" ANNO SCOLASTICO 2015/2016 PROGETTAZIONE DEL DIPARTIMENTO DELL'ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO PRIMO BIENNIO SECONDO BIENNIO ...
IIS “E. TORRICELLI”
     INDIRIZZO: Liceo

ANNO SCOLASTICO 2015/2016

   PROGETTAZIONE DEL
DIPARTIMENTO DELL’ASSE
SCIENTIFICO-TECNOLOGICO

     PRIMO BIENNIO
    SECONDO BIENNIO
      ULTIMO ANNO

                            1
PREMESSA

Questa proposta è un canovaccio che può essere adattato alle esigenze dei diversi indirizzi
liceali e che assume come punto di riferimento il PECUP, i risultati di apprendimento e le
competenze di cittadinanza, di asse e disciplinari.
Il canovaccio è il frutto del lavoro che è stato svolto sul wiki dell’USR Friuli Venezia Giulia
http://competenzesecondociclousrfvg.wikispaces.com/ da giugno ad agosto 2013 dai
docenti che sono stati individuati per rappresentare ciascuna scuola.
Il testo di partenza e la paragrafazione sono stati proposti da Gabriella Burba e Cesira
Militello, sulla base delle precedenti esperienze di formazione/azione sul tema della
didattica           per          competenze            (per          le        quali         v.
http://competenzesecondociclousrfvg.jimdo.com/) e di quanto emerso nelle pagine
collaborative del wiki.
Il testo qui proposto è stato approvato dal coordinatore scientifico del progetto, prof. Dario
Nicoli.

Hanno contribuito a questo canovaccio, con le loro riflessioni e suggerimenti, i seguenti
docenti:

    Nome        Cognome         Scuola                           Provincia
    Augusta     Calderan        I.S.I.S. Leopardi – Majorana     Pordenone
    Massimo     De Bortoli      Liceo Le Filandiere              S. Vito al Tagliamento
    Luisa       Lozar           I.S.I.S. Carducci – Dante        Trieste
    Evelina     Batagelj        Liceo Petrarca                   Trieste
    Chiara      Tempo           Liceo Percoto                    Udine
    Laura       Pravisano       Liceo Marinelli                  Udine
    Anna        Passerelli      Liceo Sello                      Udine
    Franca      Fonzari         Liceo Sello                      Udine
    Luigi       Grimaldi        I.S.I.S. Grigoletti              Pordenone
    Paola       Diener          Liceo Galilei                    Trieste

Alcuni paragrafi prevedono un’organizzazione in tabella per fornire un’immagine evidente
delle interconnessioni fra i diversi aspetti in forma sintetica.

Sarà compito delle reti che si sono costituite per il progetto “La progettazione per
competenze e per traguardi formativi dal primo biennio all’ultimo anno” trasformare il
canovaccio in modelli di progettazione di Dipartimento e adattare quindi il testo alle
concrete esigenze delle scuole.

Trieste, 15 settembre 2013

                                                       Gabriella Burba e Cesira Militello

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PRIMO BIENNIO

 Materie e docenti:

         Materia                             Docente
         Biologia                            Lucia Uccellini e Ernesto Veronese
         Scienze della terra                 Lucia Uccellini e Ernesto Veronese
         Chimica                             Lucia Uccellini e Ernesto Veronese
         Fisica                              Sara   Tubaro,      Ilaria  Centazzo,
                                             Giuseppe     Lallone     e  Vladimiro
                                             Giacomello
         Scienze Motorie                     Laura Guerra, Pieraugusto Aere e
                                             Massimiliano Sellan

1. La normativa di riferimento
        - Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio 18 dicembre 2006
          relativa a competenze chiave per l’apprendimento permanente;
        - D.M. 22 agosto 2007 n. 139 – Regolamento recante norme in materia di
          adempimento dell’obbligo di istruzione;
        - Linee Guida per l’obbligo di istruzione pubblicate in data 21 dicembre 2007, ai
          sensi del D.M. 22 agosto 2007 n. 139 art. 5 c. 1;
        - D.M. 27 gennaio 2010 n. 9 – certificato delle competenze di base acquisite
          nell’assolvimento dell’obbligo di istruzione;
        - Indicazioni per la certificazione delle competenze relative all’assolvimento
          dell’obbligo di istruzione nella scuola secondaria superiore allegate alla nota
          MIUR prot. 1208 del 12/4/2010;
        - D.P.R. 15 marzo 2010 n. 89 – Regolamento recante “Revisione dell’assetto
          ordinamentale, organizzativo e didattico dei licei”;
        - D.I. 7 ottobre 2010 n. 211 – Schema di Regolamento recante Indicazioni
          Nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento concernenti le
          attività e gli insegnamenti compresi nei piani di studio previsti per i percorsi
          liceali.

 Per il PECUP (Profilo Educativo, Culturale e Professionale dello studente) al
 termine del ciclo di studi si rimanda all’allegato A al D.P.R. 15 marzo 2010 n.
 89.

2. Competenze chiave di cittadinanza e discipline che le perseguono

3.
     Competenze chiave di         Discipline
     cittadinanza
     Imparare ad imparare         Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     Progettare                   Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     Comunicare                   Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     Collaborare e partecipare    Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     Agire in modo autonomo e     Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     responsabile
     Risolvere problemi           Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     Individuare collegamenti e   Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     relazioni
     Acquisire ed interpretare    Biologia, Scienze della terra, Chimica, Fisica, Scienze motorie
     l’informazione

                                                                                                    3
4. Indicazioni: valori, criteri metodologici, esperienze fondamentali e passi più
   rilevanti del cammino proposto dalla scuola per perseguire le mete previste
   dal PECUP (Profilo Educativo, Culturale e Professionale dello studente) nel
   primo biennio

       L’Istituto d’Istruzione Superiore “Evangelista Torricelli” è suddiviso al proprio
     interno nelle Sezioni “Liceo Scientifico”, “Liceo Linguistico” e “Istituto Professionale”.
     Il Liceo Scientifico, in particolare, al fine di assolvere ai suoi compiti istituzionali e
     avvalendosi della legge sull’autonomia, intende fornire ai propri studenti una serie di
     strumenti capaci di metterli in grado di:
       - orientarsi all’interno della società complessa che sta loro davanti, caratterizzata
           da vari livelli (economico, sociale, civile, istituzionale);
       - sviluppare il senso della propria identità e misurarsi con le identità altrui
           secondo i valori della convivenza e del confronto civile;
       - sviluppare una personalità ricca di interessi,
       - maturare il senso della responsabilità personale,
       - sviluppare un sincero attaccamento alla democrazia, ai suoi valori e alle sue
           pratiche,
     L’Istituto “Torricelli” propone un progetto educativo e formativo capace di tenere
     conto sia di una base comune, sia delle mete specifiche che un istituto professionale
     ed un liceo scientifico devono perseguire.
     Per base comune si intende:
       - conseguire una solida base culturale, adeguatamente diversificata secondo il
           percorso di studi seguito (professionale o liceale);
       - sviluppare le competenze di carattere linguistico;
       - sviluppare un approccio razionale alla realtà;
       - acquisire un valido metodo di apprendimento e di rielaborazione delle
           conoscenze (“imparare ad imparare”);
       - saper problematizzare e individuare strategie di risoluzione dei problemi;
       - formulare valutazioni e giudizi sostenuti da argomentazioni;
       - riuscire ad autovalutare i propri atteggiamenti, comportamenti, performance.
     L’Istituto per raggiungere questi obiettivi comuni, e per raggiungere anche quelli
     specifici, si avvale:
       - dell’insegnamento nelle materie curricolari,
       - di attività di carattere progettuale che si svolgono sia in ambito curricolare che
           extracurricolare, suddivise secondo tre macroaree: linguistica, scientifica e
           tecnologica, di interesse generale,
       - di esperienze quali le visite guidate, i viaggi d’istruzione, gli stage, gli scambi.

