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LICEO LINGUISTICOFISICA III E IV ANNO Il programma ministeriale si riferisce al BIENNIO. Per quanto riguarda la distribuzione della materia nei due anni, si segnala che non sono stati proposti percorsi vincolanti, ad esclusione delle indicazioni riportate nel seguito; spetta alla programmazione indicare quali strategie adottare e quali itinerari seguire per garantire la gradualità, l’organicità e la produttività dell’azione didattica. Spetta parimenti al docente stabilire raccordi e connessioni tra singole attività, per evitarne la rigida separazione e per non frammentare gli apprendimenti. FINALITA' Le finalità generali attribuite all’insegnamento della fisica sono: 1. concorrere alla formazione culturale dell’allievo, arricchendone la preparazione complessiva con strumenti idonei a una comprensione critica del presente, attraverso lo sviluppo di capacità di analisi e di collegamento e delle facoltà di astrazione e di unificazione che la fisica richiede per indagare sul mondo naturale; 2. contribuire all’acquisizione di una mentalità flessibile, fondata su una preparazione che consenta il conseguimento di una professionalità di base polivalente; 3. acquisire la consapevolezza che la possibilità di indagare l’universo è legato al progresso tecnologico ed alle più moderne conoscenze; 4. comprendere l’universalità delle leggi fisiche che partendo dalla scala umana si estenda dal macrocosmo al microcosmo nel tentativo di fornire una visione scientifica organica della realtà fisica; 5. comprendere l’evoluzione storica dei modelli di interpretazione della realtà evidenziandone l’importanza, i limiti ed il progressivo affinamento; 6. contribuire, nel fecondo contatto con le altre discipline, ad una visione unitaria del divenire storico dell’umanità; 7. comprendere che la fisica ha un linguaggio universale che favorisce l’apertura, il dialogo e il rispetto reciproco tra individui e quindi tra popoli e culture; 8. contribuire alla consapevolezza che, in una società complessa permeata di scienza e tecnologia, una formazione scientifica è indispensabile per le scelte che ogni cittadino è chiamato a compiere nella vita democratica. Finalità specifiche Le finalità specifiche dell’insegnamento della fisica sono: 1. comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra costruzione teorica e attività sperimentale; 2. acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti, finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura; 3. capacità di reperire informazioni, di utilizzarle in modo autonomo e finalizzato e di comunicarle con un linguaggio scientifico; 4. capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di aff ro n t a re problemi concreti, anche al di fuori dello stretto ambito disciplinare; 5. abitudine all’approfondimento, alla riflessione individuale e all’organizzazione del lavoro personale; 6. capacità a cogliere ed apprezzare l’utilità del confronto di idee e dell’organizzazione del lavoro di gruppo; 7. capacità di riconoscere i fondamenti scientifici presenti nelle attività tecniche; 8. consapevolezza delle potenzialità, dello sviluppo e dei limiti delle conoscenze scientifiche; 9. capacità di cogliere le relazioni tra lo sviluppo delle conoscenze fisiche e quello del contesto umano storico e tecnologico; 10. capacità di cogliere l’importanza del linguaggio matematico come potente strumento nella descrizione del mondo e di utilizzarlo adeguatamente. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO Alla fine del triennio lo studente dovrà essere in grado di: 1. distinguere nell’esame di una problematica gli aspetti scientifici dai presupposti ideologici, filosofici, sociali ed economici. 2. inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprietà varianti ed invarianti. 3. affrontare con flessibilità situazioni impreviste di natura scientifica e/o tecnica; 4. applicare in contesti diversi le conoscenze acquisite; 5. collegare le conoscenze acquisite con le implicazioni della realtà quotidiana; 6. utilizzare criticamente le informazioni facendo anche uso di documenti originali quali memorie storiche, articoli scientifici, articoli divulgativi, ecc.; 7. riconoscere i fondamenti scientifici delle attività tecniche; 8. riconoscere l’ambito di validità delle leggi scientifiche; 9. conoscere, scegliere e gestire strumenti matematici adeguati e interpretarne il significato fisico; 10. distinguere la realtà fisica dai modelli costruiti per la sua interpretazione; 11. definire concetti in modo operativo, associandoli per quanto possibile ad apparati di misura; 12. formulare ipotesi di interpretazione dei fenomeni osservati, dedurre conseguenze e proporre verifiche; 13. scegliere tra diverse schematizzazioni esemplificative la più idonea alla soluzione di un problema reale; 14. analizzare fenomeni individuando le variabili che li caratterizzano; 15. stimare ordini di grandezza prima di usare strumenti o effettuare calcoli; 16. fare approssimazioni compatibili con l’accuratezza richiesta e valutare i limiti di tali semplificazioni; 17. valutare l’attendibilità dei risultati sperimentali ottenuti; 18. mettere in atto le abilità operative connesse con l’uso degli strumenti; 19. esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici e altra documentazione; 20. utilizzare il linguaggio specifico della disciplina; 21. comunicare in modo chiaro e sintetico le procedure seguite nelle proprie indagini, i risultati raggiunti e il loro significato; 22. costruire e/o utilizzare semplici programmi all’elaboratore per la soluzione di problemi, simulazioni, gestione di informazioni. CONTENUTI Tema nº 1 – Interazioni gravitazionali – Analisi della caduta dei gravi in situazioni diverse. Misurazione diretta ed indiretta di grandezze. Introduzione ad una scienza sperimentale: definizione operativa delle grandezze fisiche; elementi della teoria della misura. Pendolo. Moto periodico. – Sistemi di riferimento. Principi della dinamica. Forze elastiche. Moto circolare uniforme. Pendolo conico. – Interazione gravitazionale su larga scala. Le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Campo gravitazionale. – Energia. Lavoro di una forza. Campi conservativi. Principi di conservazione. Interazione gravitazionale nell’universo. Tema nº 2 – Interazioni elettromagnetiche – Fenomeni elettrostatici: Forza di Coulomb. Campo elettrico. – Moto di una carica in un campo elettrico. Corrente elettrica. Circuiti elettrici. Modello di conduzione. – Energia elettrica. Trasformazione di energia. Potenza. Condensatori. – Campo magnetico. Interazione tra correnti. Fenomeni di induzione elettromagnetica. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Onde elettromagnetiche. Banda ottica-fenomenologia. Analogia con fenomeni ondulatori di altra natura. Tema nº 3 – Interazione forte e debole, dall’atomo al nucleo – Costituzione della materia. Spettroscopia. Evoluzione dei modelli atomici. Fondamenti di fisica moderna: effetto fotoelettrico, esperienza di Franck e Hertz. Ipotesi di de Broglie, principio di Heisemberg. – Interazione forte. Caratteristiche dei nuclei. Fissione e fusione. – Decadimenti:particelle;metodi di indagine attuali Tema nº 4 – Dal microcosmo al macrocosmo – relatività – Gli oggetti celesti. Il Sole: caratteristiche fisiche e parametri osservativi, irraggiamento, spettro elettromagnetico, attività, ener gia termonucleare. Stelle: parametri osservativi, classificazione spettrale, aspetti evolutivi, origine degli elementi. Galassie. – Fondamenti evolutivi della cosmologia. – Concetto di spazio e tempo assoluti. I postulati della Relatività ristretta. Simultaneità degli eventi. Equivalenza massa-energia. Ipotesi di relatività generale. – Modelli di universo. I Programmi Ministeriali del Liceo Linguistico sono estratti dal progetto della Commissione Brocca.
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