Programmazione fisica quinta 2014/15
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- Creato Lunedì, 26 Gennaio 2015 12:31
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Lo studio della Fisica deve concorrere alla formazione dell’allievo per la maturazione del ragionamento e dell’analisi critica oggettiva, e deve:
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evidenziare il carattere unitario della scienza e il ruolo fondamentale della fisica;
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sviluppare capacità deduttive, di formalizzazione e di astrazione a livelli sempre più elevati;
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sviluppare atteggiamenti di curiosità e di ricerca rispetto alla realtà naturale e di riflessione delle proprie esperienze.
Obiettivi
L’insegnamento della Fisica si propone di fornire all’alunno strumenti per:
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individuare la natura dei fenomeni osservati;
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acquisire la precisione del linguaggio scientifico;
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saper individuare l’evolversi di situazioni reali;
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osservare ed identificare fenomeni;
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saper descrivere, risolvere e rappresentare problemi scegliendo il Modello matematico pertinente;
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conoscere i principali momenti della storia della Fisica.
In riferimento alle indicazioni nazionali per il quinto anno del liceo scientifico, lo studente completerà lo studio dell’elettromagnetismo con l’induzione magnetica e le sue applicazioni, per giungere, privilegiando gli aspetti concettuali, alla sintesi costituita dalle equazioni di Maxwell. Lo studente affronterà anche lo studio delle onde elettromagnetiche, della loro produzione e propagazione, dei loro effetti e delle loro applicazioni nelle varie bande di frequenza.
Il percorso didattico comprenderà le conoscenze sviluppate nel XX secolo relative al microcosmo e al macrocosmo, accostando le problematiche che storicamente hanno portato ai nuovi concetti di spazio e tempo, massa ed energia. L’insegnante dovrà prestare attenzione a utilizzare un formalismo matematico accessibile agli studenti, ponendo sempre in evidenza i concetti fondanti. Lo studio della teoria della relatività ristretta di Einstein porterà lo studente a confrontarsi con la simultaneità degli eventi, la dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze; l’aver affrontato l’equivalenza massa-energia gli permetterà di sviluppare un’interpretazione energetica dei fenomeni nucleari (radioattività, fissione, fusione). L’affermarsi del modello del quanto di luce potrà essere introdotto attraverso lo studio della radiazione termica e dell’ipotesi di Planck (affrontati anche solo in modo qualitativo), e sarà sviluppato da un lato con lo studio dell’effetto fotoelettrico e della sua interpretazione da parte di Einstein, e dall’altro lato con la discussione delle teorie e dei risultati sperimentali che evidenziano la presenza di livelli energetici discreti nell’atomo. L’evidenza sperimentale della natura ondulatoria della materia, postulata da De Broglie, ed il principio di indeterminazione potrebbero concludere il percorso in modo significativo.
Competenze
L’insegnamento della Fisica si propone di fornire all’alunno strumenti per:
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Consolidare la padronanza del linguaggio scientifico.
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Approfondire il significato di modello fisico di una situazione reale
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Formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli
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Raccogliere e analizzare in modo critico dati valutando l’affidabilità di un processo di misura
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Costruire e/o validare modelli
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Formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione
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Interiorizzare il metodo di indagine specifico della fisica e delle scienze; nei suoi aspetti sperimentali, teorici e linguistici.
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Collocare le principali scoperte scientifiche ed invenzioni tecniche nel loro contesto storico e sociale.
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Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive
MODULO Uno
Il campo elettromagnetico
TEMPO: entro novembre
U. A. 1 – Induzione elettromagnetica |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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U. A. 2 – Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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MODULO Due
Fisica Moderna
TEMPO: entro aprile
U. A. 1 – La relatività ristretta |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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U. A. 2 – La crisi della fisica classica |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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U. A. 3 – La meccanica quantistica |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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U. A. 4 – Fisica nucleare |
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CONOSCENZE |
ABILITA’ |
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Nel mese di maggio verrà, inoltre, svolto un terzo modulo, a scelta dell’insegnante, su una delle seguenti tematiche, di interesse attuale, suggerite dalle indicazioni nazionali per il quinto anno del Liceo Scientifico:
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astrofisica e cosmologia;
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fisica delle particelle;
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energia nucleare;
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semiconduttori;
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micro- e nano-tecnologie.