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5. Competenze di asse e conoscenze, distinte per disciplina e per anno, perseguite nel primo biennio

                           Discipline      Anno   Saperi essenziali                                                                                                Compiti             di
  Competenze
                                                                                                                                                                   realtà
  relative all’asse
                                                  Abilità                                                Conoscenze
                           Scienze della    1°    Le “abilità” indicano le capacità di applicare         CHIMICA. La materia: gli atomi, la tavola                 Compilare una
                           Terra                  conoscenze per portare a termine compiti e             periodica degli elementi, i legami, le formule            scheda di
                           Chimica                risolvere problemi; le “abilità” sono descritte        chimiche, le reazioni chimiche.                           osservazione,
                                                  come cognitive (uso del pensiero logico,               Elementi e composti.                                      eseguire calcoli e
                                                  intuitivo, intuitivo e creativo) e pratiche (che       Gli stati di aggregazione della materia                   semplici
                                                  implicano l’abilità manuale e l’uso di metodi,                                                                   procedure
                                                  materiali, strumenti).                                 UNIVERSO E SISTEMA SOLARE.                                guidate, stilare
                                                  Si tratterà quindi di:                                 L’Universo e il sistema solare: la sfera celeste, i       brevi relazioni
                                                                                                         corpi celesti, le galassie, l’origine dell’Universo, il
                                                  -    saper raccogliere dati attraverso                 sistema solare, il moto dei pianeti con particolare
                                                       l’osservazione diretta dei fenomeni naturali      riferimento ai moti della Terra.
                                                       (fisici, chimici, biologici, geologici, ecc.) o
                                                       degli oggetti artificiali o la consultazione di   ATMOSFERA.
  Osservare, descrivere                                testi e manuali o media                           L’atmosfera e i fenomeni meteorologici: atmosfera,
  ed analizzare                                   -    saper organizzare e rappresentare i dati          riscaldamento dell’atmosfera, temperatura
  fenomeni appartenenti                                raccolti                                          dell’aria, pressione atmosferica, venti, umidità,
  alla realtà naturale e                          -    saper individuare, con la guida del docente,      precipitazioni.
  artificiale e                                        una possibile interpretazione dei dati in
  riconoscere nelle sue                                base a semplici modelli                           IDROSFERA MARINA E CONTINENTALE
  varie forme i concetti                          -    saper presentare i risultati dell’analisi         L’idrosfera continentale: ciclo dell’acqua, fiumi,
  di sistema e di                                                                                        ghiacciai e laghi. Le acque marine e il moto
  complessità                                     -    saper utilizzare classificazioni,                 ondoso.
                                                       generalizzazioni e/o schemi logici per
                                                       riconoscere il modello di riferimento.            I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA
                                                  -   saper descrivere (per esempio “saper               I minerali e le rocce (rocce magmatiche,
                                                       descrivere la struttura generale del sistema      sedimentarie e metamorfiche)
                                                       solare”, “saper descrivere la struttura
                                                       atomica”, “saper descrivere la struttura di
                                                       base di un nucleotide o di un acido               IL MODELLAMENTO DEL RILIEVO
                                                       nucleico”, “saper descrivere una cellula          Il modellamento del rilievo terrestre: la
                                                       eucariotica”, “saper descrivere lo                degradazione fisica delle rocce, la degradazione
                                                       spostamento di acqua attraverso una               chimica delle rocce, il suolo, i movimenti franosi,
                                                       membrana che separa due soluzioni con             l’azione delle acque correnti, l’azione dei ghiacciai,
                                                       diversa concentrazione di soluti”…)               l’azione del vento, l’azione del mare sulle coste,
                                                       utilizzando opportunamente i linguaggi            l’evoluzione del rilievo
                           Biologia         2°         specifici;                                        Gli elementi e i composti chimici                         Eseguire
                           Chimica                −   saper mettere a confronto (per esempio             Le particelle subatomiche                                 procedure più
                                                       “saper confrontare il moto dei diversi            Il nucleo atomico                                         complesse in
                                                       pianeti del sistema solare cogliendo              Numero atomico e numero di massa                          modo guidato,
                                                       similitudini e diversità”, “saper distinguere     La tavola periodica degli elementi                        stilare relazioni
                                                       il legame ionico dal legame covalente”,           Gli isotopi                                               più articolate e

                                                                                                                                                                                        5
“saper mettere a confronto una cellula        Elettroni e gusci elettronici                               collegate a
     procariotica con una cellula                  Il legame ionico e gli ioni                                 fenomeni più
     eucariotica”…);                               Il legame covalente                                         generali
−   saper collegare contenuti tra di loro (per     Le reazioni chimiche
     esempio “saper correlare le diverse azioni    L’elettronegatività
     geomorfologiche alle corrispondenti forme     Il legame covalente polare
     superficiali”, “saper collegare ogni gruppo   Il legame idrogeno e le sue conseguenze: la
     funzionale con i relativi composti”, “saper   coesione, la tensione superficiale e la tendenza
     collegare la struttura della membrana con     dell’acqua a mantenere costante la sua
     il concetto di permeabilità selettiva della   temperatura
     stessa”, …);                                  Densità dell’acqua allo stato liquido e solido
−   saper fare ipotesi e verificarne la            Gli idrocarburi e lo scheletro carbonioso
     fondatezza;                                   I gruppi funzionali: ossidrilico, carbonilico,
−    saper risolvere problemi utilizzando          carbossilico e amminico
     metodi e procedure adeguati (per esempio      Polimeri e monomeri
     “saper costruire la formula di struttura di   La condensazione e l’idrolisi
     un composto a partire dalle strutture         Carboidrati
     elettroniche degli elementi”…)                Lipidi
                                                   Proteine
                                                   Acidi nucleici
                                                   Cellula procariotica
                                                   Cellula eucariotica
                                                   Mitosi
                                                   Meiosi
                                                   La riproduzione asessuata
                                                   La riproduzione sessuata
                                                   Origine della vita e teorie evolutive
                                                   I viventi e la biodiversità
                                                   Il regno delle piante
                                                   Il regno degli animali
                                                   La trasmissione dei caratteri ereditari
                                                   La genetica Mendeliana
                                                   Gli organismi e l’ambiente
                                                   Gli organismi e l'ambiente
                                                   Definizione di ecologia
                                                   Organismo, popolazione, comunità ed ecosistema
                                                   Definizione di biosfera
                                                   I fattori chimici e fisici che influenzano la biosfera
                                                   Il flusso dell’energia all’interno di un ecosistema
                                                   Il principio del riciclaggio chimico (i cicli
                                                   biogeochimici).
                                                   Il ciclo dell’acqua e le sue possibili alterazioni
                                                   I cicli biogeochimici e le fasi di cui sono composti
                                                   Il ciclo del carbonio e i livelli di CO2 atmosferici
                                                   Il ciclo dell’azoto e l’azione dei batteri nitrificanti e
                                                   denitrificanti
                                                   Il ciclo del fosforo e l’estrazione di questo elemento

                                                                                                                              6
dalle rocce

Fisica   1°   -   comprendere testi, formule e grafici,            -     Le grandezze fisiche                                Essere in grado di
                  passando dal linguaggio parlato a quello         -     Ordini di grandezza e la notazione scientifica      interpretare ed
                  simbolico e viceversa                            -     La misura delle grandezze fisiche e le              analizzare articoli
              -   leggere il testo di un problema                        incertezze sperimentali                             a carattere
                  individuando la richiesta e il tipo di dati      -     Il sistema internazionale delle misure              scientifico
                  forniti                                          -     I dati sperimentali e la loro rappresentazione
              -   valutare l’ordine di grandezza e le                    grafica
                  approssimazioni dei dati e discutere             -     la correlazione lineare tra due grandezze
                  l’attendibilità dei risultati di un problema o   -     Le proprietà dei corpi o delle sostanze:
                  di un’esperienza                                       lunghezza, superficie, massa, volume, densità
              -   eseguire semplici misure di laboratorio,         -     I vettori e le operazioni con i vettori
                  raccogliendo, ordinando e rappresentando         -     Interazioni fra corpi: forze, composizione di
                  graficamente i dati                                    forze
              -   descrivere con un linguaggio chiaro le           -     Forze in natura: peso, forza elastica, attrito
                  apparecchiature e le procedure usate             -     Le condizioni di equilibrio
                  utilizzando termini specifici, simboli e         -     La pressione nei solidi, nei liquidi e
                  schemi                                           -     nei gas
Fisica   2°   -   riconoscere le variabili di un fenomeno          Calore e temperatura
                  facilmente osservabile e separarle per               - La misura del calore
                  proporre un esperimento                              - Trasmissione del calore per conduzione,
              -   raccogliere dati sperimentali in un                  - moti convettivi nei fluidi
                  esperimento guidato e ordinare dati in una           - irraggiamento termico
                  tabella                                              - definizione di temperatura e sua misura
              -   tradurre dati nel tipo di grafico più            L’equilibrio termico
                  opportuno                                            - la capacità termica
              -   elaborare dati fino a trovare una                    - il calore specifico
                  relazione tra le variabili                           - il bilancio energetico all’equilibrio termico
              -   trarre conclusione sensate dagli                 La dilatazione
                  esperimenti eseguiti                                 - la dilatazione cubica e lineare
              -   analizzare criticamente i risultati ottenuti         - termoscopi e termometri
              -   modificare un esperimento per                        - dilatazione dei gas e temperatura assoluta
                  migliorare i risultati                               - le leggi dei gas
              -   usare correttamente le unità di misura           I cambiamenti di stato
              -   usare strumenti e dispositivi sperimentali,           - fusione e solidificazione
                  come metri, cronometri, calibri, bilance             - vaporizzazione e condensazione
                  ecc.                                                  - la liquefazione dei gas
              -   acquisire le più comuni tecniche di              Luce e colori
                  misura delle grandezze fisiche menzionate            - le sorgenti di luce
                  nella parte teorica                                  - assorbimento della luce e colore
              -   identificare in maniera appropriata le             -     diffusione della luce e colore
                  cause dell’errore e stimare la loro influenza    I corpi e la luce
                  sui risultati finali della misura                  -     riflessione su specchi piani e su specchi curvi
              -   saper trattare gli errori assoluto e                 - la rifrazione, indici di rifrazione

