Liceo Vittoria Colonna LABORATORIO DI FISICA

La nostra scuola fino allo scorso anno ha avuto una sperimentazione autonoma.Il Dipartimento di matematica, fisica e informatica aveva stabilito, per quanto riguarda l’insegnamento della fisica, di suddividere

la programmazione nel seguente modo:

BIENNIO: teoria degli errori, meccanica

TRIENNIO: termologia, ottica, elettromagnetismo e fisica moderna

L’utilizzo del laboratorio era previsto principalmente nel biennio; l’approccio metodologico era quello di partire dall’esperienza laboratoriale

passando poi alla formalizzazione dei contenuti.

Dopo aver letto le indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento per i nuovi percorsi liceali,

il Dipartimento ha deciso di uniformarsi a tali indicazioni e ha rivisto la programmazione continuando con l’approccio

metodologico laboratoriale già sperimentato da anni.

prof.ssa Paola Lazzarini, Liceo V. Colonna

I QUADRIMESTRE(13 settembre 2010/24 gennaio 2011)

CONTENUTILIVELLI ESSENZIALI/STANDARD RISULTATI ATTESI

Il metodo sperimentale; le grandezze fisiche; la misura; il foglio elettronico; gli strumenti di misura; la teoria degli erroriAttività di laboratorio

Lo studente conosce e comprende le nozioni di base della materia, applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti, espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste

Saper riconoscere gli strumenti di misura ed individuare le loro caratteristiche.Sviluppare abilità relative alla misura

N. PROVE DI VERIFICA

TIPOLOGIA

4 ORALI1

SCRITTE3

TEST SOMMATIVO DI INDIRIZZO1

II QUADRIMESTRE(25 gennaio 2011/Termine delle lezioni)

CONTENUTILIVELLI ESSENZIALI/STANDARD RISULTATI ATTESI

La propagazione degli errori; proporzionalità diretta ed inversa; i vettori; grandezze scalari e vettorialiAttività di laboratorio

Lo studente conosce e comprende le nozioni di base della materia, applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti, espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste

Saper osservare ed identificare fenomeni; saper formulare ipotesi e saper applicare gli strumenti matematici .Saper impostare una relazione di laboratorio.Comprendere il carattere induttivo delle leggi.

N. PROVE DI VERIFICA

TIPOLOGIA

4 ORALI1

SCRITTE3

TEST SOMMATIVO DI INDIRIZZO1

ESPERIENZE DI LABORATORIOPREVISTE

•Misure di lunghezza con righello e calibro

•Misura di superfici regolari ed irregolari: metodo diretto e indiretto

•Misura di volumi: metodo diretto e indiretto

•Misura del lato e dell’area di un quadrato

•Legge di allungamento di una molla

•L’errore statistico (misurazione del diametro di un numero n grande di tappi)

•Somma di vettori

•Moto rettilineo uniforme

METODOLOGIA

Nel biennio si svilupperanno la teoria degli errori, argomenti di meccanica,

introducendo anche elementi di ottica e di termologia.

Si prevede di alternare prove di laboratorio a lezioni teoriche durante le quali introdurre

la formalizzazione del concetto che sta alla base dell’esperienza svolta:

ciò per portare l’alunno ad una conoscenza più consapevole della disciplina.

IMPREVISTI

L’arrivo tardivo delle indicazioni nazionali non ci ha permesso di individuare un libro di

testo adeguato alla nuova programmazione; per questo motivo abbiamo deciso di

integrare il testo adottato ( che comunque sarà utilizzato nella sua completezza nel

triennio) con schede di laboratorio preparate dai docenti, eventuali fotocopie di altri testi

e l’utilizzo di mezzi informatici quali cd rom di argomento specifico.

ESEMPIO DI SCHEDA DI LABORATORIO

Laboratorio Di Fisica

La legge di Hooke

1)Scopo dell’esperienza

Vogliamo verificare il comportamento elastico di una molla : se appendiamo progressivamente dei pesetti ad una molla, la molla si allunga , se togliamo i pesetti la molla torna al punto di partenza. Tra i pesetti applicati e l’allungamento della molla c’è una relazione di proporzionalità che può essere verificata graficamente.L’esperienza può essere anche utilizzata per determinare una caratteristica della molla che si chiama costante elastica.

Dispositivo sperimentaleDescrivi gli strumenti che hai sul tavolo e fai un disegno del dispositivo sperimentale

1)Pillole di teoria

La legge che vogliamo verificare ha una formulazione matematica:

F=- K Δx

dove K è la costante elastica della molla ( dipende dal tipo di materiale) e Δx l’allungamento che la molla subisce quando appendiamo progressivamente i pesetti. Il segno negativo indica che la forza tende sempre a riportare il corpo nella posizione iniziale (forza di richiamo).Se i pesetti vengono applicati senza far oscillare troppo la molla, si osserverà , al termine del’allungamento, che la molla ed i pesetti sono in equilibrio quindi devono agire delle forze uguali ed opposte: la forza elastica della molla è in equilibrio con la forza esercitata dai pesetti ( forza peso).

