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)
LIVELLI ESSENZIALI/STANDARD
RISULTATI ATTESI
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
CONTENUTI
Il metodo sperimentale; le grandezze fisiche;
la misura; il foglio elettronico; gli strumenti
di misura; la teoria degli errori
Attività di laboratorio
N.
PROVE
VERIFICA
DI
4
TIPOLOGIA
ORALI
1
SCRITTE
3
TEST SOMMATIVO DI
INDIRIZZO
1
II QUADRIMESTRE
(25 gennaio 2011/Termine delle lezioni)
LIVELLI ESSENZIALI/STANDARD
RISULTATI ATTESI
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.
CONTENUTI
La propagazione degli errori; proporzionalità
diretta ed inversa; i vettori; grandezze scalari
e vettoriali
Attività di laboratorio
N.
PROVE
VERIFICA
4
DI
TIPOLOGIA
ORALI
1
SCRITTE
3
TEST SOMMATIVO DI
INDIRIZZO
1
ESPERIENZE DI LABORATORIO
PREVISTE
•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 sperimentale
Descrivi 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= mg
Eguagliando le forze
F= k Δx
forza elastica
forza peso (g=9,8 m/s2 accelerazione di gravità)
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)
0
Lunghezza della molla (m)
Lunghezza iniziale =
1)Elaborazione dei dati sperimentali
Massa
kg
Allungamento=lunghezza- lunghezza
iniziale
m
K=(massax9,8):allungamento
N/m
1) Conclusioni
Analizza 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
Lo studente
1–2
non conosce minimamente i contenuti
fondamentali della disciplina
Lo studente
manifesta gravi e/o numerose lacune nelle nozioni di base
3
non è in grado di risolvere i problemi proposti
non sa esporre gli argomenti trattati
Lo studente
manifesta lacune nelle nozioni di base
4
risolve solo parzialmente gli esercizi proposti
espone in modo frammentario e/o poco comprensibile
Lo studente
manifesta incertezze nella conoscenza e nella
5
comprensione delle nozioni di base
applica le sue conoscenze con difficoltà
espone in forma poco chiara e non sempre pertinente
Lo studente
6
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
Lo studente
possiede una conoscenza quasi completa
7
degli argomenti trattati
applica le sue conoscenze in modo autonomo
espone con correttezza, con ordine e con lessico adeguato
Lo studente
possiede una conoscenza completa e organica
applica le sue conoscenze mostrando buone
8
capacità di correlazione e sintesi
espone in modo fluido e coerente rielaborando
i contenuti in maniera personale e con sicura
padronanza della terminologia specifica
Lo studente
applica le sue conoscenze anche in contesti
9 – 10
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.