                                                                                                                                                   7
relativo, la precisione degli strumenti di      Lenti e prismi
                                                       misura, l’errore di una semplice misura,            - riflessione totale
                                                       l’errore di una serie di misure, l’errore di        - dispersione della luce
                                                       una grandezza espressa in funzione di               - le lenti
                                                       grandezze misurate                                  - diffrazione e interferenza
                                                   -   saper fare un uso appropriato della carta       Il moto dei corpi
                                                       millimetrata                                      - il sistema di riferimento
                                                   -   saper esprimere i risultati finali e gli          - la velocità media e la velocità istantanea
                                                       errori, correttamente arrotondati e col           - l’accelerazione media e istantanea
                                                       numero appropriato di cifre significative       Rappresentazione grafica dei moti
                                                   -   acquisire un corretto e responsabile               - grafico spazio tempo, grafico velocità tempo,
                                                       comportamento in laboratorio                         grafici nel moto vario
                                                   -   acquisire atteggiamenti fondati sulla              - analisi di un grafico
                                                       collaborazione interpersonale e di gruppo       Le leggi della dinamica
                                                   -   saper redigere una relazione di                    - massa inerziale e massa gravitazionale
                                                       laboratorio comprensibile e sintetica              - le leggi della dinamica
                                                   -   utilizzare la notazione scientifica                - il moto rettilineo uniforme
                                                   -   pervenire a una formula finale senza               - il moto rettilineo uniformemente accelerato
                                                       immettere immediatamente dati numerici             - moto di caduta di un grave
                           Scienze    della   1°   -   Descrivere i passaggi di stato di               -     Diagrammi di stato (acqua…)
                           Terra                       aggregazione di semplici sistemi materiali      -     Temperature di fusione-solidificazione,
                           Chimica                     (acqua, singole fasi cristalline)                     ebollizione-condensazione
                                                   -   Costruire curve di raffreddamento e di          -     Fusione e cristallizzazione di magmi
                                                       riscaldamento da misure di temperatura          -     Umidità dell’aria, condensazione e
                                                   -   Risolvere situazioni problematiche relative           precipitazioni
                                                       ai passaggi di stato                            -     Umidità relativa dell’aria e variazioni in
Analizzare                                                                                                   funzione della temperatura
qualitativamente e         Biologia           2°   -   Saper individuare nei diversi tipi di           -     Biomolecole e macromolecole
quantitativamente          Chimica                      biomolecole le varie fonti di energia per la   -     Respirazione aerobica e fermentazioni
fenomeni legati alle                                    cellula e la rispettiva resa                   -     La fotosintesi clorofilliana
trasformazioni di                                  -    Saper costruire un modello che illustri il     -     Cicli della materia e flusso di energia negli
energia a partire                                       flusso dell’energia                                  ecosistemi
dall’esperienza            Fisica             1°   Interpretare un fenomeno naturale o un                                                                    Essere in grado di
                                                   sistema artificiale dal punto di vista energetico                                                         analizzare
                           Fisica             2°   distinguendo le varie trasformazioni di energia                                                           qualitativamente
                                                   in rapporto alle leggi che le governano                                                                   dal punto di vista
                                                                                                                                                             energetico i
                                                                                                                                                             principali
                                                                                                                                                             dispositivi elettrici
                                                                                                                                                             e meccanici della
                                                                                                                                                             vita quotidiana
Essere consapevole         Scienze    della   1°   -   Saper riconoscere il ruolo della tecnologia
delle potenzialità delle   Terra                       nella vita quotidiana e nell’economia della
tecnologie rispetto al     Chimica                     società
contesto culturale e       Biologia           2°   -   Saper cogliere le interazioni tra esigenze di
sociale in cui vengono     Chimica                     vita e processi tecnologici

                                                                                                                                                                                     8
applicate                                         -   Utilizzare le funzioni di base dei software
                                                      più comuni per produrre testi e
                                                      comunicazioni multimediali, calcolare e
                                                  -   rappresentare dati, disegnare, catalogare
                                                      informazioni, cercare informazioni e
                                                      comunicare in rete
                           Fisica            1°   -   Utilizzare un word processor per la           Saper utilizzare un foglio elettronico, un editor di   Essere in grado di
                                                      scrittura di un testo                         testi e strumenti di presentazione                     produrre una
                           Fisica            2°   -   Utilizzare il foglio elettronico per                                                                 presentazione a
                                                      l’elaborazione di dati                                                                               carattere
                                                  -   Utilizzare i programmi per la simulazione                                                            scientifico
                                                      di fenomeni e per l’analisi dei dati                                                                 utilizzando diversi
                                                      sperimentali                                                                                         software di
                                                                                                                                                           presentazione ed
                                                                                                                                                           elaborazione dati
                                                                                                    -   Terminologia specifica.
Praticare attività
                                                                                                    -   Andature ed esercizi tecnici di corsa.
motoria adeguandosi
                                                                                                    -   Mobilità articolare.
ai contesti e sfruttando   Scienze Motorie   1°   -   Elaborare risposte motorie       personali
                                                                                                    -   Resistenza.
al meglio le proprie       Sportive          2°       efficaci in ogni situazione.
                                                                                                    -   Velocità.
potenzialità organico
                                                                                                    -   Orienteering.
funzionali.
                                                                                                    -   Nuoto.
Utilizzare il sistema
percettivo per
                                                  -   Avere consapevolezza delle proprie            -   Piccoli attrezzi.
elaborare risposte
                                                      capacità e saperle utilizzare per produrre    -   Grandi attrezzi.
motorie rispettando i      Scienze Motorie   1°
                                                      gesti economici ed efficaci. Rappresentare    -   Preacrobatica.
parametri spazio           Sportive          2°
                                                      idee e stati d’animo con tecniche             -   Atletica leggera.
temporali.
                                                      espressive.                                   -   Tennis.
Comunicare attraverso
il corpo.
                                                                                                    -   Rugby.
Giocare e praticare
                           Scienze Motorie   1°   -   Praticare in modo essenziale alcuni sport     -   Pallacanestro.
sport nel rispetto di
                           Sportive          2°       individuali e giochi sportivi.                -   Pallamano.
regole ed avversari.
                                                                                                    -   Pallavolo.
Essere consapevoli
dell’importanza nel
rispettare alcuni
                                                                                                    -   Corpo umano.
principi su sicurezza e
                                                                                                    -   Schema corporeo.
alimentazione.             Scienze Motorie   1°   -   Assumere comportamenti rispettosi dei
                                                                                                    -   Capacità coordinative.
Assumersi la               Sportive          2°       principi di prevenzione e sicurezza.
                                                                                                    -   Capacità condizionali.
responsabilità delle
                                                                                                    -   Teoria degli sport.
proprie scelte per la
salute ed il benessere
globale.