Se consideriamo solo il valore numerico delle forze, possiamo scrivere :

F= k Δx forza elasticaF= mg forza peso (g=9,8 m/s2 accelerazione di gravità)

Eguagliando le forze mg = kΔx ricaviamo il valore di k

k = mg/Δx

Quindi, conoscendo m, g e Δx possiamo calcolare il valore della costante elastica della molla K che è un valore  che deve rimanere sempre costante.La proporzionalità tra la forza applicata e l’allungamento subito dalla molla può essere anche verificata utilizzando un grafico . Infatti , una volta effettuate tutte le misure, si può costruire il grafico della forza in funzione dell’allungamento con F sull’asse delle ordinate e Δx sull’asse delle ascisse.

Si dovrebbe ottenere un grafico come quello in figura:

F Il valore di k è in relazione con l’inclinazione della retta

Δx

Il grafico proverai poi a costruirlo utilizzando il computer

1)Tabella dei dati sperimentali

Massa agganciata (kg) Lunghezza della molla (m)

0 Lunghezza iniziale =

1)Elaborazione dei dati sperimentali

MassaAllungamento=lunghezza- lunghezza iniziale

K=(massax9,8):allungamento

kg m N/m

1) ConclusioniAnalizza i valori di k che hai calcolato e verifica se sono approssimativamente uguali tra loro; in questo caso l’esperienza è ben riuscita .Se i valori non sono confrontabili tra loro, fai delle ipotesi relative al perché l’esperienza non ha dato i valori sperati .

OSSERVAZIONI IN ITINERE

Dopo questo primo periodo di lavoro osserviamo che l’approccio laboratoriale conferma

quello che è stato il nostro lavoro dei precedenti anni:

- attraverso le esperienze analizzate l’alunno impara ad osservare un fenomeno naturale da

vari punti di vista in maniera più critica e comincia a collegare le sue esperienze di tutti i

giorni con quanto osservato in laboratorio;

- l’approccio sperimentale permette di avvicinare gli alunni al formalismo della materia in

modo graduale;

- l’esperienza di laboratorio permette allo studente di comprendere il nesso tra evidenze

sperimentali e modelli teorici.

VALUTAZIONE

Da vari anni in questo Istituto si è scelto di valutare gli alunni con un solo voto anche a

fine primo quadrimestre. Il voto è la sintesi di molteplici aspetti dell’apprendimento.

Per quanto riguarda il laboratorio di fisica vengono valutati:

- elaborati scritti

- relazioni di laboratorio

- interrogazioni orali

- partecipazione al dialogo educativo

Il dipartimento di matematica, fisica e informatica ha elaborato una tabella di valutazione

di seguito riportata:

Criteri per la valutazione delle verifiche per tutti gli indirizzi:

Voti Giudizi

1 – 2

Lo studente      

  non conosce minimamente i contenuti

fondamentali della disciplina  

3

Lo studente      

  manifesta gravi e/o numerose lacune nelle nozioni di base

  non è in grado di risolvere i problemi proposti

  non sa esporre gli argomenti trattati

4

Lo studente      

  manifesta lacune nelle nozioni di base

  risolve solo parzialmente gli esercizi proposti

  espone in modo frammentario e/o poco comprensibile

5

Lo studente      

  manifesta incertezze nella conoscenza e nella

  comprensione delle nozioni di base

  applica le sue conoscenze con difficoltà

  espone in forma poco chiara e non sempre pertinente

6

Lo studente      

  conosce e comprende le nozioni di base della materia

  applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti

  espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste

7

Lo studente      

  possiede una conoscenza quasi completa

  degli argomenti trattati  

  applica le sue conoscenze in modo autonomo

  espone con correttezza, con ordine e con lessico adeguato

8

Lo studente      

  possiede una conoscenza completa e organica

  applica le sue conoscenze mostrando buone

  capacità di correlazione e sintesi

  espone in modo fluido e coerente rielaborando

  i contenuti in maniera personale e con sicura

  padronanza della terminologia specifica

9 – 10

Lo studente      

  applica le sue conoscenze anche in contesti

  diversi da quelli noti  

  è capace di operare rilievi critici  

  è capace di operare scelte autonome e motivate

  espone in modo brillante e con linguaggio ricco e personale

Per tutti gli indirizzi:per le verifiche sotto forma di test sarà stabilito di volta in volta il punteggio da assegnare ai singoli quesiti.