INDICAZIONI METODOLOGICHE Sul piano della metodologia dell'insegnamento appaiono fondamentali tre momenti interdipendenti, ma non subordinati gerarchicamente o temporalmente: - l'elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di alcune ipotesi o principi, deve gradualmente portare l'allievo a comprendere come si possa interpretare e unificare un'ampia classe di fatti empirici e avanzare possibili previsioni; - la realizzazione di esperimenti da parte del docente e degli allievi singolarmente o in gruppo, secondo un'attivita' di laboratorio variamente gestita (riprove, riscoperte, misure) e' caratterizzata da una continua e intensa mutua fertilizzazione tra teoria e pratica, con strumentazione semplice e talvolta raffinata e con gli allievi sempre attivamente impegnati sia ne seguire le esperienze realizzate dall'insegnante, sia nel realizzarle direttamente, sia nell'elaborare le relazioni sull'attivita' di laboratorio; - l'applicazione delle conoscenze acquisite attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi come un'automatica applicazione di formule, ma come un'analisi critica del particolare fenomeno studiato e come uno strumento idoneo ad educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del processo di risoluzione. L'attivita' di laboratorio, a partire dalla situazione esistente in ciascun istituto e nella previsione di potenziarne le strutture e l'organizzazione, dovra' essere vista prevalentemente come attivita' condotta degli allievi e armonicamente inserita nella trattazione dei temi affrontati di volta in volta. Alla effettiva attivita' di laboratorio dovra' essere dedicato almeno il 30 per cento del tempo disponibile; pertanto, nella formulazione dell'orario negli indirizzi che prevedono tre ore settimanali di fisica si fara' in modo che due ore settimanali siano consecutive, tali da garantire la pratica del laboratorio a settimane alterne. Durant l'attivita' didattica potra' essere utile ricorrere a strumenti quali l'elaboratore o il materiale audiovisivo che potranno integrare, ma non sostituire l'attivita' di laboratorio che e' da ritenersi fondamentale per l'educazione al "saper operare". A titolo indicativo si segnalano alcune possibili utilizzazioni dell'elaboratore: - costruzione diretta da parte degli allievi di programmi per la rielaborazione dei dati raccolti in laboratorio e per la risoluzione di problemi; - utilizzazione di programmi di simulazione, anche precostituiti, che valgano a visualizzare le leggi e i modelli interpretativi dei vari fenomeni esaminati o a raffigurare fenomeni fisici che non sia possibile studiare direttamente in laboratorio. Durante lo svolgimento delle diverse tematiche deve essere prevista la lettura di pagine a carattere storico per meglio evidenziare come siano state modificate le teorie scientifiche con il progredire delle conoscenze e con l'acquisizione di nuove metodologie e come si siano evoluti i legami tra scienza, tecnica e tecnologica. OBIETTIVI SPECIFICI Alla fine dei corsi previsti gli allievi dovranno essere in grado di: - analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli elementi significativi, le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti, riuscendo a collegare premesse e conseguenze; - eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti utilizzati; - raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni e mettendo in evidenza l'incertezza associata alla misura e la precisione degli strumenti; - esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici e da altra documentazione; - porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli; - inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie o differenze, proprieta' varianti ed invarianti; - trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali; - utilizzare o elaborare semplici programmi da verificare con l'elaboratore, per la risoluzione di problemi o per la simulazione di fenomeni. Con l'attivita' di laboratorio gli allievi dovranno inoltre: - aver sviluppato la capacita' di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura fisica; - aver imparato a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate e aver sviluppato abilita' operative connesse con l'uso degli strumenti; - aver acquisito flessibilita' nell'affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e/o tecnica. INDICAZIONI CURRICOLARI L'analisi dei fenomeni, approfondita con il dibattito in classe ed effettuata sotto la guida dell'insegnante, facilitera' lo sviluppo continuo negli allievi della capacita' di schematizzare i fenomeni gradualmente piu' complessi. Il metodo sperimentale e la teoria della misura rappresentano un riferimento costante durante tutto il corso e saranno affrontati non separatamente dai problemi fisici concreti, ma come naturale conseguenza dell'attivita' teorica e di laboratorio. L'esecuzione di pur semplici misure ed esperimenti, la raccolta dei dati relativi, la loro rappresentazione, (evidenziando, dove possibilesibile, le relazioni tra le variabili in gioco) e la documentazione scritta sull'attivita' svolta costituiranno il supporto insostituibile per l'acquisizione di metodiche sperimentali. Si ritiene