                                                                                                                                                                                 9
6. Competenze di asse e conoscenze, distinte per disciplina e per anno, perseguite nel secondo biennio

                              Discipline   Anno   Saperi essenziali                                                                                            Compiti             di
  Competenze
                                                                                                                                                               realtà
  relative all’asse
                                                  Abilità                                              Conoscenze
                              Biologia      3°    Le “abilità” indicano le capacità di applicare       LA GENETICA MOLECOLARE:                                 Eseguire
                              Chimica             conoscenze per portare a termine compiti e           il ruolo del DNA nell’ereditarietà                      procedure più
  Accanto alla capacità
                                                  risolvere problemi; le “abilità” sono descritte      il DNA è una molecola adatta alla duplicazione          complesse in
  di osservare,
                                                  come cognitive (uso del pensiero logico,             i geni dirigono la sintesi delle proteine               modo guidato,
  descrivere ed
                                                  intuitivo, intuitivo e creativo) e pratiche (che     le mutazioni cambiano la sequenza delle basi del        stilare relazioni
  analizzare fenomeni
                                                  implicano l’abilità manuale e l’uso di metodi,       DNA                                                     più articolate e
  appartenenti alla
                                                  materiali, strumenti).                               i virus ed i batteri negli studi delle applicazioni     collegate a
  realtà naturale e
                                                  Si tratterà quindi di:                               genetiche.                                              fenomeni più
  artificiale, nel secondo
                                                                                                       LA REGOLAZIONE GENICA                                   generali
  biennio si ampliano, si
                                                  −   saper descrivere (per esempio “saper             I procarioti controllano l’espressione genica
  consolidano e si
                                                       descrivere le parti di un atomo e spiegarne     negli eucarioti l’espressione genica specializza le
  pongono in relazione
                                                       le funzioni”, “saper descrivere la tavola       cellule
  contenuti disciplinari,
                                                       periodica degli elementi a partire dalle        negli eucarioti l’espressione genica è controllata a
  introducendo in modo
                                                       strutture elettroniche e illustrare le parti    vari livelli nello sviluppo è importante il controllo
  graduale ma
                                                       che la compongono”,…) utilizzando               dell’espressione genica
  sistematico i concetti, i
                                                       opportunamente i linguaggi specifici;           le mutazioni genetiche possono provocare il
  modelli e il
                                                  −   saper mettere a confronto e distinguere (per     cancro.
  formalismo che sono
                                                       esempio “saper distinguere il legame ionico     MICROEVOLUZIONE E MACROEVOLUZIONE
  propri delle discipline
                                                       dal legame covalente”, “saper distinguere       (CENNI)
  scientifiche e che
                                                       tra trasformazioni chimiche e fisiche”, …);     L’EVOLUZIONE DELL’UOMO
  consentono una
                                                  −   saper collegare contenuti tra di loro (per       Gli esseri umani condividono molti tratti con gli
  spiegazione più
                                                       esempio “saper correlare la posizione degli     altri primati
  approfondita dei
                                                       elementi nella tavola periodica con la          Gli esseri umani hanno postura eretta e cervello
  fenomeni. Le
                                                       struttura elettronica esterna”, “saper          voluminoso
  competenze sono
                                                       correlare la solubilità con la polarità delle   HOMO SAPIENS coincide con l’ultimo ramo
  quindi:
                                                       molecole”, …);                                  evolutivo dei primati
                                                  −   saper fare ipotesi e verificarne la              Gli esseri umani attuali appartengono tutti a
  -   saper effettuare
                                                       fondatezza;                                     un’unica specie
      connessioni
                                                  −   saper risolvere problemi utilizzando metodi      BIOTECNOLOGIA E GENOMICA (CENNI)
      logiche e stabilire
                                                       e procedure adeguati (per esempio “saper        STRUTTURE E FUNZIONI: organizzazione
      relazioni
                                                       risolvere situazioni problematiche facenti      gerarchica dell’organismo: tessuti (epiteliale,
  -   classificare,
                                                       riferimento a reazioni chimiche utilizzando     connettivo, muscolare e nervoso), omeostasi.
      formulare ipotesi,
                                                       schemi logici diversi in funzione del tipo di   SISTEMA DIGERENTE UMANO: anatomia,
      trarre conclusioni
                                                       reazione (stechiometria)”, “saper risolvere     fisiologia e principali patologie.
  -   risolvere problemi
                                                       situazioni problematiche facendo                SISTEMA RESPIRATORIO UMANO: : anatomia,
  -   applicare le
                                                       riferimento a reazioni acido-base come          fisiologia e principali patologie
      conoscenze
                                                       caso particolare della più generale             SISTEMA CARDIOVASCOLARE UMANO:
      acquisite a
                                                       distinzione in reazioni complete e              anatomia, fisiologia e principali patologie
      situazioni della
                                                       incomplete” …)                                  SISTEMA IMMUNITARIO: anatomia, fisiologia e
      vita reale
                                                                                                       principali patologie
                                                                                                       SISTEMA ESCRETORE UMANO: anatomia,

                                                                                                                                                                                   10
fisiologia e principali patologie
                                                                                                  SISTEMA ENDOCRINO UMANO: anatomia,
                                                                                                  fisiologia e principali patologie
                                                                                                  SISTEMA RIPRODUTTORE UMANO: anatomia,
                                                                                                  fisiologia e principali patologie
                                                                                                  SISTEMA NERVOSO: anatomia, fisiologia e
                                                                                                  principali patologie
                                                                                                  SISTEMA SCHELETRICO E MUSCOLARE:
                                                                                                  anatomia, fisiologia e principali patologie
                        Chimica           4°                                                      LA MATERIA: stati di aggregazione, passaggi di          Eseguire
                        Scienze   della                                                           stato, miscugli, soluzioni, elementi, composti.         procedure più
                        Terra                                                                     LA STRUTTURA DELLA MATERIA: elettroni,                  complesse in
                                                                                                  protoni e neutroni, modelli atomici di Rutherford e     modo guidato,
                                                                                                  Bohr (cenni), principi d’indeterminazione di            stilare relazioni
                                                                                                  Heisenberg, modello della struttura dell'atomo          più articolate e
                                                                                                  secondo la meccanica ondulatoria,                       collegate a
                                                                                                  elettronegatività, affinità elettronica, energia di     fenomeni più
                                                                                                  ionizzazione, legame chimico, molecole e                generali
                                                                                                  geometria molecolare.
                                                                                                  SIMBOLI E FORMULE: pesi atomici, pesi
                                                                                                  molecolari, pesi formula, grammo-atomi, grammo-
                                                                                                  molecole, grammo formule, mole, formule minime
                                                                                                  e formule molecolari. Nomenclatura tradizionale e
                                                                                                  IUPAC (principali composti binari e ternari
                                                                                                  inorganici). Stechiometria.
                                                                                                  REAZIONI CHIMICHE: tipi di reazioni,
                                                                                                  bilanciamento, studio cinetico e termodinamico
                                                                                                  delle reazioni, equilibrio chimico.
                                                                                                  EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE: ionizzazione
                                                                                                  dell'acqua, soluzioni neutre, acide e basiche, pH,
                                                                                                  acidi e basi, idrolisi.
                                                                                                  CHIMICA ORGANICA: composti organici aciclici,
                                                                                                  carbociclici e eterociclici; idrocarburi alifatici e
                                                                                                  aromatici, composti organici con gruppi funzionali
                                                                                                  (proprietà chimiche e fisiche). Nomenclatura
                                                                                                  IUPAC.
                                                                                                  I MINERALI
                                                                                                  LE ROCCE
                                                                                                  I VULCANI
                                                                                                  I TERREMOTI
                        Fisica            3°   -   Identificare i sistemi di riferimento          -    Individuare le condizioni sotto le quali un
                                                   inerziali.                                          sistema si può definire inerziale.
Osservare e                                    -   Identificare i sistemi di riferimento          -    Esprimere il principio di relatività galileiana.
identificare fenomeni                              accelerati e introdurre il concetto di forza   -    Analizzare e interpretare le formule relative
                                                   fittizia.                                           alle forze d’attrito statico e dinamico, della
                                               -   Individuare nelle forze applicate le cause          resistenza in un mezzo, della forza elastica e

                                                                                                                                                                              11
delle variazioni di moto, delle deformazioni        della forza centripeta.
    elastiche e del moto circolare uniforme.

