INDIRIZZO DI STUDIO: LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE … · Via di Bravetta, 541 - Tel....

M I N I S T E R O D E L L ’ I S T R U Z I O N E D E L L ’ U N I V E R S I T A ’ E D E L L A R I C E R C A U F F I C I O S C O L A S T I C O R E G I O N A L E P E R I L L A Z I O

I . I . S . “Via S i lvestr i , 301” V i a S i l v e s t r i , 3 0 1 – T e l . 0 6 . 1 2 1 . 1 2 7 . 6 6 0

D i s t r e t t o 2 4 – M u n i c i p i o X I I – C o d . M e c c . R M I S 1 0 8 0 0 G

Plesso “ Is t i tuto Tecnico Industr ia le "A. Vol ta" V i a d i B r a v e t t a , 5 4 1 - T e l . 0 6 . 1 2 1 . 1 2 4 . 0 2 0 - F a x 0 6 . 1 2 1 .124.021

Codice meccanograf ico: RMTF108014 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

INDIRIZZO DI STUDIO:

LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE

CLASSE : 1 sez. M

PROGRAMMA SVOLTO

nel corso di

INFORMATICA (INFO)

Modulo unico (2 ore settimanali)

DOCENTE: Prof. Ing. Fabio SCANZANI

ANNO SCOLASTICO: 2015/2016

M I N I S T E R O D E L L ’ I S T R U Z I O N E D E L L ’ U N I V E R S I T A ’ E D E L L A R I C E R C A

U F F I C I O S C O L A S T I C O R E G I O N A L E P E R I L L A Z I O I . I . S . “Via S i lvestr i , 301”

V i a S i l v e s t r i , 3 0 1 – T e l . 0 6 . 1 2 1 . 1 2 7 . 6 6 0 D i s t r e t t o 2 4 – M u n i c i p i o X I I – C o d . M e c c . R M I S 1 0 8 0 0 G



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TESTO ADOTTATO:

ADDOMINE MARISA / PONS DANIELE - INFORMATICA (LIBRO MISTO MULTIMEDIALE) METODI E FONDAMENTI - MULTIMEDIALE CON DVD-ROM + EBOOK SCUOLABOOK Ed. ZANICHELLI - ISBN 9788808199744 + Appunti Messi A Disposizione Dal Professore Su Piattaforma Didattica Edmodo.

OBIETTIVI E FINALITA’ CONSEGUITE NELL’ A.S. 2015-16

Coerentemente con quanto previsto nella programmazione di inizio anno, l’insegnamento ha mirato al conseguimento e consolidamento delle seguenti competenze:

• Comprensione dei principali fondamenti teorici della scienza dell’informazione; • Buona padronanza nell’uso dei principali strumenti informatici: con particolare riguardo

all’indirizzamento ed alla soluzione di problemi significativi in connessione allo studio delle altre discipline (problem solving) ;

• Consapevolezza di vantaggi/svantaggi e dei limiti dell’uso degli strumenti informatici e delle conseguenze sociali e culturali che tale uso determina.

Questi obiettivi, poiché si riferiscono al consolidamento di competenze di base fortemente connesse fra di loro, sono stati trattati, ove possibile, in modo integrato, mantenendo sempre su di un piano paritario la teoria con la pratica (dove è stato possibile sono state integrate 1 ora di laboratorio a settimana). Si è cercato quindi di favorire un raccordo con gli altri insegnamenti, in particolare con quelli relativi alla matematica, alla fisica ed alle scienze, ed alle sinergie con il territorio, aprendo, ove è stato possibile, collaborazioni con i colleghi docenti degli altri insegnamenti o strutture ed enti esterni alla scuole (vedi partecipazione Maker Fair ed. 2015).

CONOSCENZE ED ABILITA’ SVILUPPATE .

Nel corso dell’anno sono state dapprima introdotte le caratteristiche architetturali di un computer: i concetti chiave di hardware e software. Si è proceduto quindi all’introduzione del concetto di codice portando esempi e riferimenti alla codifica binaria ed esadecimale presentando alcuni tra i codici informatici maggiormente utilizzati (ASCII e Unicode). Si è quindi passati ad esaminare gli elementi funzionali costituenti l’archetipo del PC con l’introduzione del modello di macchina di Von Neumann: CPU, memoria, dischi, bus e le principali periferiche. Sono stati quindi illustrati le differenze tra il concetto di software applicativo e quello di sistema operativo, elencando le principali funzionalità di base e le caratteristiche più comuni in quest’ultimo. E’ stato poi introdotto il concetto di algoritmo e di processo come sequenza di istruzioni in esecuzione, illustrando il meccanismo base della gestione della memoria e le principali funzionalità dei file system. In laboratorio (anche se non specificatamente richiesto nelle indicazioni nazionali) sono stati utilizzati i principali strumenti informatici di produzione più comuni nell’uso del Personal Computer con particolare riguardo agli elementi costitutivi di una presentazione Powerpoint. Sono stati quindi affrontati gli elementi di base della programmazione partendo dalla redazione di un diagramma di flusso da un algoritmo fino ad arrivare all’implementazione di semplici programmi di calcolo e di ordinamento di dati utilizzando i principali costrutti della programmazione ad oggetti presenti in un noto ambiente di programmazione messo a punto dal MIT (USA) denominato Scratch. Hanno completato il percorso, alcuni elementi strutturali e di conoscenza di base riguardanti le reti di comunicazione dei computer, la struttura di Internet (WEB) ed i principali servizi (email, IRC, etc.).