inoltre opportuno porre l'attenzione sulla necessita' di utilizzare le unita' di misura del S.I. La fase iniziale del processo di insegnamento-apprendimento della fisica ha una funzione di raccordo con quanto gia' studiato nella scuola secondaria di primo grado. Le conoscenze e le abilita' degli studenti si consolidano mediante l'osservazione di semplici fenomeni fisici e la esecuzione di misure e facili esperimenti che richiedano premesse teoriche elementari e che riguardino alcune proprieta' dei corpi. Si potranno effettuare, in relazione alle eventuali esigenze, misure di: - lunghezza, superficie, volume; - tempo; - massa e densita'; - peso e peso specifico. I contenuti che seguono vengono rappresentati secondo una suddivisione per temi dettata dalla omogeneita' dei concetti portanti, pur se applicati ad argomenti riguardanti anche settori diversi della fisica. Il programma e' costituito da quattro temi: - l'equilibrio e i processi stazionari, - il movimento, - le onde e la loro propagazione, - l'energia: sue forme, conservazione e trasformazione. Il grado di approfondimento degli argomenti previsti dal programma o l'esclusione di alcun di essi, senza trascurare completamente alcuno dei quattro temi, saranno definiti in fase di progettazione didattica tenuto conto dell'eterogeneita' degli indirizzi, sia per la loro specificita', sia per il numero di ore assegnate all'insegnamento della fisica. CONTENUTI Tema 1. - L'EQUILIBRIO ED I PROCESSI STAZIONARI a) Le forze e l'equilibrio in meccanica - forza: sua rappresentazione vettoriale e sua misura; - vari tipi di forza: peso, forza elastica, attrito e resistenza in un fluido, forza gravitazionale, forza di Coulomb, forza di Ampere; - lavoro, energia potenziale; - pressione e volume negli aeriformi; - pressione idrostatica. b) L'equilibrio termico - conduttori e isolanti termici; - equilibrio termico, temperatura; - dilatazione, termometro e scale termometriche; - quantita' di calore e sua misura; - cambiamento di stato e situazioni di equilibrio. c) L'equilibrio elettrostatico - fenomeni ed elettrizzazione, elettroscopio; - equilibrio elettrostatico e potenziale; - condensatore. d) Processi stazionari - flusso stazionario di un fluido in un condotto, viscosita', velocita', portata; - relazione fenomenologica tra differenze di pressione e portata; corrente elettrica continua, amperometro, voltmetro, intensita' di corrente, differenza di potenziale; - conduttori ohmici e non ohmici, circuiti elettrici; - fenomeni magnetici. Il tema offre agli allievi, situazioni confrontabili concettualmente e trattate da capitoli della fisica che nella loro sistemazione attuale appaiono molto distanti (esempio flusso di un fluido, di calore, di elettricita'). La trattazione parallela di tali argomenti permette al docente di evidenziare come uno stesso schema logico possa inquadrare situazioni diverse da un punto di vista puramente fenomenologico, ma descrivibili con formalismi uguali o analoghi. Il concetto di lavoro e' presente nel tema come strettamente legato alla condizine di equilibrio e, quindi, didatticamente introducibile partendo dal concetto di energia potenziale del campo gravitazionale (forza - peso). Procedendo per analogie si potra' introdurre il potenziale gravitazionale e quello elettrico. Tema 2. - IL MOVIMENTO - legge oraria e sua rappresentazione grafica; - velocita', accelerazione; - sistemi di riferimento; - le leggi della dinamica ed applicazioni; - quantita' di moto, energia meccanica e la loro conservazione; - urti elastici e anelastici. L'ampio ricorso a diagrammi e rappresentazioni geometriche nelle discussioni teoriche, l'uso di filmati e dell'elaboratore per integrare gli esperimenti di laboratorio faciliteranno lo svolgimento di questo tema, che richiede particolari capacita' di astrazione per la necessita' di introdurre concetti come la velocita' e l'accelerazioni istantanee. Non e' prevista una trattazione puntuale dei sistemi di riferimento; l'argomento e' introdotto come attenzione alla dipendenza della rappresentazione dei moti dallo stato dell'osservatore. La trattazione degli urti elastici e anelastici richiede esperienze di laboratorio che ne evidenzino la fenomenologia in due dimensioni. La conservazione della quantita' di moto si presta in modo particolare a mostrare agli allievi l'importanza e la necessita' dei principi di conservazione nell'indagine fisica. Tema 3. - LE ONDE E LA LORO PROPAGAZIONE - oscillazioni ed onde; - propagazione rettilinea della luce; riflessione, rifrazione; lenti sottili; - studio quantitativo e fenomenologico delle onde sulla superficie di un liquido; - interferenza e diffrazione; - scomposizione della luce e misura delle lunghezze d'onda; - onde longitudinali e trasversali; - onde elettromagnetiche. Si consiglia di giungere ad individuare le leggi dell'ottica geometrica attraverso esperimenti sulla progagazione di pennelli di luce e quindi di mostrare come le leggi di Cartesio siano interpretabili in termini corpuscolari. Prima di avviare lo studio sistematico delle onde, che a questo livello e' bene sia limitato all'aspetto fenomenologico, anche se quantitativo, si mostreranno all'allievo fenomeni