-   Distinguere lo sforzo muscolare dal lavoro      -   Rappresentare il legame tra lavoro ed
    scientifico.                                        energia.
-   Descrivere il lavoro di una forza lungo un      -   Interpretare le leggi che mettono in relazione
    percorso chiuso.                                    il lavoro con l’energia cinetica, potenziale
-   Identificare l’energia potenziale come una          gravitazionale e potenziale elastica.
    proprietà del sistema formato dai corpi che     -   Interpretare la procedura per la definizione
    interagiscono.                                      dell’energia potenziale associata a una forza
                                                        conservativa.
-   Identificare le grandezze per le quali vale     -   Definire i vettori quantità di moto e impulso
    un principio di conservazione.                      di una forza.
-   Analizzare il moto del centro di massa di       -   Definire il centro di massa di un sistema
    un sistema
-   Ricavare e utilizzare quantità cinematiche      -   Ricorrere alle relazioni che legano grandezze
    angolari in situazioni reali.                       angolari e lineari nel moto circolare.
-   Riconoscere le caratteristiche del moto         -   Rappresentare graficamente il moto circolare
    circolare uniforme.                                 uniforme.
-   Rappresentare direzione e verso dei vettori     -   Esprimere il concetto di corpo rigido
    velocità e accelerazione nel moto circolare
-   Descrivere i moti dei corpi celesti e           -   Formulare le leggi di Keplero.
    individuare le cause dei comportamenti          -   Rappresentare il concetto di campo di forza
    osservati.
-   Analizzare il moto dei satelliti e descrivere
    i vari tipi di orbite.
-   Descrivere l’azione delle forze a distanza in
    funzione       del     concetto   di    campo
    gravitazionale.
-   Dalla statica alla dinamica dei fluidi.         -  Fare riferimento alle leggi di Pascal, Stevino
-   Esaminare gli attriti cui è soggetto un            e Archimede.
    fluido che scorre in un tubo.                   -  Formulare la legge di Poiseuille
-   Introdurre la grandezza fisica                  -  Formulare il principio zero della
    temperatura.                                       termodinamica e stabilire il protocollo di
-   Individuare le scale di temperatura                misura per la temperatura.
    Celsius e Kelvin e metterle in relazione.       -  Effettuare le conversioni dalla scala Celsius
-   Identificare il concetto di mole e il numero       alla Kelvin, e viceversa.
    di Avogadro                                     -  Stabilire la legge di Avogadro.
-   Mettere in relazione il legame tra              Rappresentare il moto browniano
    grandezze microscopiche e grandezze
    macroscopiche.
-   Identificare l’energia interna dei gas
    perfetti.
-   Identificare il calore come energia in          -   Descrivere l’esperimento di Joule.
    transito.                                       -   Discutere le caratteristiche della conduzione
-   Analizzare le reazioni di combustione.              e della convezione.

                                                                                                         12
-   Individuare i meccanismi di propagazione         -   Spiegare il meccanismo dell’irraggiamento e
                                               del calore.                                          la legge di
                                           -   Definire i concetti di vapore saturo e           -   Stefan Boltzmann.
                                               temperatura critica.                             -   Descrivere la condizione di equilibrio liquido-
                                           -   Definire l’umidità relativa                          vapore e pressione di vapore saturo.
                                           Esaminare gli scambi di energia tra i sistemi        Indicare le variabili che identificano lo stato
                                           termodinamici e l’ambiente                           termodinamico di un sistema

                                           -   Osservare la qualità delle sorgenti di           -   Definire l’entropia.
                                               calore.                                          -   Indicare l’evoluzione spontanea di un sistema
                                           -   Mettere a confronto l’energia ordinata (a            isolato.
                                               livello     macroscopico)      e     l’energia
                                               disordinata (a livello microscopico).
                             Fisica   3°   -   Mettere in relazione lo stato di quiete e di     -   Formalizzare il primo e il secondo principio
                                               moto rettilineo di un corpo con la forza             della dinamica.
                                               totale che agisce su di esso.                    -   Esprimere la relazione tra gli effetti delle forze
Fare esperienza e                          -   Analizzare la relazione tra l’applicazione           di interazione tra due corpi e le masse dei
rendere ragione del
                                               di una forza su un corpo e la variazione             corpi che interagiscono.
significato dei vari
                                               della sua velocità.                              -   Ipotizzare l’origine dell’attrito.
aspetti del metodo
                                           -   Analizzare le situazioni di interazione tra      -   Distinguere tra attrito statico e attrito
sperimentale, dove
                                               due corpi.                                           dinamico.
l’esperimento è inteso
                                           -   Distinguere tra peso e massa di un corpo.        -   Interpretare la resistenza aerodinamica e
come interrogazione
                                           -   Ragionare in termini di peso apparente.              definire la velocità limite.
ragionata dei
                                           -   Analizzare il secondo principio della            -   Esprimere la legge di Hooke.
fenomeni naturali,
                                               dinamica nei sistemi accelerati.                 -   Definire la forza centrifuga.
scelta delle variabili
significative, raccolta e                  -   Analizzare il moto relativo di due superfici
analisi critica dei dati e                     a contatto.
dell’affidabilità di un                    -   Ragionare sul moto di un corpo che si
processo di misura,                            muove in un fluido.
costruzione e/o                            -   Analizzare le deformazioni subite da una
validazione di modelli.                        molla cui sia applicata una forza.
                                           -   Interpretare la forza centripeta come
                                               risultante delle forze che mantengono un
                                               corpo in moto circolare uniforme.
                                           -   Analizzare l’applicazione di una forza           -   Definire il lavoro compiuto da una forza
                                               costante in relazione allo spostamento che           costante.
                                               essa determina.                                  -   Interpretare graficamente il lavoro.
                                           -   Analizzare il lavoro di una forza che            -   Esprimere i concetti di forza conservativa e
                                               dipende dalla posizione.                             non conservativa.
                                           -   Verificare che il lavoro non dipende dalla
                                               traiettoria percorsa.
                                           -   Analizzare il concetto di sistema isolato nel
                                               percorso che porta alla conservazione del
                                               principio di conservazione dell’energia.
                                           -   Ragionare in termini di energia dissipata e
                                               lavoro compiuto da forze non conservative.

                                                                                                                                                         13
-   Pervenire al teorema dell’impulso a partire     -   Introdurre il concetto di forza media per il
    dalla seconda legge della dinamica.                 calcolo dell’impulso e illustrarne il significato
-   Individuare la procedura necessaria per             fisico
    calcolare l’impulso di una forza variabile.
-   Ricavare la conservazione della quantità di
    moto dai principi della dinamica.
-   Affrontare il problema degli urti (elastici e
    anelastici), in una e due dimensioni.
-   Mettere a confronto il moto rettilineo e il     -   Calcolare il momento di una forza, di una
    moto circolare ed evidenziare le analogie           coppia di forze e di più forze applicate a un
    tra le definizioni delle grandezze lineari e        corpo rigido.
    angolari.                                       -   Calcolare il momento d’inerzia di alcuni corpi
-   Descrivere il moto di traslazione e                 con geometria diversa.
    rotazione di un corpo rigido.                   -   Rappresentare la condizione di equilibrio di
-   Analizzare il movimento di un corpo che             un corpo appeso in relazione al suo
    ruota attorno a un asse e definire il               baricentro.
    momento della forza applicata.
-   Analizzare l’energia totale di un corpo
    rigido.
-   Stabilire le condizioni di equilibrio di un
    corpo rigido.
-   Formulare la legge di gravitazione              -   Indicare gli ambiti di applicazione della legge
    universale.                                         di gravitazione universale.
-   Descrivere l’energia potenziale                 -   Utilizzare la legge di gravitazione universale
    gravitazionale a partire dalla legge di             per il calcolo della costante G e per il calcolo
    gravitazione universale.                            dell’accelerazione di gravità sulla Terra.
-   Interpretare le leggi di Keplero in             -   Definire la velocità di fuga di un pianeta e
    funzione delle leggi di Newton e della              descrivere le condizioni di formazione di un
    legge di gravitazione universale.                   buco nero.
-   Mettere in relazione fenomeni e leggi           -   Riconoscere i limiti di validità delle leggi
    fisiche.                                            fisiche studiate.
-   Analizzare il moto di un liquido in una         -   Formalizzare il concetto di portata e
    conduttura.                                         formulare l’equazione di continuità.
-   Esprimere il teorema di Bernoulli,              -   Formalizzare il concetto di tensione
    sottolineandone l’aspetto di legge di               superficiale.
    conservazione
-   Formulare la teoria cinetica dei gas.           -   Esprimere la relazione fondamentale tra
-   Interpretare, dal punto di vista                    pressione ed energia cinetica media delle
    microscopico, la pressione esercitata dal           molecole.
    gas perfetto e la sua temperatura assoluta.     -   Ricavare l’espressione della velocità
-   Formulare il teorema di equipartizione              quadratica media.
    dell’energia.                                   -   Esprimere il concetto di cammino libero
-   Analizzare la distribuzione maxwelliana             medio.
    delle velocità molecolari.                      -   Descrivere le proprietà della distribuzione di
-   Affrontare la differenza tra gas perfetti e         Maxwell.
    gas reali.                                      -   Formulare l’equazione di Van der Waals per i

                                                                                                            14
gas reali.