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Le metodologie d’insegnamento adottate sono state, come previsto nella programmazione di inizio anno: lezioni frontali e , quando è stato possibile, lezioni interattive (LIM), la scoperta guidata (problem solving), l’analisi di alcuni casi di studio e progetto in lavori di gruppo a casa ed in attività collaborative di laboratorio (cooperative Learning).

Nel corso dell’anno è stato fatto ampio uso della Piattaforma gratuita di E-Learning denominata “EDMODO” per la condivisione di materiali didattici e, soprattutto, per una comunicazione continua con i ragazzi e le loro famiglie.

CONTENUTI DISCIPLINARI

In particolare il corso di INFORMATICA ha affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi in moduli:

MODULO 1 – Fondamenti dell’Informatica di base. La scienza dell'informazione; Breve storia del calcolo automatico e del Personal Computer; Funzionamento di un Personal Computer (PC); Architettura di un PC (Macchina di Von Neumann); Periferiche di input e di output (esempi); La conservazione dei dati e dei programmi: le memorie di massa; I codici numerici (Decimale, Binario, Esadecimale, Bit, Nibble, Byte); Metodi di conversione dei codici numerici da base decimale a binaria e viceversa; Primi passi nell'uso del PC MODULO 2 – Sistemi operativi e applicazioni Primi passi nell'uso del PC Il sistema operativo; Tipi di Sistemi operativi ( Dos, Windows, Linux, OSx, Android, etc..) Introduzione ai linguaggi di programmazione; L'approccio algoritmico ed i diagrammi di flusso; La programmazione in ambiente Scratch: Istruzioni fondamentali; Alcuni esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (LAB) MODULO 3– Utilizzo del software di produzione e programmazione ( in laboratorio) Le suite di produttività (MS Office ); Le presentazioni in MS POWERPOINT (attività di LAB); Esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (attività di LAB) MODULO 4 – Internet e le Reti di computer Cenni alla comunicazione nei Sistemi distribuiti e nelle Reti di computer Fondamenti di Internet ( modem, indirizzamento IP, principali servizi) Basi per l'utilizzo del Web.

Roma, 30 Maggio 2016. F.to Il Docente (Prof. Ing. Fabio SCANZANI) Fto I rappresentanti di classe degli studenti







LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE

CLASSE : 2 sez. M

PROGRAMMA SVOLTO

nel corso di

INFORMATICA ( INFO)









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TESTO ADOTTATO:

ADDOMINE MARISA / PONS DANIELE - INFORMATICA (LIBRO MISTO MULTIMEDIALE) METODI E FONDAMENTI - MULTIMEDIALE CON DVD-ROM + EBOOK SCUOLABOOK Ed. ZANICHELLI - ISBN 9788808199744 + Appunti Messi A Disposizione Dal Professore Su Piattaforma Didattica Edmodo.


Coerentemente con quanto previsto nella programmazione di inizio anno, l’insegnamento ha mirato al conseguimento e consolidamento delle seguenti competenze:

• Comprensione dei principali fondamenti teorici della scienza dell’informazione; • Buona padronanza nell’uso dei principali strumenti informatici con particolare riguardo

all’indirizzamento ed alla soluzione di problemi significativi in connessione allo studio delle altre discipline (problem solving) ;


Questi obiettivi, poiché si riferiscono al consolidamento di competenze di base fortemente connesse fra di loro, sono stati trattati, ove possibile, in modo integrato, mantenendo sempre su di un piano paritario la teoria con la pratica (dove è stato possibile sono state integrate 1 ora di laboratorio a settimana). Si è cercato quindi di favorire un raccordo con gli altri insegnamenti, in particolare con quelli relativi alla matematica, alla fisica ed alle scienze, ed alle sinergie con il territorio, aprendo, ove è stato possibile, collaborazioni con i colleghi docenti degli altri insegnamenti o strutture ed enti esterni alla scuole (vedi Maker Fair ed. 2015).