ottici chiaramente non interpretabili in termini corpuscolari (fenomeni di interferenza e diffrazione). Si potranno, inoltre, mostrare agli allievi spettri sia continui che a righe, ottenuti per dispersione o attraverso reticolo. La misura della lunghezza d'onda della luce potra' anche limitarsi alla sola stima dell'ordine di grandezza per luce di vari colori attraverso l'esperimento di Young. Il tema si propone anche di estendere le conoscenze relative alla propagazione ondosa ad argomenti quali il suono e le onde elettromagnetiche. Tema 4. - L'ENERGIA: SUE FORME, CONSERVAZIONE E TRASFORMAZIONE - calore e lavoro: loro variazioni e trasferimento di energia; - effetto Joule; - energia del condensatore carico; - energia radiante; - energia: fonti, trasporto, utilizzo; rendimento. Gli allievi saranno condotti a riconoscere le varie forme di energia e a dimostrare sperimentalmente alcuni semplici esempi di processi di trasformazione, visti come processi di trasferimento di energia. In particolare si sviluppera' l'argomento del trasporto ed utilizzo dell'energia elettrica, evidenziando il fenomeno basilare dell'induzione elettromagnetica. E' importante mettere in luce la conservazione dell'energia come invariante comune a tutti i fenomeni studiati. LA PROGETTAZIONE DIDATTICA NON PUO' PRESCINDERE dalla considerazione delle seguenti esigenze contemporanee: - stimolare l'interesse degli studenti e svilupparne il gusto verso lo studio della fisica; - salvaguardare la specificita' dell'indirizzo di studi e gli elementi di propedeuticita'; - facilitare l'applicazione delle conoscenze fisiche a contesti reali. CHIMICA E LABORATORIO Classi III, IV e V OBIETTIVI L'insegnamento della chimica deve contribuire alla formazione culturale e scientifica del giovane, sia fornendogli le conoscenze indispensabili per potere interpretare la realta' che lo circonda, sia sviluppando in lui la propensione all'indagine critica e alla verifica sperimentale dei fenomeni osservati. Il programma si prefigge di fare acquisire all'allievo i concetti elementari della chimica generale, riservando maggiore spazio e approfondendo gli argomenti di specifico interesse professionale. CONTENUTI Classe III Tema 1. - STATI FISICI DELLA MATERIA - Proprieta' fisiche della materia: generalita'. - Sostanze pure. Loro stati di aggregazione. Caratterizzazione delle sostanze: densita', temperatura di fusione, di ebollizione, ecc.. Tema 2. - MOLECOLE E ATOMI - Costanza della composizione come espressione della costituzione molecolare. Legge dei volumi di combinazione del gas. Principio di Avogadro. - Legge di Dalton. Gli atomi come costituenti delle molecole. Massa molecolare e massa atomica relative. - Formula chimica. Valenza. Formula di struttura. - Modello elementare della struttura atomica e legame chimico. Ioni. - Periodicita' delle proprieta' chimiche degli elementi. Uso della tavola periodica. Tema 3. - LE REAZIONI CHIMICHE - Trasformazioni chimiche. Caratteri qualitativi delle reazioni: trasformazioni della natura delle sostanze, scambio di energia con l'ambiente. Velocita' di differenti reazioni. - Alcuni aspetti quantitativi delle reazioni: conservazione della massa, riproducibilita' dei rapporti ponderali dei reagenti o dei prodotti. - Composti ed elementi. Tema 4. - SOLUZIONI E MISCUGLI - Miscugli eterogenei e miscugli omogenei - Soluzioni e loro concentrazione (% in peso e volume. Solubilita' e dipendenza dalla temperatura. - Curva di solubilita'. Metodi di separazione: cristallizzazione, distillazione e cromatografia. - Sostanze colloidali e idrocolliodali: sol e gel. Composizione chimica e proprieta' degli idrocolloidi reversibili e non reversibili. Tema 5. - L'EQUILIBRIO CHIMICO - Concetto di equilibrio chimico dal punto di vista fenomenologico: effetti della temperatura, della concentrazione, della pressione. Catalizzatori. - Equilibri ionici in soluzioni acquose. Il pH. Le reazioni acido- base. Soluzioni tampone. Indicatori di pH. - Cenni di termodinamica: entalpia, antropia, energia libera. CHIMICA E LABORATORIO Classi IV e V OBIETTIVI L'insegnamento della chimica prosegue nelle classi IV e V ampliando e completando la formazione culturale e scientifica dell'allievo ed estendendo le sue conoscenze specificatamente alla chimica organica e alle prime nozioni di biochimica con particolare riguardo agli argomenti di interesse professionale. CONTENUTI CLASSI IV Tema 1. - ELETTROCHIMICA - Pile: semielementi e loro rappresentazione. Equazione di Nernst. Potenziali di ossidoriduzione. Reazioni di ossidoriduzione. Combustione. I principi di corrosione con particolare riferimento agli aspetti odontotecnici. - Elettrolisi. Leggi di Faraday. Applicazioni. Tema 2. - I METALLI - Struttura, comportamento chimico, composti principali di elementi del sistema periodico con partolare riferimento ai metalli di transizione e agli altri elementi usati in odontotecnica. Tema 3. - IL CARBONIO E I SUOI COMPOSTI - Attitudine del carbonio a formare catene aperte e chiuse con legami semplici e multipli. - Concetto ed importanza del gruppo funzionale. - Idrocarburi: alifatici e aromatici. - Alcani. Nomenclatura IUPAC. Isomeria. Metodi di