-   Mettere in relazione l’aumento di               -   Definire la capacità termica e il calore
    temperatura di un corpo con la quantità             specifico di una sostanza.
    di energia assorbita.                           -   Utilizzare il calorimetro per la misura dei
-   Formalizzare la legge fondamentale della            calori specifici.
    calorimetria.                                   -   Definire la caloria.
-   Esprimere la relazione che indica la            -   Rappresentare le caratteristiche comuni delle
    quantità di calore trasferita per conduzione        forze intermolecolari.
    in un certo intervallo di tempo.                -   Definire il concetto di calore latente nei
-   Interpretare gli stati di aggregazione              cambiamenti di stato.
    molecolare in funzione dell’energia             -   Esprimere il concetto di temperatura critica.
    interna.
-   Analizzare il comportamento di solidi,
    liquidi e gas in seguito alla
    somministrazione, o sottrazione, di calore.
-   Analizzare il comportamento dei vapori.
-   Descrivere il comportamento dei gas reali
    attraverso l’equazione di Van der Waals.
-   Formulare il concetto di funzione di stato.     -   Definire il lavoro termodinamico.
-   Mettere a confronto trasformazioni reali e      -   Il lavoro termodinamico è una funzione di
    trasformazioni quasi-statiche.                      stato?
-   Interpretare il primo principio della           -   Descrivere le principali trasformazioni di un
    termodinamica alla luce del principio di            gas perfetto come applicazioni del primo
    conservazione dell’energia.                         principio.
-   Esaminare        le     possibili,   diverse,   -   Definire le trasformazioni cicliche.
    trasformazioni termodinamiche.                  -   Definire i calori molari del gas perfetto.
-   Descrivere l’aumento della temperatura di       -   Descrivere le trasformazioni adiabatiche.
    un gas in funzione delle modalità con cui
    avviene il riscaldamento.
-   Analizzare come sfruttare l’espansione di       -   Descrivere il principio di funzionamento di
    un gas per produrre lavoro.                         una macchina termica.
-   Analizzare alcuni fenomeni della vita reale     -   Descrivere il bilancio energetico di una
    dal punto di vista della loro reversibilità o       macchina termica.
    irreversibilità.                                -   Descrivere le caratteristiche dell’entropia.
-   Analizzare il rapporto tra il lavoro totale     -   Indicare il verso delle trasformazioni di
    prodotto dalla macchina e la quantità di            energia (la freccia del tempo).
    calore assorbita.                               -   Formalizzare l’equazione di Boltzmann per
-   Enunciare e dimostrare la disuguaglianza            l’entropia.
    di Clausius.                                    -   Formulare      il    terzo   principio     della
-   Esaminare l’entropia di un sistema isolato          termodinamica.
    in presenza di trasformazioni reversibili e     -   Definire la molteplicità di un macrostato.
    irreversibili.
-   Discutere l’entropia di un sistema non
    isolato.

                                                                                                           15
-   Analizzare la differenza tra macrostati e
                                            microstati di un sistema.

Formalizzare un           Fisica   3°   -   Indicare la procedura per affrontare e           -   Scegliere e applicare le relazioni matematiche
problema di fisica e                        risolvere i problemi di dinamica.                    appropriate per la soluzione dei problemi.
applicare gli strumenti                 -   Applicare il calcolo numerico alla               -   Utilizzare il foglio di calcolo numerico.
matematici e                                risoluzione di alcuni problemi di moto.
disciplinari rilevanti                  -   Ricavare l’espressione del lavoro compiuto       -   Indicare i casi di lavoro motore e lavoro
per la sua risoluzione                      da una forza costante.                               resistente.
                                        -   Individuare il lavoro come prodotto scalare      -   Individuare le procedure per calcolare il
                                            di forza e spostamento.                              lavoro totale compiuto da più forze.
                                        -   -Mettere in relazione il lavoro con le           -   Formalizzare il teorema dell’energia cinetica.
                                            diverse forme di ener-                           -   Applicare il principio di conservazione
                                            gia.                                                 dell’energia.
                                        -   Introdurre il concetto di potenza.
                                        -   Analizzare la conservazione delle                -   Riconoscere che, all’interno di un sistema
                                            grandezze fisiche in riferimento ai                  isolato, la legge di conservazione vale per la
                                            problemi sul moto da affrontare e                    quantità di moto totale del sistema e non per
                                            risolvere.                                           quella dei singoli corpi.
                                        -   Mettere in relazione gli urti, elastici e        -   Utilizzare le leggi di conservazione per
                                            anelastici, con la conservazione della               risolvere problemi relativi al moto dei corpi
                                            quantità di moto e dell’energia cinetica.            nei sistemi complessi.
                                                                                             -   Risolvere problemi di urto elastico e
                                                                                                 anelastico.
                                                                                             -   Calcolare la posizione e la velocità del centro
                                                                                                 di massa di un sistema.
                                        -   Formalizzare il secondo principio della          -   Ragionare in termini di conservazione del
                                            dinamica per le rotazioni e evidenziare le           momento angolare.
                                            sue analogie, e differenze, con il secondo       -   Applicare le relazioni matematiche opportune
                                            principio della dinamica per le traslazioni.         per la risoluzione dei problemi di dinamica
                                        -   Definire il vettore momento angolare.                rotazionale.

                                        Analizzare il moto dei satelliti in relazione alle   Calcolare l’interazione gravitazionale tra due corpi.
                                        forze agenti                                         Utilizzare le relazioni matematiche appropriate
                                                                                             alla risoluzione dei diversi problemi
                                        Ragionare sul movimento ordinato di un fluido        Applicare l’equazione di continuità e l’equazione di
                                                                                             Bernoulli nella risoluzione di problemi proposti

                                        Ragionare in termini di molecole e di atomi          Utilizzare correttamente le relazioni appropriate
                                                                                             alle risoluzioni dei diversi problemi.

                                        Scegliere e utilizzare le relazioni matematiche      Utilizzare il foglio elettronico nello studio della
                                        specifiche appropriate alle diverse                  distribuzione di Maxwell
                                        problematiche

                                                                                                                                                     16
-   Formalizzare le equazioni relative alle       -   Interpretare il lavoro termodinamico in un
                                             diverse trasformazioni termodinamiche.            grafico pressione-volume.
                                         -   Formalizzare le espressioni matematiche       -   Applicare le relazioni appropriate in ogni
                                             dei calori molari del gas perfetto.               singola trasformazione di stato.
                                                                                           -   Calcolare i calori molari del gas perfetto.

                                         -   Indicare le condizioni necessarie per il      -   Definire una sorgente ideale di calore.
                                             funzionamento di una macchina termica.        -   Definire il rendimento di una macchina
                                         -   Formalizzare il teorema di Carnot e               termica.
                                             dimostrarne la validità.                      -   Definire la macchina termica reversibile e
                                                                                               descriverne le caratteristiche.
                           Fisica   3°   -   Osservare gli effetti della variazione di     -   Mettere a confronto le dilatazioni volumiche
                                             temperatura di corpi solidi, liquidi e            di liquidi e solidi.
                                             gassosi e formalizzare le leggi che li        -   Formulare le leggi che regolano le
                                             regolano.                                         trasformazioni dei gas, individuandone gli
                                         -   Ragionare sulle grandezze che descrivono          ambiti di validità.
                                             lo stato di un gas.                           -   Definire l’equazione di stato del gas perfetto.
                                         -   Introdurre il concetto di gas perfetto.
Formulare ipotesi                        -   Formulare la legge per n moli di gas
esplicative, utilizzando                     perfetto.
modelli, analogie e                      -   Formulare la legge di Dalton delle
leggi                                        pressioni parziali.
                                         -   Formulare il secondo principio della          -   Mettere a confronto i due enunciati e               Analizzare e
                                             termodinamica nei suoi due primi                  dimostrarne l’equivalenza.                          descrivere il
                                             enunciati.                                    -   Applicare le relazioni individuate al fine di       funzionamento
                                         -   Formulare il terzo enunciato del secondo          risolvere i problemi proposti.                      delle macchine
                                             principio                                                                                             termiche di uso
                                                                                                                                                   quotidiano nella
                                                                                                                                                   vita reale
                           Fisica   4°   -   Pizzicare la corda di una chitarra e          -   Definire     le    grandezze      caratteristiche
                                             osservare il moto che ne consegue.                fondamentali del moto periodico.
Osservare e                              -   Identificare il moto oscillatorio come moto   -   Definire i tipi fondamentali di onde
identificare fenomeni                        periodico.                                        meccaniche.
                                         -   Osservare la propagazione delle onde          -   Descrivere la propagazione delle onde su
                                             meccaniche.                                       corda.
                                         Cosa genera i suoni?                              Definire le grandezze caratteristiche delle onde
                                                                                           sonore
                                         -   Osservare la propagazione della luce.         -   Delimitare gli ambiti dell’ottica geometrica.
                                         -   Osservare il fenomeno della riflessione       -   Esporre la legge della riflessione.
                                             della luce.                                   -   Discutere il fenomeno della dispersione della
                                         -   Come appare un oggetto parzialmente               luce
                                             immerso in acqua?
                                         -   Osservare la suddivisione subita da un
                                             fascio di luce bianca che incide su un
                                             prisma