Poiché al test di ingresso somministrato all’inizio dell’anno gli studenti mostravano numerose lacune riguardo argomenti di base che riguardavano la programmazione del primo anno di corso, considerando la durata quinquennale del corso, in accordo con il consiglio di classe, si è convenuto di riaffrontare nel corso dell’anno appena trascorso, in modo sistematico e maggiormente approfondito, parte dei contenuti disciplinari riguardanti la programmazione del primo anno di corso. Ne consegue che all’inizio del corso sono state riesaminate le caratteristiche architetturali di un computer: i concetti chiave di hardware e software. Si è quindi passati ad esaminare gli elementi funzionali costituenti l’archetipo del PC con l’introduzione del modello di macchina di Von Neumann: CPU, memoria, dischi, bus e le principali periferiche. Sono stati quindi illustrati le differenze tra il concetto di software applicativo e quello di sistema operativo, elencando le principali funzionalità di base e le caratteristiche più comuni in quest’ultimo. E’ stato poi introdotto il concetto di algoritmo e di processo come esecuzione di una sequenza di istruzioni, illustrando il meccanismo base della gestione della memoria e le principali funzionalità dei file system. In laboratorio (attività svolta anche se non specificatamente richiesta nelle indicazioni nazionali) sono stati utilizzati alcuni dei principali strumenti informatici di produzione più comuni nell’uso del Personal Computer con particolare riguardo agli elementi costitutivi di una presentazione Ms Powerpoint. Sono stati quindi introdotti ed affrontati alcuni degli elementi di base della programmazione partendo dalla redazione di un diagramma di flusso da un algoritmo fino ad arrivare all’implementazione di semplici programmi di calcolo e di ordinamento di dati utilizzando i principali costrutti della programmazione ad oggetti presenti in un noto ambiente didattico di programmazione messo a punto dal MIT (USA) denominato Scratch. Hanno completato il percorso, alcuni elementi strutturali e di conoscenza






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di base riguardanti le reti di comunicazione dei computer, la struttura di Internet (WEB) ed i principali servizi (email, IRC, etc.).

Le metodologie d’insegnamento adottate sono state, come previsto nella programmazione di inizio anno: lezioni frontali e, quando è stato possibile, lezioni interattive (LIM), la scoperta guidata (problem solving), l’analisi di alcuni casi di studio e progetto in lavori di gruppo a casa ed in attività collaborative di laboratorio (cooperative learning).



In particolare il corso di INFORMATICA ha affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi in moduli:

MODULO 1 – Fondamenti dell’Informatica di base. La scienza dell'informazione; Breve storia del calcolo automatico e del Personal Computer; Funzionamento di un Personal Computer (PC); Architettura di un PC (Macchina di Von Neumann); Periferiche di input e di output (esempi); La conservazione dei dati e dei programmi: le memorie di massa; Primi passi nell'uso del PC MODULO 2 – Sistemi operativi e applicazioni Primi passi nell'uso del PC Il sistema operativo; Tipi di Sistemi operativi ( Dos, Windows, Linux, OSx, Android, etc..) Introduzione ai linguaggi di programmazione; L'approccio algoritmico ed i diagrammi di flusso; La programmazione in ambiente Scratch: Istruzioni fondamentali; Alcuni esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (LAB) MODULO 3– Utilizzo del software di produzione e programmazione ( in laboratorio) Le suite di produttività ( Office Automation); Le presentazioni in POWERPOINT (LAB); Esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (LAB) MODULO 4 – Internet e le Reti di computer Cenni alla comunicazione nei Sistemi distribuiti e nelle Reti di computer Fondamenti di Internet ( modem, indirizzamento IP, principali servizi) Basi per l'utilizzo del Web.








ELETTRONICA ed ELETTROTECNICA

CLASSE : 2 sez. A

PROGRAMMA SVOLTO nel Corso di

SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE

(STA)









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TESTO ADOTTATO:

Sergio SAMMARONE - SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE ( ELETTRICITA’) (LIBRO MISTO MULTIMEDIALE) + EBOOK SCUOLABOOK Ed. ZANICHELLI - ISBN 97888081285115 + Appunti Messi A Disposizione Dal Professore Su Piattaforma Didattica Edmodo.

OBIETTIVI E FINALITA’ Il corso di “Scienze e tecnologie applicate” concorre a far conseguire allo studente, risultati di

apprendimento che lo mettano in grado di:

• collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storico-culturale ed etica, nella consapevolezza della storicità dei saperi.

• utilizzare gli strumenti culturali e metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale, critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni e ai suoi problemi, anche ai fini dell’apprendimento permanente;

• utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza;

• utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare;

• padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;

In particolare l’obiettivo generale del corso è stato quello di favorire la crescita di una comprovata capacità nell’applicare conoscenze e nell’utilizzare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi in un contesto industriale che sarà, idealmente, il futuro luogo di lavoro del tecnico professionista formato, ovvero nel favorire il consolidamento di conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nel suo sviluppo professionale e personale.

Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche tali abilità sono descritte come cognitive (comprendenti l’uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e/o pratiche (comprendenti l’abilità manuale e l’uso di metodi, materiali, strumenti) e tali le competenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia.

Questi obiettivi, poiché si riferiscono al consolidamento di competenze di base fortemente connesse fra di loro, sono stati affrontati in modo integrato, mantenendo sempre su di un piano paritario la teoria con la pratica. A tal fine sono state integrate nel programma di studio 1 o 2 ore di laboratorio settimanali non previste dalle linee guida nazionali. Si è cercato quindi di favorire un raccordo con gli altri insegnamenti, in particolare con quelli relativi alla matematica, alla fisica ed alle scienze, ed alle sinergie con il territorio, aprendo, ove è stato possibile, collaborazioni con i colleghi docenti degli altri insegnamenti o strutture ed enti esterni alla scuole (vedi Maker Fair ed. 2015).







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In particolare il corso di STA ha affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi in moduli:

Modulo 1: Materiali conduttori ed isolanti

Richiami sulla teoria dei campi elettrici Richiami di Elettrologia,: Campo Elettrico, Energia, Potenziale elettrico Conduttori, Isolanti, Superconduttori e Semiconduttori. Tecnologia elettronica dei semiconduttori;

Modulo 2: Controllo e Misurazione. Circuiti Elettrici e Misure Elettriche Grandezze elettriche Strumenti di Misura per grandezze elettriche Strumenti di misura Errori nelle misurazioni Amperometri e galvanometri Elementi attivi e passivi : i Resistori Circuiti elettrici resistivi. Le leggi di Ohm Misura di resistenze: Modulo 3: Le Figure Professionali e gli ambiti industriali. L’Elettronica e l’Elettrotecnica Storia dell’elettronica Le applicazioni dell’elettronica Le figure professionali dell’elettronica La produzione dell’elettricità (approfondimento sulle centrali elettriche ) Le macchine elettriche (approfondimento sui motori elettrici ed i generatori elettrici ) Impianti elettrici civili e industriali (Centrali Termoelettriche) Le figure professionali dell’elettrotecnica

Modulo 4 : Informatica e Sistemi di telecomunicazione L’Informatica: I linguaggi di programmazione (cenni a Scratch ed Arduino) L’evoluzione dell’informatica I linguaggi informatici L’evoluzione dei linguaggi di programmazione(cenni a Scratch ed IDE Arduino) Le fasi di creazione di un programma/progetto Gli ambienti di sviluppo (cenni a Scratch ed Arduino) Il ciclo di vita del software ( diagrammi di Gaant e Pert) Segnali e Trasmissione La comunicazione e l’informazione Segnali analogici e digitali : introduzione al mondo digitale e analogico, (con particolare riferimento alla digitalizzazione delle immagini e del suono);






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Le onde elettromagnetiche; Trasmissione dei segnali elettrici, ottici e senza fili Internet e le Reti di Computer. Le reti di computer La rete Internet Cenni ai servizi di Internet (TCPIP e DNS, domini e registrazione di siti).

Modulo 5: Sicurezza, Salute, Ambiente. Elementi di Antinfortunistica e Territorio Legislazione sulla Sicurezza La legislazione antinfortunistica Il ruolo dell’INAIL Il Decreto Legislativo 81/2008 e successive modifiche La Segnaletica antinfortunistica La Sicurezza nell’attività lavorativa: l'uso dei DPI La sicurezza nell'attività lavorativa e le diverse discipline di riferimento Il rischio elettrico e il pericolo incendio L’ Inquinamento ambientale e la sua misura. Cenni alle metodologie di analisi e misura dell’inquinamento ambientale L’inquinamento atmosferico e la qualità dell’aria negli ambienti indoor.









CLASSE : 1 sez. B

PROGRAMMA SVOLTO

NEL CORSO DI

TECNOLOGIE INFORMATICHE

( TecINFO)

Modulo unico di 3 ore settimanali ( 1 teoria + 2 Labor. in copresenza di ITP)








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TESTO ADOTTATO:

F.BELTRAMO /C. IACOBELLI /T. RORA REKALIDIS - COMPUWARE ediz. digitale con Windows 7 e OFFICE 2010 + fascicolo competenze. ISBN : 9788824740869 + Appunti Messi A Disposizione Dal Professore Su Piattaforma Didattica Edmodo.