preparazione. Alogenazione. Cracking. - Alcheni. Nomenclatura. Isomeria. Metodi di preparazione. Reazioni di addizione e di polimerizzazione. Dieni: struttura e reazioni. - Alchini. Metodi di preparazione e reazioni tipiche. Idrocarburi cicloalifatici: cenni. - Idrocarburi aromatici monociclici e policiclici: struttura, nomenclatura e reazioni. - Formazione di clorobenzene, nitrobenzene e acidi solfonici. - Alcoli e polialcoli, fenoli, eteri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, esteri, ammine: caratteristiche, metodi di preparazione e reazioni tipiche. Tema 4. - POLIMERI - Stereoisomeria e attivita' ottica. - Polimeri: classificazione, proprieta' fisiche. Polimeri di addizione, di condensazione, stereoregolari. Copolimeri e reazioni di reticolazione. Cenni sui polimeri naturali. Cenni sulle resine speciali siliconiche. Classe V Tema 1. - AMMINOACIDI E PROTEINE - Amminoacidi: classificazione, punto isoionico e punto isoelettrico. Il legame peptidico. - Proteine: struttura e funzioni. Denaturazione. - Proteine plasmatiche. Emogoblina e chimica della respirazione. Trasporto dell'ossigeno, trasporto dell'anidride carbonica. Carbossiemoglobina. - Cenni sugli enzimi. Tema 2. - CARBOIDRATI E LIPIDI - Monosaccaridi. Struttura semiacetalica ciclica, alfa e beta. Mutarotazione. - Disaccaridi. Polisaccaridi. - Classificazione, nomenclatura, struttura. Distribuzione in natura. - Metabolismi: cenni dei metabolismi dei carboidrati e dei lipidi. Tema 3. - ACIDI NUCLEICI. VITAMINE. ORMONI. - DNA ed RNA. - Vitamine liposolubili e idrosolubili. - Classificazione e funzioni degli ormoni. SCIENZA DEI MATERIALI DENTALI E LABORATORIO Classe III OBIETTIVI Il programma si propone di fornire all'allievo una conoscenza elementare, ma sufficientemente completa dei principi di funzionamento e manutenzione delle principali attrezzature in uso nei laboratori odontotecnici, nonche' delle norme di giene del lavoro e di prevenzione infortuni. CONTENUTI Tema 1. - PROPRIETA' dei materiali - Proprieta' chimichenfisiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali usati in odontotecnica. Tema 2. - RESINE SINTETICHE PER PROTESI - Cenni sulla polimerizzazione. Struttura dei polimeri. Classificazione e composizione delle laterie plastiche. - Le resine in campo dentale. - Resine acriliche polimerizzabili a freddo. - Protesi in resina e ralativi passi di lavorazione di protesi dentarie. Tema 3. - LEGHE - Struttura policristallina dei metalli ed isotropia di compenso. Vari tipi di leghe. - Proprieta' chimico-fisiche delle leghe: dilatazione, conducibilita' termica ed elettrica. - Fasi. Analisi termiche. Lettura dei diagrammi di Stato. - Leghe nobili e non di applicazione specifica in campo odontotecnico e passi di lavorazione. Tema 4. - MATERIALI CERAMICI - Rivestimenti: composizione chimica e proprieta'. Struttura, caratteristiche. - Porcellane: composizione chimica e proprieta'. Struttura, caratteristiche. Tema 5. - MACCHINE E METODOLOGIA D'USO - Fusione e macchine per la fusione. - Forni per materiali ceramici. - Polimerizzazione e relative macchine. - Finitura e macchine per finitura. - Principi e metodologie della manutenzione dei macchinari. Tema 6. - PRINCIPI GENERALI DI ANTINFORTUNISTICA E DI IGIENE DEL LAVORO. SCIENZA DEI MATERIALI DENTALI E LABORATORIO Classi IV e V OBIETTIVI Il programma si propone - ampliando ed approfondendo i contenuti presenti nel programma del terzo anno - di fornire all'allievo una esauriente conoscenza dei materiali, degli strumenti di lavoro nonche' della terminologia specialistica che si richiede per il raggiungimento di una adeguata preparazione tecnico-professionale. CONTENUTI Classe IV Tema 1. - PROPRIETA' CHIMICO-FISICHE DEI MATERIALI - Peso specifico assoluto e relativo. Densita'. Dilatazione e contrazione termica. - Tensioni interne ed accoppiamento di materiali diversi. Tensione superficiale. - Calore specifico. Conducibilita' termica. Resistenza agli sbalzi termici. Temperatura (o intervallo) di fusione. - Conducibilita' elettrica. Tema 2. - LE LEGHE - Sistemi di coesistenza dei metalli: soluzioni solide, miscele eutettiche e composti intermetallici. - Diagrammi di stato e loro lettura. Regola delle fasi. - Trasformazioni allo stato solido. - Introduzione ai trattamenti termici. Tema 3. - MATERIALI DA RIVESTIMENTO - Materiali da rivestimento per leghe d'oro da colata: classificazione, composizione, proprieta' fisiche generali. Tempo di presa. Resistenza alla compressione. Espansione di presa in aria. Espansione igroscopica di presa. Tecnica dell'aggiunta controllata d'acqua. Espansione termica. Contrazione termica durante il raffreddamento. Finezza e porosita'. Conservazione delle polveri da rivestimento. - Materiali da rivestimento per leghe ad alta temperatura di fusione. Rivestimenti a legante siliceo. Considerazioni generali sulla precisione dei materiali da rivestimento. - Masse da rivestimento per saldatura. Tema 4. - LEGHE NOBILI DA COLATA - Classificazione e proprieta' fisiche. Composizione ed effetti dei costituenti. Ritiro. Compensazione del ritiro. Trattamenti termici. Difetti nelle fusioni in leghe nobili. - Leghe nobili da colata. Procedimenti di fusione e