                                                                                                                                                                      17
-     Osservare la riflessione da specchi sferici,   -   Definire gli elementi che caratterizzano gli
                                               convessi e concavi.                                specchi sferici.
                                         -     Osservare la rifrazione da parte di lenti      -   Definire le caratteristiche delle lenti sottili.
                                               sottili.                                       -   Definire l’ingrandimento.
                                         -     Gli oggetti e le loro immagini hanno le        -   Discutere i difetti della vista.
                                               stesse dimensioni?
                                         -     Analizzare l’occhio umano come
                                               dispositivo ottico.
                                         Dalle iridescenze di uno strato di benzina           Definire il fronte d’onda
                                         sull’acqua o dalle bande colorate sulla
                                         superficie di un CD illuminato da luce bianca
                                         alla teoria ondulatoria della luce
                                         -     Osservare alcuni fenomeni di attrazione        -   Definire la forza elettrica.
                                               elettrica.                                     -   Definire i materiali isolanti e conduttori
                                         -     I materiali mostrano differente attitudine a
                                               trasferire cariche elettriche.
                                         Due conduttori vicini e isolati l’uno dall’altro     Definire e calcolare la capacità di condensatori
                                         danno vita a un condensatore                         piani

                                         -   La corrente del Golfo, il vento e la corrente    -   Definire l’intensità di corrente elettrica.
                                             elettrica.                                       -   Definire la forza elettromotrice di un
                                         -   Analogia tra un generatore di tensione e             generatore.
                                             una pompa “generatore di dislivello”.
                                                                                              Osservare e descrivere la formazione dei fulmini
                                         -   Una calamita è in grado di attirare piccoli
                                             pezzi di ferro e due calamite possono
                                             attrarsi o respingersi.
                                         -   Analizzare      i    fenomeni      magnetici
                                             utilizzando un ago magnetico.
                                         -   Un campo magnetico esercita una forza su
                                             una carica in moto.
                                         -   Un filo percorso da corrente genera un
                                             campo magnetico
Fare esperienza e          Fisica   4°   -   Studiare il moto di un oscillatore armonico.     -   Calcolare periodo e frequenza di un oscillatore
 rendere ragione del                     -   E’ possibile calcolare il tempo necessario a         armonico.
 significato dei vari                        un oggetto per cadere dal Polo Nord al Polo      -   Esprimere l’energia totale di un oscillatore
 aspetti del metodo                          Sud attraverso un foro praticato nella               armonico in assenza e in presenza di attrito.
 sperimentale, dove                          Terra?                                           -   Distinguere e discutere la rappresentazione
 l’esperimento è                         -   Analizzare l’energia totale di un oscillatore        spaziale e la rappresentazione temporale
 inteso come                                 armonico.                                            dell’onda
 interrogazione                          -   Osservare e descrivere il fenomeno della
 ragionata dei                               risonanza.
 fenomeni naturali,                      -   Analizzare e descrivere le modalità di
 scelta delle variabili                      propagazione di un’onda.
 significative, raccolta                 -   Analizzare i fenomeni di riflessione e
 e analisi critica dei                       interferenza delle onde su corda.

                                                                                                                                                     18
dati e dell’affidabilità   -   Le onde sonore si propagano nel vuoto?          -   Esporre la relazione tra spostamento
di un processo di          -   Analizzare la velocità di propagazione delle        longitudinale di un’onda sonora e variazione
misura, costruzione            onde      sonore      in    relazione   alle        di pressione nel mezzo.
e/o validazione di             caratteristiche fisiche del mezzo in cui si     -   Analisi armonica delle onde sonore: il teorema
modelli.                       propagano.                                          di Fourier.
                           -   Analizzare     le     caratteristiche  della    -   Formulare le condizioni per l’interferenza
                               sensazione sonora: altezza e timbro.                costruttiva e distruttiva.
                           -   Analizzare il fenomeno dell’interferenza di     -   Perché       non     sentiamo      gli   effetti
                               onde sonore.                                        dell’interferenza sonora?
                           -   Anche le onde sonore si propagano               -   Descrivere il fenomeno dei battimenti e
                               aggirando gli ostacoli che incontrano.              calcolarne la frequenza.
                           -   Analizzare il principio di Huygens.             -   Mettere in relazione la diffrazione sonora e le
                                                                                   dimensioni dell’ostacolo incontrato dall’onda
                           -   Creare piccoli esperimenti per osservare la     -   Definire il “raggio di luce”.
                               direzione di propagazione della luce.           -   Definire i concetti di immagine reale e
                           -   Come si può misurare la velocità di                 virtuale.
                               propagazione della luce?                        -   Esporre la legge di Snell.
                           -   Analizzare la riflessione della luce da uno
                               specchio piano.
                           -   Analizzare il fenomeno della rifrazione.
                           -   Tracciare i raggi luminosi riflessi dagli       -   Illustrare la costruzione del raggio riflesso da
                               specchi sferici.                                    uno specchio sferico.
                           -   Analizzare il procedimento grafico per la       -   Costruire correttamente il diagramma dei
                               costruzione dell’immagine di una sorgente           raggi per determinare posizione e dimensioni
                               luminosa formata da specchi sferici.                dell’immagine di un oggetto riflesso da uno
                           -   Formulare l’equazione dei punti coniugati.          specchio sferico.
                           -   Analizzare il procedimento grafico per la       -   Definire le lenti convergenti e le lenti
                               costruzione delle immagini fornite da lenti         divergenti.
                               sottili.                                        -   Definire il potere diottrico di una lente.
                           -   Analizzare le immagini prodotte da lenti        -   Costruire correttamente il diagramma dei
                               convergenti e divergenti.                           raggi per la costruzione delle immagini fornite
                           -   Analizzare le combinazioni di più lenti.            da lenti sottili.
                           -   Analizzare      l’esperimento     delle  due    -   Interpretare l’origine delle frange di
                               fenditure di Young.                                 interferenza.
                           -   Analizzare il fenomeno dell’interferenza su     -   Calcolare la lunghezza d’onda nella lamina e le
                               lamine sottili.                                     variazioni di fase determinate dal cammino e
                           -   Analizzare il fenomeno della diffrazione            dalla riflessione.
                               attraverso vari tipi di fenditura.              -   Definire il potere risolvente.
                           -   Esaminare e discutere i reticoli di
                               diffrazione.
                           -   Creare piccoli esperimenti per studiare         -   Indicare le caratteristiche della forza elettrica.
                               l’interazione elettrica tra corpi e i diversi   -   Esporre il principio di sovrapposizione.
                               metodi di elettrizzazione.                      -   Da cosa dipende la forza di Coulomb nella
                           -   Analizzare la forza totale esercitata da una        materia?
                               distribuzione di cariche su una carica Q.       -   Definire la densità lineare e la densità
                           -   Mettere a confronto la forza elettrica e la         superficiale di carica

                                                                                                                                        19
forza gravitazionale.
-   Utilizzare il teorema di Gauss per calcolare
    i campi elettrici generati da diverse
    distribuzioni di carica.

-   Dalla conservatività della forza di Coulomb       -   Determinare l’energia potenziale elettrica di
    all’energia potenziale elettrica.                     due cariche puntiformi.
-   Analizzare un sistema di cariche e definire       -   Esprimere il potenziale elettrico di una carica
    il potenziale elettrico (caratteristico di quel       puntiforme.
    sistema di cariche).                              -   Definire la circuitazione del campo elettrico.
-   Definire le superfici equipotenziali.             -   Definire e calcolare la capacità di un
-   Analizzare la relazione tra campo elettrico           conduttore.
    e potenziale.                                     -   Calcolare il campo elettrico all’interno di un
-   Analizzare le modifiche che avvengono in              condensatore piano e l’energia in esso
    un conduttore isolato nel processo di                 immagazzinata
    carica.
-   Definire il condensatore elettrico.
-   Cosa serve per mantenere una corrente             -   Definire il generatore ideale di corrente
    all’interno di un conduttore?                         continua.
-   Creare piccoli esperimenti per analizzare la      -   Definire la resistenza elettrica.
    relazione tra differenza di potenziale e          -   Discutere i possibili collegamenti dei resistori
    intensità di corrente elettrica.                      e calcolare le resistenze equivalenti.
-   Analizzare e risolvere i circuiti elettrici con   -   Enunciare l’effetto Joule e definire la potenza
    resistori.                                            elettrica
-   Analizzare l’effetto del passaggio di
    corrente sui conduttori.
-   Analizzare il comportamento di conduttori         -   Discutere le caratteristiche atomiche e
    e dielettrici immersi in un campo elettrico           molecolari dei dielettrici.
    esterno.                                          -   Definire la rigidità dielettrica.
-   Creare piccoli esperimenti per valutare la        -   Formulare le leggi dell’elettrolisi di Faraday.
    conducibilità, o meno, dei liquidi.               -   Descrivere l’effetto valanga
-   I gas conducono l’elettricità?
-   L’interazione tra due magneti avviene             -   Descrivere l’attrazione, o la repulsione, tra i
    anche senza contatto.                                 poli di due calamite.
-   Analizzare      l’andamento      del    campo     -   Definire il campo magnetico.
    magnetico ricorrendo a piccoli esperimenti        -   Descrivere il moto di una particella carica in
    con la limatura di ferro.                             un campo magnetico uniforme.
-   Costruire una procedura operativa per             -   Descrivere l’interazione tra conduttori
    definire l’intensità del campo magnetico.             percorsi da corrente.
-   Definire le caratteristiche della forza che       -   Enunciare il teorema di Ampère.
    agisce su una carica in moto all’interno di       -   Enunciare il teorema di Gauss per il campo
    un campo magnetico.                                   magnetico.
-   Perché un conduttore percorso da corrente         -   Descrivere il ciclo di isteresi magnetica.
    immerso in un campo magnetico risente             -   Descrivere il funzionamento di un
    dell’azione di una forza?                             elettromagnete.
-   Analizzare i campi magnetici generati da