Come previsto nella programmazione di inizio anno l’insegnamento ha mirato al conseguimento e consolidamento delle seguenti competenze:

• Comprensione dei principali fondamenti teorici della scienza dell’informazione; • Buona padronanza nell’uso dei principali strumenti informatici: con particolare riguardo

all’indirizzamento ed alla soluzione di problemi significativi (problem solving) anche in connessione allo studio delle altre discipline;


Poiché questi obiettivi si riferiscono al consolidamento di competenze di base fortemente connesse fra di loro sono stati trattati, ove possibile, in modo integrato, mantenendo sempre su di un piano paritario la teoria con la pratica. Si è cercato sempre di favorire un raccordo con gli altri insegnamenti, in particolare con quelli relativi alla matematica, alla fisica ed alle scienze, ed alle sinergie con il territorio, instaurando, ove è stato possibile, collaborazioni con i colleghi docenti degli altri insegnamenti o con strutture ed enti esterni all’Istituto (vedi partecipazione a Maker Fair ed. 2015).


Nel corso dell’anno sono state dapprima introdotte le caratteristiche architetturali di un computer: i concetti chiave di hardware e software. Si è proceduto quindi all’introduzione del concetto di codice portando esempi e riferimenti alla codifica binaria ed esadecimale presentando alcuni tra i codici informatici maggiormente utilizzati (ASCII e Unicode). Si è quindi passati ad esaminare gli elementi funzionali costituenti l’archetipo del PC con l’introduzione del modello di macchina di Von Neumann: CPU, memoria, dischi, bus e le principali periferiche. Sono stati quindi illustrati le differenze tra il concetto di software applicativo e quello di sistema operativo, elencando le principali funzionalità di base e le caratteristiche più comuni in quest’ultimo. E’ stato poi introdotto il concetto di algoritmo e di processo come esecuzione di una sequenza di istruzioni elementari, illustrando il meccanismo base della gestione della memoria e le principali funzionalità dei file system. In laboratorio, in stretta collaborazione con l‘ITP e l’insegnante di sostegno, sono stati utilizzati i principali strumenti informatici di produzione più comuni nell’uso del Personal Computer con particolare riguardo agli elementi costitutivi di un documento elettronico, di un foglio di calcolo elettronico e di una presentazione con diapositive. Sono stati quindi affrontati gli elementi di base della programmazione partendo da un algoritmo, alla redazione di un diagramma di flusso fino ad arrivare all’implementazione di semplici programmi di calcolo e di ordinamento di dati utilizzando i costrutti di programmazione ad oggetti presenti in un noto ambiente di programmazione didattico messo a punto dal MIT (USA) denominato Scratch. Hanno completato il percorso, alcuni elementi strutturali e basi di conoscenza riguardanti le reti di comunicazione dei computer, la struttura di Internet (WEB) ed i suoi principali servizi (email, IRC, etc.). Le metodologie d’insegnamento adottate, come previsto nella programmazione di inizio anno, sono state: lezioni frontali e lezioni interattive (LIM), scoperta guidata (problem solving), analisi di casi di studio e progetto, lavori di gruppo ed individuali sia a casa che in attività collaborative di laboratorio (cooperative learning).






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In particolare il corso di TECNOLOGIE INFORMATICHE ha affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi nei seguenti moduli didattici:

MODULO 1 – Fondamenti dell’Informatica di base. La scienza dell'informazione; Breve storia del calcolo automatico e del Personal Computer; Come funziona un Personal Computer (PC); Architettura di un PC (Macchina di Von Neumann); Periferiche di input e di output; La conservazione dei dati e dei programmi:le Memorie di massa; I codici numerici (Decimale, Binario, Esadecimale, Bit, Nibble, Byte); Metodi di conversione dei codici numerici da base decimale a binaria e viceversa; Primi passi nell'uso del PC MODULO 2 – Sistemi operativi e applicazioni Il sistema operativo; Tipi di Sistemi operativi ( Dos, Windows, Linux, OSx, Android, etc..) Organizzazione dei dati: File e applicazioni; Operazioni logiche sui dati ( AND, OR, NOT, IF THEN etc..) Introduzione ai linguaggi di programmazione; L'approccio algoritmico ed i diagrammi di flusso; La programmazione in ambiente Scratch: Istruzioni fondamentali; Istruzioni avanzate; Esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (LAB) MODULO 3– Utilizzo del software di produzione e programmazione ( in laboratorio) Le suite di produttività ( Office Automation); L'elaboratore testi WORD (LAB) Il foglio elettronico EXCEL (LAB) Le presentazioni in POWERPOINT (LAB); Esempi ed applicazioni di programmazione in Scratch (LAB) MODULO 4 – Cenni alle Reti di computer di INTERNET Cenni alla comunicazione nei Sistemi distribuiti e nelle Reti di computer Fondamenti di Internet ( modem, indirizzamento IP, servizi Basi per l'utilizzo del Web.