colata. - Decappaggio e passi di rifinitura delle protesi. Tema 5. - LEGHE NON NOBILI DA COLATA - Classificazione e proprieta' fisiche. Composizione ed effetti dei costituenti. Ritiro. Compensazione del ritiro. Trattamenti termici. Difetti nelle fusioni in leghe non nobili. - Leghe non nobili da colata. Procedimenti di fusione e colata. - Decappaggio e passi di finitura delle protesi. Tema 6. - I POLIMERI Caratteristiche generali, classificazione ed applicazione delle resine sintetiche per protesi. Classe V Tema 1. - SOLLECITAZIONI MECCANICHE DEI MATERIALI E RELATIVE PROVE - Le sollecitazioni sui materiali. Tensioni e stato tensionale. Elasticita'. Resistenza alle sollecitazioni statiche. Trazione statica. Rottura tenace e fragile. Problema della sicurezza. - I vari tipi di sollecitazione e la loro analisi. - Resilienza. Resistenza a fatica. Resistenza allo scorrimento viscoso. Durezza. - Particolari prove di carattere tecnologico di interesse odontotecnico. Tema 2. - ELEMENTI DI SCIENZA DEI METALLI - Corrosione di tipo chimico ed elettrochimica. - Principali modalita' del fenomeno della corrosione. - Corrosione nel cavo orale. - Cristallizzazione: generalita'. Contorni dei grani cristallini. - Liquazione nelle leghe metalliche. - Importanza della grana cristallina nei sistemi policristallini e difetti. Tema 3. - MATERIE PLASTICHE - Classificazione e applicazioni delle materie plastiche di interesse odontotecnico. - Poliaddizionali e policondensati, polimeri acrilici, vinilici e carbossilici, resine termoplastiche e termoindurenti. - Analisi delle strutture e proprieta', diagrammi di prova, amorfismo e cristallinita' nei polimeri, proprieta' chimico fisiche dei polimeri, classificazioni. Tema 4. - LA PORCELLANA DENTALE - I materiali ceramici: generalita', materie prime, classificazione. Porcellane dentali: proprieta', classificazione, impieghi, componenti e struttura. Cenni sui passi di lavorazione in laboratorio. - Porcellane a bassa, media e alta temperatura di cottura. - La resina acrilica e la porcellana. - Metallo-ceramica: leghe e porcellane ad alta specializzazione. Passi di lavorazione in laboratorio. Tema 5. - MATERIALI DA IMPRONTA, PLASTICI ED ELASTICI. - Caratteristiche generali, classificazione ed applicazione. Tema 6. - CONFEZIONAMENTO DELLE ODONTOPROTESI - Passi di lavorazioni delle principali protesi fisse, amovibili e semi-amovibili. ANATOMIA FISIOLOGIA E IGIENE Classi I, II e III OBIETTIVI Il programma persegue - parallelamente all'obiettivo didattico di dotare l'allievo delle conoscenze indispensabili sulla struttura e sul funzionamento degli organismi viventi - finalita' educative di tipo personale e interpersonale, individuali nell'acquisizione da parte dell'allievo di un atteggiamento corretto nei confronti della persona umana e dell'ambiente che riveli la consapevolezza da un lato delle possibili interazioni tra le molteplici componenti di un ecosistema e dall'altro dell'esigenza irrinunciabile del rispetto dell'equilibrio al suo interno. CONTENUTI Classe I Tema 1. - L'UOMO COME UNITA' STRUTTURALE - Studio delle forme corporee. Regioni corporee e piani di riferimento. Organizzazione generale del corpo. Criteri di nomenclatura anatomica. Tema 2. - L'IGIENE - Definizione, finalita', campo d'azione, importanza sanitaria ed economica. - Concetto di salute e malattia. Classificazione delle malattie e cause di malattie. Tema 3. - IL SISTEMA DI SOSTEGNO E IL MOVIMENTO - Lo scheletro: sviluppo e struttura delle ossa e delle articolazioni; i muscoli. - Educazione fisica e sport. Cenni sulle piu' comuni alterazioni dell'apparato locomotore (fratture, strappi, tendiniti, rachitismo, ...). Semplici nozioni di pronto soccorso relative a tali situazioni. Tema 4. - LO SCAMBIO GASSOSO - Organi dell'apparato respiratorio: descrizione e localizzazione anatomica. - La fisiologia della respirazione. La fonazione. Tema 5. - IGIENE DELL'ARIA - Composizione dell'aria atmosferica. - Inquinamento atmosferico. - Malattie dell'apparato respiratorio. - Danni da fumo. Tema 6. - SISTEMI DI TRASPORTO - Il sangue: composizione e funzione. I gruppi sanguigni. Il cuore e i vasi sanguigni: anatomia e fisiologia. La circolazione. La pressione sanguigna. La coaugulazione. Igiene dell'apparato cardio- vascolare (infarto, flebiti, emorragie, ...). - Cenni sulla linfa e sui vasi linfatici. Classe II Tema 1. - L'ALIMENTAZIONE - Aspetti igienici e socio-economici. - Classificazione degli alimenti. Fabbisogno energetico e qualitativo della dieta. - Norme per una corretta alimentazione. Controllo delle condizioni di nutrizione. - Conservazione degli alimenti: metodi fisici e chimici. Intossicazioni e tossinfezioni alimentari. Etilismo. Tema 2. - LA DIGESTIONE E L'ASSIMILAZIONE - Gli organi dell'apparato digerente: descrizione e localizzazione anatomica. - I processi digestivi e di assorbimento. Tema 3. - IGIENE DEL CAVO ORALE - Igiene del cavo orale. Principali malattie del cavo orale. - Igiene del laboratorio odontotecnico. Tema 4. - L'ESCREZIONE - Gli organi dell'apparato urinario. - Fisiologia sulla formazione dell'urina. Tema 5. - IGIENE DELL'ACQUA - L'acqua. Fabbisogno idrico. Fonti di approvvigionamento. Criteri di