                                                                                                             20
correnti elettriche.
                                        -   Analizzare il momento torcente su una
                                            spira e su una bobina.
                                        -   Evidenziare le proprietà del campo
                                            magnetico attraverso la sua circuitazione e
                                            il flusso del campo stesso.
                                        -   Analizzare e descrivere le proprietà
                                            magnetiche della materia.
                          Fisica   4°   -   Formalizzare la legge oraria di un moto       -   Definire il moto armonico.
                                            armonico.                                     -   Impostare la risoluzione numerica del
                                        -   Analizzare le relazioni tra moto circolare        problema del moto armonico mediante
Formalizzare un
                                            uniforme e moto armonico.                         procedura iterativa.
problema di fisica e
                                        -   Studiare il moto di un pendolo.               -   Esporre la legge dell’isocronismo del pendolo.
applicare gli strumenti
                                        -   Analizzare la rappresentazione matematica     -   Definire i nodi e i ventri di un’onda
matematici e
                                            delle onde armoniche.                             stazionaria.
disciplinari rilevanti
                                        -   Formalizzare il concetto di onde              -   Le onde stazionarie trasportano energia?
per la sua risoluzione
                                            stazionarie.                                  -   Determinare la serie armonica di un’onda e
                                                                                              calcolare le frequenze e le lunghezze d’onda
                                                                                              dei modi normali di oscillazione.
                                        -   La riflessione delle onde sonore.             -   Descrivere il fenomeno dell’eco.                 Descrivere        gli
                                        -   Formalizzare il concetto di intensità         -   Esporre la relazione tra intensità sonora ed     strumenti musicali
                                            sonora.                                           energia trasportata nell’unità di tempo e tra    a corda e a fiato
                                        -   Definire il livello di intensità sonora.          intensità sonora e potenza della sorgente.
                                        -   Formalizzare l’effetto Doppler.               -   Calcolare le frequenze relative all’effetto
                                                                                              Doppler.
                                        -   Indicare le caratteristiche di uno specchio   -   Costruire l’immagine fornita dagli specchi       Comprendere
                                            piano.                                            piani.                                           l’utilità della
                                        -   La velocità di propagazione della luce        -   Definire l’indice di rifrazione di un mezzo.     riflessione totale
                                            dipende dal mezzo in cui essa si propaga.     -   Definire l’angolo limite.                        nel funzionamento
                                        -   Formalizzare il fenomeno della riflessione                                                         di diversi
                                            totale.                                                                                            dispositivi ottici
                                                                                                                                               importanti nella
                                                                                                                                               realtà
                                        -   Come si può calcolare la distanza focale di   -   Definire le distanze oggetto e immagine e la     Analizzare         gli
                                            una lente?                                        distanza focale.                                 strumenti ottici
                                        -   Formulare l’equazione dei punti coniugati     -   Utilizzare le equazioni appropriate alla
                                            per le lenti.                                     soluzione dei diversi problemi proposti.
                                        -   Formulare l’equazione dei costruttori di
                                            lenti.
                                        -   Perché una lampada da tavolo non produce      -   Utilizzare l’esperimento delle due fenditure
                                            interferenza?                                     per calcolare la lunghezza d’onda della luce.
                                        -   Spiegare perché una lente non genera          -   Formulare le condizioni di interferenza
                                            interferenza distruttiva                          costruttiva e distruttiva su lamine sottili.
                                        -   Formulare la legge di Coulomb.                -   Analizzare la legge di Coulomb.
                                        -   Rappresentare graficamente il campo           -   Calcolare il valore del campo elettrico nel
                                            elettrico.                                        vuoto e nella materia.

                                                                                                                                                                  21
-    Introdurre il concetto di flusso di un          -   Formulare il teorema di Gauss.
                                                       campo vettoriale ed estenderlo al campo
                                                       elettrico.
                                                  -    Mettere in relazione l’energia potenziale       -   Calcolare il campo elettrico e il potenziale
                                                       elettrica e il lavoro svolto dalla forza di         elettrico generati da una distribuzione nota di
                                                       Coulomb.                                            cariche.
                                                  -    Analizzare le proprietà elettrostatiche di un   -   Calcolare le capacità equivalenti dei diversi
                                                       conduttore.                                         collegamenti tra condensatori.
                                                  -    Analizzare i collegamenti tra condensatori.
                                                  -    Formulare le leggi di Ohm.                      -    Definire la resistività dei materiali.
                                                  -    Come si procede per la risoluzione di           -    Formalizzare, e applicare correttamente, le
                                                       circuiti con n correnti incognite?                   leggi di Kirchhoff
                                                  -    Analizzare i processi di carica e scarica di    Utilizzare il foglio elettronico per calcolare
                                                       un condensatore.                                l’andamento nel tempo delle grandezze coinvolte
                                                  -    Formulare considerazioni energetiche            nel processo di scarica di un condensatore.
                                                       relative ai processi di carica e scarica dei
                                                       condensatori.
                                                  -    Formulare matematicamente le relazioni          -   Calcolare il raggio della traiettoria circolare   Comprendere il
                                                       esistenti tra il campo magnetico, la forza di       descritta da una carica in moto in un campo       funzionamento dei
                                                       Lorentz, la velocità della carica in moto e         magnetico uniforme.                               motori elettrici in
                                                       l’intensità di corrente nel conduttore.         -   Calcolare la forza magnetica su un filo           corrente continua
                                                  -    Formalizzare l’espressione del campo                percorso da corrente e le forze tra conduttori
                                                       magnetico al centro di una spira, di una            percorsi da corrente
                                                       bobina e all’interno del solenoide
                           Fisica            4°   Analizzare i fenomeni della riflessione e della      Dimostrare le leggi della riflessione e della
                                                  rifrazione secondo il modello ondulatorio            rifrazione utilizzando il modello ondulatorio

                                                  -     Descrivere il modello microscopico.            -   Esporre la quantizzazione della carica.
                                                  -     Introdurre il concetto di campo elettrico.     -   Indicare le caratteristiche del campo elettrico
Formulare ipotesi
                                                  -     Discutere l’equivalenza tra il teorema di
esplicative, utilizzando
                                                        Gauss e la legge di Coulomb.
modelli, analogie e
leggi                                             Discutere la conduzione elettrica nei metalli        Esprimere le leggi di Ohm sulla base del modello
                                                  alla luce di un semplice modello microscopico        microscopico proposto e ricavare le espressioni
                                                                                                       relative alla resistenza e alla resistività.

                                                                                                       -   Andature ed esercizi tecnici di corsa.
Praticare attività                                -   Elaborare risposte motorie sempre più
                                                                                                       -   Mobilità articolare.
motoria sapendo                                       efficaci
                                                                                                       -   Resistenza.
riconoscere le proprie     Scienze Motorie   3°   -   Saper assumere posture adeguate anche in
                                                                                                       -   Velocità.
potenzialità e i propri    Sportive          4°       presenza di carichi.
                                                                                                       -   Forza.
limiti. Sapersi auto                              -   Organizzare percorsi e circuiti mirati
                                                                                                       -   Orienteering.
valutare.                                             rispettando i principi dell’allenamento.
                                                                                                       -   Nuoto.
Produrre risposte          Scienze Motorie   3°   -   Avere la consapevolezza delle proprie
motorie efficaci in        Sportive          4°       capacità e saperle utilizzare per produrre       -   Preacrobatica.

                                                                                                                                                                              22
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