Gruppo di lavoro sui curricoli
Allegato 1: quadro di riferimento per il curricolo fisico

A1   Estratti dal quadro per la FISICA
(per una versione estesa vedi:  http://www.fisica.unige.it/pls/linea2/syllabus-fisica.htm)

Vengono riportati:
• la premessa
• le caratteristiche generali
• l'introduzione agli esempi
• alcuni esempi [riferiti allo studio di un corpo in movimento e all’introduzione del concetto di attrito]

Competenze fisiche di base
 utili per una cittadinanza "consapevole", necessarie per proseguire gli studi in una facoltà scientifica

 

PROPOSTA PER UNA REVISIONE DEI CONTENUTI E DEL METODO DI
 INSEGNAMENTO DELLA FISICA

 

L’attenzione del gruppo di lavoro si è concentrata sui contenuti essenziali che ogni studente dovrebbe padroneggiare all’uscita della scuola superiore sia che si iscriva all’Università (indipendentemente dalla Facoltà scelta) sia che non prosegua gli studi. Non è stata presa in esame la collocazione degli argomenti nello specifico percorso scolastico dello studente, la cui articolazione dipende dalla tipologia di scuola e dalle scelte culturali e metodologiche del singolo insegnante.  

 

 

Il documento contiene due parti:
una a carattere generale,  riportata qui sotto vengono sottolineate le procedure che contraddistinguono l'approccio fisico ad un problema e vengono considerate le grandezze fisiche e le relazioni fra di esse, la cui conoscenza è, a giudizio del gruppo di lavoro, irrinunciabile
una contenente esempi specifici
 clicca qui  		 vengono proposti esempi con un approccio metodologico, suggerito dal Gruppo di lavoro, che è quello del metodo scientifico:

osservazione sperimentale --> modello teorico --> osservazione sperimentale

 

 

 

 

Aspetti Generali

  • Saper descrivere un oggetto e/o un fenomeno fisico prima qualitativamente e poi quantitativamente: individuare le grandezze fisiche che lo caratterizzano, sapendo distinguere fra grandezze scalari e grandezze vettoriali, e stimare gli ordini di grandezza.
  • Sapere trattare i problemi connessi alla misura (sensibilità dello strumento, riproducibilità di una misura), sapere che ogni misura è affetta da una incertezza di misura  e/o da un errore sistematico e che pertanto il risultato di una misura non è un "numero" ma un "intervallo".
  • Saper esprimere correttamente il risultato della misura di una grandezza specificando valore numerico, incertezza e unità di misura. Conoscere il significato di incertezza assoluta e relativa. Saper verificare "automaticamente", per ogni misura,  la bontà del risultato ottenuto utilizzando il concetto di incertezza relativa.
  • Saper distinguere fra grandezza fisica e la sua unità di misura.
  • Conoscere il Sistema Internazionale delle unità di misura (SI), quali siano in tale sistema le grandezze fondamentali e come si esprimano le grandezze derivate attraverso le grandezze fondamentali. Saper effettuare le conversioni opportune.
  • Saper descrivere situazioni reali individuando modelli adeguati che consentano di mettere in relazione tra loro le grandezze fisiche coinvolte
  • Saper utilizzare modelli per effettuare previsioni e, possibilmente, confrontarle con situazioni reali e valutare i limiti del modello
  • ………

 

Grandezze fisiche

Esempio
relativo

Livello di base

  • saper usare in modo appropriato i termini di velocità e accelerazione
  • saper usare in modo appropriato i termini di massa e peso
  • saper usare in modo appropriato i termini di forza e pressione
  • saper usare in modo appropriato i termini di lavoro e potenza
  • saper usare in modo appropriato i termini di calore e temperatura
  • saper definire le principali proprietà dei corpi (massa, densità, capacità termica, carica elettrica….)
  • …….

Livello superiore

  • saper definire le forze conservative, le energie potenziali e i potenziali ad esse associati
  • saper definire il concetto di campo (gravitazionale, elettrico, magnetico)
  • saper definire ……
in costruzione
 inserire link agli esempi
in cui vengono affrontati

 

Relazioni tra grandezze fisiche

Livello di base

  • saper associare le variazioni di velocità all’azione di forze
  • saper descrivere in modo appropriato le diverse forze di attrito (attrito statico, attrito dinamico, resistenza dell’aria) ….. e a livello superiore la relativa formalizzazione
  • saper associare le variazioni di energia cinetica di un corpo al lavoro fatto da tutte le forze che agiscono su di esso
  • saper associare la variazione di quantità di moto di un corpo all’impulso di una forza
  • saper descrivere e trattare i moti piani
  • ……………
  • saper descrivere e trattare fenomeni che coinvolgono la statica dei fluidi
  • …………………
  • saper descrivere e trattare fenomeni termici elementari
  • ……
  • saper associare le forze (gravitazionali, elettriche e magnetiche) alle relative sorgenti
  • saper associare la corrente elettrica a una differenza di potenziale e definire la resistenza elettrica
  • saper associare correnti elettriche a campi magnetici
  • …………
  • saper descrivere (e trattare a livello superiore) i fenomeni ondulatori (onde meccaniche, sonore, elettromagnetiche-luminose)
  • …………………..

Livello superiore

  • saper associare il lavoro fatto da una forza conservativa alla variazione di energia potenziale
  • saper descrivere e applicare il teorema della conservazione dell’energia meccanica e la sua generalizzazione per forze non conservative
  • …………………
  • saper descrivere e trattare fenomeni che coinvolgono la dinamica dei fluidi
  • saper trattare fenomeni termodinamici
  • ……….
  • saper associare campi elettrici e magnetici alle relative sorgenti
  • saper spiegare il significato delle equazioni di Maxwell
  • saper descrivere i limiti della fisica classica e individuare gli esperimenti cruciali …….