potabilita'. - Malattie veicolate dall'acqua: tifo, epatite, ... Classe III Tema 1. - SISTEMI DI COMUNICAZIONE E DI CONTROLLO - Il sistema nervoso: generalita'. Nervi cranici e nervi spinali. - Le sinapsi e l'arco riflesso. - Gli organi di senso. - Il sistema endocrino e gli ormoni. - Fisiopatologia dello stress. Tema 2. - LA DIFESA - Sistema immunitario. - I meccanismi di difesa aspecifici e specifici. Gli anticorpi. - Immunita' umorale e cellulare. La profilassi: vaccinoprofilassi e sieroprofilassi. - Le allergie. Rigetto dei trapianti. Tema 3. - CONTINUITA' DELLA VITA - La riproduzione: gli organi riproduttivi maschili e femminili. - La fecondazione. Lo zigote e il suo sviluppo. Tema 4. - LA CELLULA - Tutti gli organismi sono fatti da cellule. - Composizione e struttura della cellula: nucleo, citoplasma, organuli subcellulari. - Metabolismo cellulare. - Codice genetico. - Diversi tipi di cellule. La cellula tumorale. Tema 5. - I TESSUTI - Differenziamento cellulare e specializzazione. Tessuto epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso. Tema 6. - GENETICA ED EVOLUZIONE - Leggi che regolano la trasmissione dei caratteri. - L'organismo come prodotto dell'interazione del patrimonio genetico e dei fattori ambientali. - Adattamento e selezione naturale. - Interazione tra i molteplici esseri viventi di un ecosistema. Tema 7 - ANATOMIA DELL'APPARATO STOMATOGNATICO - Anatomia delle ossa del cranio con particolare riferimento alle ossa dello splancnocranio. Anatomia dell'articolazione temporo- mandibolare. - Anatomia e azione dei muscoli dell'apparato stomatognatico. - Anatomia macroscopica dei denti decidui e permanenti. Anatomia microscopica del dente. Anatomia dei tessuti di sostegno del dente. - Anatomia del cavo orale. - Anatomia della bocca edentula. - L'innervazione dell'apparato stomatognatico (trigemino). GNATOLOGIA Classi IV e V OBIETTIVI Obiettivo finale della disciplina e' l'acquisizione da parte dell'allievo della conoscenza dell'anatomia, fisiologia e biomeccanica dell'apparato stomatognatico e della biomeccanica dell'odontoprotesi anche attraverso una graduale preparazione teorico-pratica, nonche' la formazione nell'allievo di una coscienza deontologica, requisito fondamentale di ogni degno operatore e, in particolare, di un operatore sanitario. CONTENUTI Classe IV Tema 1 - BIOMECCANICA DELL'APPARATO STOMATOGNATICO - Concetto di biomeccanica nell'ambito piu' generale della GNATOLOGIA. - Assi di rotazione condilomandibolari. Asse cerniera terminale, sagittale, verticale. Piani di riferimento in biomeccanica (frontale, sagittale, camper, Francoforte, ...). - Analisi e interpretazione spaziale dei movimenti mandibolari: movimenti di apertura, di chiusura, lateralita', protrusione e retrusione. Analisi di Posselt. - Posizione di riposo della mandibola e dimensione verticale. - Relazione centrica. Occlusione centrica. Occlusione abituale fisiologia e patologica. Occlusione bilaterale bilanciata, unilaterale bilanciata, occlusione organica. - Rapporto dente a due denti (I e II tipo). Rapporto dente a dente. - Fattori determinanti la morfologia occlusale. Angolo dell'eminenza. Overjet e overbite. Piano di occlusione in rapporto all'angolo dell'eminenza. Curva di compensazione di Von Spec. - Fattori determinanti la direzione dei solchi e delle creste: in- fluenza della disposizione craniale degli elementi dentali in rapporto al condilo che ruota, al piano sagittale, alla distanza intercondilare. - Influenza dello spostamento laterale. - Ciclo masticatorio: fase incisivolacerante, triturante e di taglio. - Gli articolatori e l'arco facciale (cenni). Biomeccanica della protesi fissa e mobile: generalita'. - Elementi di ortognatodonzia e generalita' sulle apparecchiature ortodontiche. Tema 2. - SISTEMATICA DEGLI ARTICOLATORI - Articolatori e strumenti di registrazione: variabili statiche e cinematiche del movimento mandibolare; articolatori a valori medi, semindividuali e individuali. - Arco facciale localizzatore; arco facciale di trasferimento. Pantografo. Tema 3. - BIOMECCANICA DELLE ODONTOPROTESI - Funzioni biomeccaniche odontoprotesiche: masticatoria, fonetica, estetica. - Protesi ricostruttive. Intarsi: classificazione di Black, biomeccanica degli intarsi. Denti a perno. Corone parziali. Corone totali: fuse interamente in metallo, metallo-ceramica, metallo- resina, interamente in materiale estetico. Biomeccanica. - Protesi parziale ad appoggio paradontale. Travate di ponte: analisi e valutazione del numero e dei caratteri dei pilastri di ponte; biomeccanica delle travate. - Protesi sostitutive parziali ad appoggio di ponte misto (scheletrati): generalita'. Edentulismi parziali e classificazione di Kennedy. Parallelometri. Esame dei componenti della Protesi Parziale Mobile (PPM) e analisi delle loro funzioni biomeccaniche. Ancoraggi diretti: ganci sistematica Ney; ganci a filo. Appoggi. Connettori maggiori per l'arcata mascellare e per quella mandibolare. - Protesi Totale Mobile (PTM). Importanza del rilevamento delle impronte preliminari e dello sviluppo del modello di studio e di lavoro. Aspetti biomeccanici della PTM. Blocchi di articolazione. Scelta e montaggio dei denti