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” 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 2
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. 4
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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