Description
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Fisica
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Piano di lezione n. 2
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SULLA LEZIONE
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Argomento
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Fisica e movimento delle imbarcazioni - esercizi di problem solving
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Durata
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1 ora (45 min)
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Conoscenze pregresse presunte
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Concetti studiati rispetto al 2nd Principio della Meccanica: velocità, velocità relativa, accelerazione, forza inerziale, impulso meccanico (Lezione n. 1).
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Obiettivi della lezione
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- Conoscere e comprendere concetti meccanici specifici.
- Sviluppo di capacità di analisi e di problem solving, in relazione a problemi teorici riguardanti il movimento delle imbarcazioni.
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La grande idea alla base dell'argomento
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- Sviluppare la capacità di risolvere i problemi.
- Stabilire le unità di misura del lavoro date grandezze fisiche.
- Applicare correttamente le formule.
- Scrivere le sequenze matematiche di calcolo delle formule, specificando il significato delle grandezze fisiche presenti.
- Discutere le soluzioni dei problemi risolti, confrontando i vari risultati e i metodi utilizzati per ottenerli.
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Risultati della lezione
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Risolvere semplici problemi relativi al movimento delle imbarcazioni, applicando le leggi del moto uniformemente vario e le formule del 2° Principio della Meccanica, basandosi sulla capacità di calcolo matematico.
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Competenze
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- Fissare e consolidare i concetti studiati nel secondo principio della meccanica: velocità, velocità relativa, accelerazione, forza inerziale, impulso meccanico.
- Formazione e sviluppo della capacità di risolvere i problemi.
- Implementazione dei concetti principali: grandezze fisiche, modelli, teorie utilizzate in fisica, al fine di spiegare le leggi in base alle quali avviene la risoluzione dei problemi.
- Stabilire le unità di misura delle grandezze fisiche con cui lavorare.
- Applicazione corretta delle formule apprese.
- Scrivere le relazioni matematiche per il calcolo delle formule, specificando il significato delle grandezze fisiche coinvolte.
- Risolvere semplici problemi applicando le formule specifiche delle leggi del moto uniformemente vario e del 2nd Principio della Meccanica, utilizzando il calcolo matematico letterario e discutendo la soluzione del problema.
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Metodi
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- Conversazione euristica/di consolidamento dell'apprendimento;
- Problematizzazione;
- Analisi e sintesi;
- Sistematizzazione, algoritmizzazione;
- Risolvere esercizi e problemi.
- Istruzione frontale - per l'aggiornamento delle conoscenze;
- Istruzione personalizzata - per presentazioni alla lavagna o alla lavagna;
- Lavoro di squadra - per risolvere i problemi.
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Rilevanza per il curriculum
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- Sviluppare la capacità di risolvere i problemi.
- Stabilire le unità di misura del lavoro date grandezze fisiche.
- Applicare correttamente le formule specificate o necessarie.
- Scrivere le sequenze matematiche di calcolo delle formule, specificando il significato delle quantità fisiche che si verificano.
- Risolvere semplici problemi applicando le leggi del moto uniformemente vario e le formule del 2° Principio della Meccanica, basandosi sulla capacità di calcolo matematico.
- Discutere le soluzioni dei problemi risolti, confrontando i vari risultati e i metodi utilizzati per ottenerli.
- Possibili e/o utili collegamenti con i moduli Chimica e Biologia e Sensori Campionamento Comunicazioni.
- Potrebbe essere correlato a:
- due Unità di Contenuto, nel Curriculum di Fisica del 9° anno (Principi e leggi della Meccanica classica, Teoremi di variazione e Leggi di conservazione della Meccanica);
- discipline tecnologiche, se disponibili, a livello di curriculum.
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Coinvolgimento degli stakeholder
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- Attività scolastica indipendente (situazione generale).
- Eventuale assistenza e/o supporto e attività connesse durante le lezioni di laboratorio di misure tecniche (nella propria scuola o presso le scuole partner) o attività tematiche presso i Centri scientifici locali (se disponibili).
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ATTREZZATURE E MATERIALI NECESSARI
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Per 1 squadra di 5 studenti
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Articolo
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Quantità
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Osservazioni
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Computer
(nei laboratori scolastici), con accesso a Internet
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1-2/squadra (1/studente, se disponibile)
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È possibile utilizzare altre apparecchiature informatiche disponibili (computer portatili, tablet, telefoni cellulari), con accesso a Internet.
Si tratta di una lezione di sistematizzazione e risoluzione di problemi, quindi può essere organizzata in classe o in un laboratorio di fisica, a seconda delle strutture disponibili.
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Laboratori di misurazione virtuali (se disponibili)
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1/team
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Questo è un elenco consigliato:
Osservazioni
- In ogni classe/laboratorio saranno disponibili 1-2 lavagne (magnetiche e/o interattive), con gesso o pennarelli per scrivere.