artificiali. Classe V Tema 1. - FISIOPATOLOGIA DELL'APPARATO STOMATOGNATICO - Embriologia generale dell'apparato stomatognatico: cenni. Crescita e sviluppo dello scheletro cranio-facciale. Anatomia e fisiopatologia del tessuto osseo. - Anomalie e disarmonie ortognatodontiche. - Elementi di fisiopatologia generale. - Fisiopatologia dell'articolazione temporo-mandibolare; generalita' sulla terapia con riferimento alle placche occlusali di svincolo e stabilizzanti. - Malocclusioni e parafunzioni; riabilitazione orale con tecniche odontoprotetiche. - Criteri fisiopatologici, biomeccanici, tecnologici e laboratoristici nella progettazione di una Protesi Parziale Mobile (PPM) e di una Protesi Totale Mobile (PTM). - Generalita' sulla gnatologia del paziente edentulo portatore di anomalie o disarmonie scheletriche e relativi aspetti tecnici nella progettazione di una PTM. - Igiene del cavo orale e delle protesi. Cenni di patologia nell'apparato stomatognatico: malattia cariosa, patologia della polpa, parodontopatie apicali e marginali. Tema 2. - BIOMECCANICA DELL'IMPLANTOPROTESI - Definizione e stato attuale dell'implantoprotesi. Biomeccanica dell'implantoprotesi totale e mista. Indicazioni e controindicazioni dell'implantoprotesi. Casistica di implantoprotesi. Tema 3. - ORTOGNATODONZIA ODONTOTECNICA - Definizione e aspetti fondamentali della moderna ortognatodonzia. - Cenni sulle principali disarmonie dento-maxillo-facciali e sui principali e piu' comuni apparecchi ortodontici. - I modelli ortognatodontici di controllo e di lavoro: zoccolatura, squadratura e montaggio su articolatore. Tema 4. - LA PROFESSIONE E IL LABORATORIO ODONTOTECNICO - Definizione, registrazione, archiviazione, analisi di una casistica odontoprotesica in laboratorio con eventuale sussidio dell'informatica. - La deontologia professionale dell'odontotecnico. DISEGNO E MODELLAZIONE ODONTOTECNICA Classi I, II, e III OBIETTIVI Il programma si propone di sviluppare nell'allievo, al di la' dell'abilita' espressiva e dell'abitudine a commisurarsi con criteri di proporzionalita', simmetria e armonia sicuramente utili alla sua formazione, capacita' logiche di correlazione dello spazio reale con la relativa rappresentazione grafica e, viceversa, di conversione della rappresentazione grafica bidimensionale in un modello a tre dimensioni. CONTENUTI Classe I - Disegno tecnico: norme, scale. - Costruzioni geometriche piane. Proiezioni ortogonali di figure piane e di solidi. - Morfologia dentale: composizione del dente; piani di orientamento; superfici dei denti; caratteristiche morfologiche generali e particolari; dimensioni medie dei denti. - Proiezioni ortogonali di singoli elementi dentari; viste vestibolari, palatali, prossimali; generalita'. - Proiezione ortogonale su cinque piani degli elementi delle due arcate dentarie; viste vestibolari, palatali, prossimali: generalita'. Classe II - Dimensionamento di segmenti inclinati. Cenni sui diversi tipi di assonometria e prospettiva. - Rappresentazione in proiezione ortogonale, assonometria e prospettiva di gruppi di denti appartenenti alla stessa arcata e ad arcate diverse. - Rappresentazione in proiezione ortogonale, assonometria e prospettiva di parti di arcate parzialmente edentule, di piccole protesi sorrette da ganci. - Cenni di modellazione in materiale plastico di singoli elementi dentari su modelli preesistenti. Classe III - Teoria generale della geometria delle arcate dentarie. Piani di riferimento: di Camper, occlusale, mesiale. Curva di Spee. Chiave di Angle. - Cenni generali sulla morfologia delle ossa craniche con particolare attenzione a quelle mascellari e mandibolari. Teoria generale sui ganci. Sistematica di Ney. - Rappresentazione di intere arcate dentarie proiettate sui vari piani di riferimento. - Organizzazione di elementi progettuali finalizzati allo studio di apparati masticatori e loro trasposizione nella grafica del computer. - Modellazione di corone o di parti anatomiche di esse in scala reale e in scala di ingrandimento. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO ODONTOTECNICO Classi I, II e III OBIETTIVI L'allievo deve: essere in grado di realizzare tutta la lavorazione del gesso sviluppando le impronte e sapere collocare i relativi modelli su articolatore a valore medio; avere acquisito le principali nozioni di morfologia dentale; sapere realizzare in cera tutti i singoli denti; essersi impadronito delle tecniche di lavorazione necessarie a realizzare tutti i tipi di protesi provvisoria fissa e mobile; sapere eseguire tutti i tipi di riparazione. CONTENUTI Classe I - Norme di sicurezza in laboratorio. - Materiali da impronta: composizione e proprieta'. Materiali da sviluppo (gessi - resine). Funzione delle impronte, dei modelli e degli articolatori. - Costruzioni in gesso di denti macroscopici e di parti di denti macroscopici. - Sviluppo impronte di arcate complete edentule e parzialmente edentule in alginato, idrocolloidi, sintetici, gessi per ottenere i modelli di lavoro seguendo tutte le metodiche possibili (perni a spillo - Boxing - basi preformate). - Montaggio in articolatore a valore medio di modelli precedentemente ottenuti per arcate