060613

Riunione del 13/6/06

Si è proseguito nelle descrizione delle conoscenze di Fisica. Qui sotto, assieme alla scaletta di lavoro, è riprodotto l'elenco delle descrizioni aggiornato.

Scaletta di lavoro messa a punto:

# tradurre le considerazioni svolte nelle varie riunioni in un elenco condiviso di "descrizioni" di conoscenze, abilita', atteggiamenti, ... di base (con una possibile distinzione di livelli tra cose "per tutti" e cose "per chi intende proseguire in facolta' scientifiche") espresse sotto forma di "saper fare" (o qualcosa di simile);
# in una seconda fase, far seguire queste descrizioni da alcuni brevi esempi di attivita' (per chiarire il significato di ogni "descrizione");
# in una terza fase, individuare dei link ad attivita', esperienze, ... di piu' ampio respiro (individuate "anche" all'interno del patrimonio nazionale che nell'ambito del P.L.S. si sta mettendo insieme);
# in questo lavoro, tener conto dei punti gia' messi a fuoco nelle riunioni precedenti (rivedere i verbali) e di altre esperienze analoghe gia' svolte a livello nazionale, tenendo conto che si vorrebbe realizzare un elenco "realistico" ma "innovativo", significativo sia per la "matematica" che per la "fisica" (e le altre "scienze") ma anche con evidenziati gli obiettivi "comuni", non troppo "enciclopedico" ma neanche "generico" (dovrebbero trasparire il livello di formalizzazione a cui si pensa, le cose che sarebbe opportuno non fare, quelle "accessorie", ...)
# non si e' discussa l'eventuale articolazione temporale dell'"elenco" (individuare alcune propedeuticita'? dare indicazioni sulla opportunita' di introdurre "presto" - rispetto alla tradizione - alcuni argomenti?) e l'impostazione delle "indicazioni per l'uso", che saranno da correlare agli altri aspetti del progetto (come diffondere le nostre proposte a livello scolastico, come incontarci con i docenti dei corsi universitari di primo anno, l'intreccio con i test di ingresso e/o di autovalutazione, ...).

Elencazione delle "descrizioni" dei "saper (fare)" finora prodotta:

----- Aspetti di base comuni a tutte le discipline scientifiche
# rappresentare graficamente funzioni descritte come formule, tabelle, ...
# rappresentare percentualmente e graficamente distribuzioni
# saper invertire formule (con le 4 operazioni e potenze)
# saper usare le proprieta' delle potenze per calcoli con numeri in notazione esponenziale, calcoli mentali approssimati (con numeri "grossi" e "piccoli"), cambi di unita' di misura, interpretazione dei prefissi
# saper individuare l'ordine di grandezza e le cifre significative di un numero, sapere approssimare un numero con un dato numero di cifre significative
# saper associare a tabelle e grafici il "tipo di funzione" compatibile (y=ax+b, y=k/x, y=x^2)
# individuare in un contesto grandezze interdipendenti
# associare andamenti grafici a fenomeni naturali, economici, tecnici
# saper operare con (e confrontare) grandezze espresse con sistemi di unita' di misura diversi (scientifici, tecnici, pratici) d'uso diffuso.
# scegliere lo strumento di misura adatto alla misura da effettuare (alla precisione che si vuole ottenere, alle caratteristiche dell'oggetto, ...), esprimere il risultato con la sua indeterminazione, e calcolare l'errore relativo.
# data una grandezza espressa in funzione di altre, determinare il valore di essa con la sua indeterminazione conoscendo il valore e l'indeterminazione delle altre
# saper usare e interpretare le uscite di una calcolatrice
----- Aspetti specifici di Fisica
# saper distinguere grandezze scalari e grandezze vettoriali
# saper sommare, scomporre, fare differenze di vettori, sia graficamente che analiticamente
# saper modellizzare situazioni di moto tratte da contesti reali (scelta di un sistema di riferimento adatto e delle variabili significative attraverso cui descrivere la posizione rispetto al tempo)
# saper distinguere tra traiettoria e grafico della legge oraria
# saper usare in modo appropriato i termini di velocita', accelerazione
# saper associare le variazioni di velocita' alla azione di forze
# saper distinguere massa e peso
# saper definire la quantita' di moto e l'energia cinetica
# saper calcolare le variazioni di q. di m. prodotte da una "forza impulsiva costante"
# saper calcolare il lavoro di una forza costante
# saper utilizzare il fatto che la variazione dell'energia cinetica di un corpo equivale al lavoro fatto da tutte le forze che agiscono su esso
# saper riconoscere una forza conservativa e calcolare la relativa energia potenziale per casi semplici
# saper utilizzare il principio della conservazione dell'energia meccanica, saper determinare il lavoro fatto da una forza dissipativa (trasformazione dell'energia meccanica in altre forme di energia)
# saper utilizzare il concetto di pressione per descrivere la statica dei fluidi (Archimede, Stevino, Torricelli) e saper calcolare il lavoro fatto dalle forze di pressione
----- Richiedono un ulteriore approfondimento:
# momento di una forza
# forze centrali, moto circolare uniforme
# sistema di punti
# conservazione della quantita' di moto
----- Da aggiustare:
# fenomeni ondulatori, onde longitudinali e trasversali
# energia trasportata da un'onda
# riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione, polarizzazione
# ottica geometrica
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# saper distinguere tra calore e temperatura
# saper distinguere le diverse forme di trasmissione del calore
# sapere che un cambiamento di stato o una variazione di temperatura avvengono con scambi di energia tra il sistema termodinamico e l'ambiente
# saper calcolare il lavoro in processi a pressione costante
# saper descrivere e interpretare l'esperienza del mulinello di Joule con il concetto di energia interna di un sistema e il I p. della termodinamica
# saper correlare tra loro le descrizioni microscopica e macroscopica di un sistema termodinamico
# conoscere e saper utilizzare il modello "gas perfetto"
# saper descrivere il funzionamento di macchine termiche (anche frigorifere) e calcolarne il rendimento
# saper formulare il secondo principio della termodinamica, collegandolo ai concetti di reversibilità e irreversibilità di una trasformazione (concetto di entropia)
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# conoscere i principali fenomeni elettrostatici, saper applicare la legge di C. e calcolare i campi elettrici per distribuzioni semplici
# saper utilizzare il concetto di differenza di potenziale
# conduttori, isolanti
# capacita' di un conduttore, condensatori, energia immagazzinata nel campo elettrico
# correnti elettriche e circuiti con bilancio energetico
# magneti permanenti e campi magnetici generati da cariche in movimento
# forze magnetiche (interazioni "magnete-corrente" e "corrente-corrente")
# induzione elettromagnetica e applicazioni
# onde elettromagnetiche: velocita', spettro, energia, polarizzazione
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# conoscere i limiti del modello della fisica classica (spazio, tempo, massa ed energia nella relativita' ristretta, principio di indeterminazione)
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# aspetti trasversali da inserire (storia, ruolo teoria ed esperimento, interazione con tecnica/economia, storia del pensiero,...)
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