Roma, 30 Maggio 2016. F.to Il Docente (Prof. Ing. Fabio SCANZANI) F.to I rappresentanti di classe degli studenti








CLASSE : 2 sez. B

PROGRAMMA SVOLTO

nel Corso di

SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE (STA)









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TESTO ADOTTATO:

Luigi Calligaris, Stefano Fava et altri.. - SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE- Elettronica ed Elettrotecnica Informatica e Telecomunicazioni (LIBRO MISTO MULTIMEDIALE) + EBOOK SCUOLABOOK Ed. HOEPLI - ISBN 978820346577 + Appunti Messi A Disposizione Dal Professore Su Piattaforma Didattica Edmodo.

OBIETTIVI E FINALITA’ Il corso di “Scienze e tecnologie applicate” concorre a far conseguire allo studente, risultati di

apprendimento che lo mettano in grado di:

• collocare le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologiche in una dimensione storico-culturale ed etica, nella consapevolezza della storicità dei saperi.

• utilizzare gli strumenti culturali e metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale, critico e responsabile di fronte alla realtà, ai suoi fenomeni e ai suoi problemi, anche ai fini dell’apprendimento permanente;


• utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare;

• padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;

In particolare l’obiettivo generale del corso è stato quello di favorire la crescita di una comprovata capacità nell’applicare conoscenze e nell’utilizzare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi in un contesto industriale che sarà, idealmente, il futuro luogo di lavoro del tecnico professionista formato, ovvero nel favorire il consolidamento di conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nel suo sviluppo professionale e personale.

Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche tali abilità sono descritte come cognitive (comprendenti l’uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e/o pratiche (comprendenti l’abilità manuale e l’uso di metodi, materiali, strumenti) e tali le competenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia.

Questi obiettivi, poiché si riferiscono al consolidamento di competenze di base fortemente connesse fra di loro, sono stati trattati, ove possibile, in modo integrato, mantenendo sempre su di un piano paritario la teoria con la pratica (dove è stato possibile sono state integrate con 1 o 2 ore di laboratorio a settimana). Si è cercato quindi di favorire un raccordo con gli altri insegnamenti, in particolare con quelli relativi alla matematica, alla fisica ed alle scienze, ed alle sinergie con il territorio, aprendo, ove è stato possibile, collaborazioni con i colleghi docenti degli altri insegnamenti o strutture ed enti esterni alla scuole (vedi Maker Fair ed. 2015).







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In particolare il corso di STA ha affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi nei moduli sottoindicati:

Modulo 1: Materiali di interesse industriale Caratteristiche dei Materiali e Leghe del Ferro Proprietà dei materiali; Ferro e sue leghe; L’acciaio: Classificazione e applicazioni degli acciai, Trattamenti termici delle leghe del ferro; Caratteristiche dei Materiali Non Ferrosi e Speciali e loro utilizzo Materiali metallici non ferrosi e loro leghe: Rame e Alluminio; Conduttori, Isolanti, Superconduttori e Semiconduttori.

Modulo 2: Controllo e Misurazione. Circuiti Elettrici e Misure Elettriche Grandezze elettriche Strumenti di Misura per grandezze elettriche Strumenti di misura Errori nelle misurazioni Amperometri e galvanometri Elementi attivi e passivi : i Resistori Circuiti elettrici resistivi. Le leggi di Ohm Misura di resistenze: Modulo 3: Le Figure Professionali e gli ambiti industriali. L’Elettronica e l’Elettrotecnica Storia dell’elettronica Le applicazioni dell’elettronica Le figure professionali dell’elettronica La produzione dell’elettricità (approfondimento sulle centrali elettriche ) Le macchine elettriche (approfondimento sui motori elettrici ed i generatori elettrici ) Impianti elettrici civili e industriali Le figure professionali dell’elettrotecnica

Modulo 4 : Informatica e Sistemi di telecomunicazione L’Informatica: I linguaggi di programmazione (cenni a Scratch ed Arduino) L’evoluzione dell’informatica I linguaggi informatici L’evoluzione dei linguaggi di programmazione(cenni a Scratch ed Arduino) Le fasi di creazione di un programma/progetto Gli ambienti di sviluppo (cenni a Scratch ed Arduino) Il ciclo di vita del software ( diagrammi di Gaant e Pert) Segnali e Trasmissione La comunicazione e l’informazione






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Segnali analogici e digitali : introduzione al mondo digitale e analogico, (con particolare riferimento alla digitalizzazione delle immagini e del suono); Le onde elettromagnetiche; Trasmissione dei segnali elettrici, ottici e senza fili Internet e le Reti di Computer. Le reti di computer La rete Internet Cenni ai servizi di Internet (TCPIP e DNS, domini e registrazione di siti).