- Gli insegnanti offriranno agli studenti il supporto informativo e pratico necessario (fogli di lavoro, presentazioni elettroniche, immagini tematiche online, video e tutorial).
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ATTIVITÀ PASSO-PASSO
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Fase 1 (2 min)
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Momento organizzativo (controllo delle presenze, cattura dell'attenzione, preparazione del materiale didattico, ecc.)
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Fase 2 (10 min)
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- Aggiornare le conoscenze pregresse necessarie per risolvere i problemi.
- Agli studenti viene chiesto di scrivere le formule e le unità di misura del Sistema Internazionale di Misura, corrispondenti alle seguenti nozioni:
- velocità e velocità relativa;
- accelerazione;
- leggi dei moti rettilinei uniformi e uniformemente variati;
- formula del 2nd Principio della Dinamica;
- impulso meccanico;
- definizione di newton, l'unità di misura internazionale della forza (1 newton di forza è la forza necessaria per accelerare un oggetto con una massa di 1 chilogrammo a 1 metro al secondo quadrato).
- Esercizio energizzante: gli studenti si alternano alla lavagna per completare la tabella.
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Fase 3 (25 min)
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- Risolvere e consolidare le conoscenze attraverso la risoluzione di problemi.
- L'attività di problem solving è diretta seguendo le classiche fasi di risoluzione dei problemi:
- notazione dei dati del problema;
- trasformazione delle unità di misura in unità del Sistema Internazionale di Misura;
- realizzare un disegno esplicativo;
- suggerire uno o più modi per risolvere il problema;
- richiedere le relazioni matematiche necessarie per eseguire il calcolo letterario al fine di esprimere i risultati finali;
- interpretazione dei risultati ottenuti.
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Fase 4 (5 min)
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- Feedback attraverso brevi domande e risposte relative ai problemi risolti, come ad esempio:
- Quale problema vi è sembrato più facile e quale più difficile? Perché?
- Quale problema era più interessante? Perché?
- Quale problema è stato considerato più impegnativo? Perché?
- Compilazione di una tabella o di un diagramma K-W-L (Know-Want to know-Learned) (se necessario / applicabile).
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Fase 5 (3 min)
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Conclusioni:
- specificare il compito a casa (se necessario / applicabile);
- apprezzamenti orali e/o scritti (voti) per gli studenti che hanno risposto durante la lezione.
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Valutazione
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- Controllo della corrente orale
- Osservazione sistematica degli studenti che lavorano individualmente o in gruppo.
- Valutazione dei risultati ottenuti dopo aver risolto i problemi dati e del modo in cui gli studenti sono stati in grado di presentarli alla lavagna.
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Link utili
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FOGLIO DI LAVORO
Problemi relativi al movimento relativo delle imbarcazioni su un fiume
Su un fiume che scorre a velocità costante, Vw = 3 m/s, c'è una barca a motore che può muoversi a una velocità di 9 m/s rispetto all'acqua.
- Per gli studenti delle scuole generali e delle scuole superiori
Dichiarazione:
La barca deve percorrere una distanza di 100 m tra due alberi, A e B, situati sullo stesso lato del fiume. Quando si muove lungo il fiume, la barca è orientata parallelamente alla velocità del flusso d'acqua. Si considera che l'osservatore si trovi sulla riva, in un punto fisso, vicino all'albero A, e che la direzione del flusso d'acqua sia da A a B rispetto a questo osservatore.
Notazioni:
- Va - il vettore velocità del flusso d'acqua rispetto alla riva
- Vb - il vettore velocità dell'imbarcazione con il motore in funzione contro l'acqua
Calcolare:
- Il tempo in cui l'imbarcazione copre la distanza da A a B a motore spento.
- Il tempo in cui l'imbarcazione copre la distanza da A a B con il motore acceso.
- Il tempo in cui l'imbarcazione copre la distanza da B ad A con il motore acceso.
- Il tempo in cui l'imbarcazione percorre il tragitto A-B-A con il motore acceso.
- Per gli studenti delle scuole superiori:
Dichiarazione:
La barca deve attraversare il fiume, largo 10 m, fino alla riva opposta. Si considera che sulla riva opposta ci sia un albero C, situato in modo che AC sia perpendicolare ad AB. Nell'attraversare il fiume, la barca è orientata perpendicolarmente alla velocità del flusso d'acqua.
Notazione:
- Vr - il vettore velocità relativa dell'imbarcazione
Calcolare:
- Il tempo necessario all'imbarcazione per attraversare il fiume da A a M (situato sulla riva opposta) con il motore acceso.
- Distanza CM su cui l'imbarcazione si sposta, trasportata dalla corrente, a valle del punto C.
Progetto Erasmus+ Partenariati di cooperazione
Navigare verso le opportunità
No. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306
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