Modulo 5: Sicurezza, Salute, Ambiente. Elementi di Antinfortunistica e Territorio Legislazione sulla Sicurezza La legislazione antinfortunistica Il ruolo dell’INAIL Il Decreto Legislativo 81/2008 e successive modifiche La Segnaletica antinfortunistica La Sicurezza nell’attività lavorativa: l'uso dei DPI La sicurezza nell'attività lavorativa e le diverse discipline di riferimento Il rischio elettrico e il pericolo incendio L’ Inquinamento ambientale e la sua misura. Cenni alle metodologie di analisi e misura dell’inquinamento ambientale L’inquinamento atmosferico e la qualità dell’aria negli ambienti indoor.









CLASSE : 4 sez. B

PROGRAMMA DEL

CORSO DI

TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI

(TPSEE)

MODULO UNICO ( 5 ORE) ( 2 ORE TEORICHE + 3 di LABORATORIO IN COPRESENZA ITP)








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OBIETTIVI E FINALITA’ DELL’INSEGNAMENTO DI TPSEE:

Il corso di “Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici” concorre a far conseguire allo studente, nel corso del triennio, relativamente al profilo educativo, culturale e professionale i seguenti principali obiettivi di apprendimento:


• cogliere l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto dell’etica e della deontologia professionale;

• riconoscere gli aspetti di efficacia, efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; • saper interpretare il proprio ruolo autonomo nel lavoro di gruppo; • essere consapevole del valore sociale della propria attività, partecipando attivamente alla vita civile e

culturale a livello locale, nazionale e comunitario; • riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi

processi produttivi; • analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei

saperi e le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell’innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali;

• orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio.

Per conseguire tali obiettivi, nel corso di quest’ anno scolastico, le metodologie d’insegnamento adottate, come previsto nella programmazione di inizio anno, sono state: lezioni frontali, lezioni interattive (LIM), la scoperta guidata (problem solving), l’analisi di alcuni casi di studio e progetto in lavori di gruppo a casa ed in attività collaborative di laboratorio (cooperative learning). Nel corso dell’anno è stato fatto ampio uso della piattaforma didattica gratuita di E-Learning denominata “EDMODO” utilizzata per la condivisione di materiali didattici e, soprattutto, per intrattenere una comunicazione continua con i ragazzi e le loro famiglie ( soprattutto nei casi di studenti che rientravano nella tipologia BES).

Laboratorio di Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici

Le esercitazioni in laboratorio, in linea con quanto previsto nella programmazione di inizio anno, hanno riguardato :

• Progettazione e misure elettriche di semplici circuiti con dispositivi elettronici discreti di tipo attivo e/o passivo per il condizionamento di segnali elettrici mediante l’uso di simulatori virtuali (EWB e NI MULTISIM ) su PC.

• Introduzione alla progettazione di sistemi prototipali di controllo e misura impieganti microcontrollori ( Arduino Uno rev.3)

• Analisi e studio di configurazioni circuitali per l’acquisizione di grandezze elettriche analogiche provenienti da sensori fisici e ambientali: sensori di temperatura, di umidità, di gas (es. monossido di carbonio), Polveri.

• Realizzazione di documentazione di progetto e relazioni tecniche su le esperienze condotte in laboratorio.

Le esercitazioni pratiche sono state svolte presso i laboratori di TPSEE e di Misure elettriche presenti in Istituto. I laboratori dispongono di strumentazione e componentistica standard (Multimetri, Alimentatori, Generatori di funzione, Oscilloscopi, L.I.M e di 12 postazioni di computer connesse tra loro in rete ed a Internet, dotate di tutti i programmi di simulazione e degli ambienti di programmazione necessari (IDE). Nel corso delle sessioni di laboratorio sono stati affrontate tematiche relative all’impiego degli strumenti di misura presenti in laboratorio e all’uso delle breadboard nella progettazione di dispositivi e di sistemi elettronici. Per le simulazioni sono stati utilizzati alcuni SW disponibili sulle stazioni PC come NI Multisim ver 13, Ewb, Ultiboard e Fritzing.






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Nel corso delle sperimentazioni sono utilizzati componenti discreti attivi e passivi in dotazione al laboratorio come : Resistori, Condensatori, diodi Led, transistor BJT (es 2N1711). IN particolare per il progetto didattico “Arduindoor” sono stati impiegati sensori di nuova acquisizione da parte dell’Istituto (DUST sensor, MQ7 sensor, DHT11) ed alcune board prototipali di recente produzione basate su microcontrollore ARDUINO UNO REV 3. (FISHINO) Tutte le esperienze svolte durante il corso sono state corredate di relazione tecnica specifica conclusiva in formato PDF elettronico sia singola che cumulativa (Cooperative learning and Team working) che è stata oggetto di valutazione da parte dei docenti. Qualora necessaria, è possibile trovare copia delle relazioni tecniche sul server del Laboratorio di TPSEE.


Nel contesto del Quadro europeo delle qualifiche le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche ed i contenuti disciplinari sono un insieme di fatti, principi, teorie e pratiche relative allo specifico settore di lavoro o di studio. Nel caso specifico di indirizzo di studio Elettronica ed elettrotecnica, facendo riferimento alle linee guida di indirizzo nazionali, i principali argomenti trattati sono stati:

• Analisi di Circuiti RC in corrente continua ed alternata ; • Componentistica elettronica passiva (R,L,C) e attiva (Diodi, Transistor, e principali disp.

semiconduttori); • Microcontrollori e progettazione di base di circuiti elettronici che ne fanno uso (Arduino) ; e relativi

linguaggi di programmazione (IDE // C++) • Uso della strumentazione di base (Oscilloscopio, Generatore di funzioni, Multimetro); • Programmi di simulazione su PC ( ad es. EWB, NI MULTISIM etc); • Basi dell'organizzazione e gestione di un progetto ( Briefing e Debriefing progettuale)

In particolare è stato affrontato lo studio dei seguenti contenuti disciplinari suddivisi in moduli:

Modulo 1 - PARAMETRI CARATTERISTICI DEI SEGNALI ANALOGICI E DIGITALI.

Richiami sul metodo dei fasori e sull’analisi dei circuiti RLC in regime sinusoidale (AC); Risposta dei circuiti RC nel dominio del tempo: determinazione delle costanti di tempo. Risposta dei circuiti RC nel dominio della frequenza: Misure di modulo e di fase.

Modulo 2 - DISPOSITIVI ELETTRONICI A SEMICONDUTTORE

Modello di giunzione PN a semiconduttore; Diodo a giunzione; Circuito equivalente di un diodo a giunzione Polarizzazione del diodo a giunzione Diagramma caratteristico tensione - corrente del diodo a giunzione; Diodo Zener: sue caratteristiche elettriche e circuitali. Il diodo come raddrizzatore: il Ponte di Graetz; Schema a blocchi di un Alimentatore (Power supply; Modello di giunzione NPN a semiconduttore Transistor a giunzione bipolare (BJT); Polarizzazione statica e dinamica del Bjt: determinazione del punto di lavoro. Progetto di una rete di auto polarizzazione del Bjt a partire dal punto di lavoro. Condizioni di Saturazione ed interdizione del Bjt. Misure elettriche del Bjt nel dominio del tempo e della frequenza Cenni alla tecnologia BJ-FET transistor Oscillatore astabile con BJT : principio di funzionamento Confronto tecnologie TTL/ MOS per i dispostivi digitali






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Modulo 3 - DISPOSITIVI ELETTRONICI ANALOGICI LINEARI e NON LINEARI

Amplificatore per piccoli segnali : modello e tecniche di progettazione Amplificatori per piccoli segnali: caratteristiche di ingresso e di uscita e tecniche di accoppiamento di stadi di amplificazione per segnali elettrici. Studio della risposta di uno stadio amplificatore: risposta in frequenza modulo e fase. L’amplificatore operazionale: caratteristiche elettriche e costruttive. Impiego dell’Op-Amp come circuito comparatore; Oscillatori non lineari con Op-Amp: configurazione astabile, bistabile, monostabile.

Modulo 4 - MICROCONTROLLORI E DISPOSITIVI ELETTRONICI AD/DA

Introduzione ai microcontrollori ed alla microprogrammazione. Parametri caratteristici e configurazione di base di ARDUINO. Configurazione circuitale e programmazione delle porte di I/O e dei parametri di controllo di Arduino Acquisizione di segnali elettrici da dispositivi elettronici e loro condizionamento. Convertitori AD e DA : caratteristiche funzionali ed impiego Esempio di una catena di misura e/o di controllo Progetto e realizzazione di un sistema prototipale per l’analisi della qualità dell’aria Indoor ( PROGETTO ARDUINDOOR); Analisi ed impiego di Sensori ambientali di Polveri, di Monossido di Carbonio, di temperatura ed umidità relativa (relazioni tecniche)

TESTO ADOTTATO:

Fausto Maria Ferri - Corso Di Tecnologie E Progettazione Di Sistemi Elettrici Ed Elettronici – Articolazione Elettronica per Ist. tecnici -Settore Tecnologico (Libro Misto Multimediale) + Ebook Scuolabook Ed. Hoepli - ISBN 978820350154 + Appunti messi a Disposizione dal Professore su Piattaforma Didattica Edmodo

Roma, 30 Maggio 2016. F.to Il Docente (Prof. Ing. Fabio SCANZANI) F.to Il Docente Tecn.Prat. (Prof. Nicola COLAVOLPE) F.to I rappresentanti di classe degli studenti

INDIRIZZO DI STUDIO: LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE … · Via di Bravetta, 541 - Tel....

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