monconate, edentule e parzialmente edentule. Classe II - Morfologia dentale. Definizione di prima e seconda dentizione. Lettura di modelli edentuli. - Modellazione di denti singoli in cera su modelli in gesso sviluppati dagli allievi. - Realizzazione di portaimpronte individuali in resina e base-plate. - Esercitazioni di piegatura di fili di acciaio inox di varia sezione. - Costruzione di ganci a filo. Classe III - Approfondimenti di morfologia dentale. Varie tecniche di fusione: materiali e attrezzature relativi. Funzione della duplicazione dei modelli in protesi scheletrica e in ortodonzia. - Pratica di fusioni, saldature, muffolature, zeppature e lucidature. - Realizzazione di elementi provvisori di protesi fissa in resina finiti. - Realizzazione di protesi parziale con ganci a carattere provvisorio, relativa resinatura e rifinitura. - Costruzione di cere di registrazione occlusale per arcate edentule e parzialmente edentule. - Riparazioni di protesi parziale (riparazioni semplici, aggiunta denti, aggiunta ganci, ribasatura). - Duplicazione dei modelli per protesi scheletrica, per ortodonzia e relativa zoccolatura. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO ODONTOTECNICO Classi IV e V OBIETTIVI L'allievo deve sapere realizzare in ogni fase di lavorazione elementi di protesi fissa, sia singoli che a ponte, e protesi totali mobili. Inoltre, deve avere acquisito ampia conoscenza delle protesi dentali in ceramica, della scheletrica con attacchi, dell'ortodonzia. CONTENUTI Classe IV - Casistica di protesi fissa e di protesi totale. La forma e il colore. - Programmazione diagnostica del tavolato occlusale secondo vari autori. - Protesi fissa: modellazione gnatologica di corone e ponti; relativa scavatura, fusione, saldatura, parte estetica in resina e rifinitura. - Protesi totale: montaggio denti nelle varie classi edentule; rifinitura completa di un caso eseguito. - Progettazione degli scheletrati. Protesi scheletrica: semplici esercizi di progettazione su parallelometro. Classe V - Casistica di protesi fissa in metalceramica. Protesi fissa: modellazione gnatologica di corone e ponti; fusione, saldatura, parte estetica in ceramica e rifinitura. - Casistica di protesi scheletrica con attacchi. Realizzazione della scheletrica con attacchi. - Casistica ortodontica fissa e mobile. Ortodonzia: realizzazione delle parti principali sia in ortodonzia mobile che fissa come: ganci, archi, placchette semplici, adattamento bande e disgiuntori. - Casistica di implantoprotesi totale e mista. - Casistica di over denture. INDIRIZZO OTTICO QUADRO ORARIO * AREA COMUNE 1 2 3 4 5 ---------------------- ITALIANO 5 5 3 4 4 STORIA 2 2 2 2 2 LINGUA STRANIERA 3 3 2 3 3 DIRITTO ED ECONOMIA 2 2 / / / MATEMATICA ED INFORMATICA 4 4 3 3 3 SCIENZE DELLA TERRA E BIOLOGIA 3 3 / / / EDUCAZIONE FISICA 2 2 2 2 2 RELIGIONE (per coloro che se ne 1 1 1 1 1 avvalgono) ---------------------- Totale area comune 22 22 13 15 15 ** Area di Approfondimento ---------------------- 4 4 4 / / * verranno adottati i programmi previsti nell'ordinamento degli Istituti Professionali di Stato.- ** La frequenza degli insegnamenti nell'area di approfondimento e' obbligatoria per tutti gli alunni, raggruppati in mete formative individuate in sede di programmazione didattica, privilegiando gli interventi di recupero degli svantaggi.- AREA D'INDIRIZZO 1 2 3 4 5 ---------------------------- DIRITTO COMMERCIALE, LEGISLAZIONE SOCIALE E PRATICA COMMERCIALE / / / / 2 FISICA 3 3 3 3 3 DISEGNO 4 / / / / CHIMICA / 3 3 3 / OTTICA E LABORATORIO 3 3 5 4(2)* 4(2)* OTTICA APPLICATA / / 3(2)* / / ANATOMIA FISIOLOGIA E IGIENE / / 2 / / ANATOMIA FISIOPATOLOGIA OCULARE E LABORATORIO MISURE OFTALMICHE / / / 6(4)* 6(4)* ESERCITAZIONI DI OPTOMETRIA / / / 5 5 ESERCITAZIONI DI CONTATTOLOGIA / / / 2 3 ESERCITAZIONI DI LENTI OFTALMICHE 4 5 7 / / ---------------------------- Totale area d'indirizzo 14 14 23 23 23 ---------------------------- ** Modulo di approfondimento annuo / / / 60 60 * ore in copresenza con insegnante tecnico pratico del settore ottico ** modulo obbligatorio da svolgersi all'esterno della scuola in raccordo con realta' produttive e di ricerca specializzate nel settore (esperienze scuola -lavoro) e/o mediante l'utilizzo di consulenze di esperti esterni.- DIRITTO COMMERCIALE, LEGISLAZIONE SOCIALE E PRATICA COMMERCIALE Classe V OBIETTIVI L'insegnamento del "Diritto commerciale, legislazione sociale e pratica commerciale" si propone di fornire conoscenze sia di carattere generale che specifico per avviare gli studenti al mondo del lavoro con un'esperienza culturale nelle discipline giuridiche ed economiche che permetta di effettuare scelte autonome e motivate di fronte al continuo volvere dei sistemi di produzione e del sistema sociale. La scelta degli argomenti privilegia dunque l'aspetto sociale ed economico per mettere lo studente in condizione di analizzare e correttamente interpretare le diverse informazioni relative al mondo del lavoro, al sistema economico e al sistema sociale. CONTENUTI CLASSE V Tema - 1 IL SISTEMA ECONOMICO E L'IMPRENDITORE ANALIZZATI IN BASE AI PRINCIPI CONTENUTI NELLA COSTITUZIONE. - L'affermazione della libera iniziativa nell'art. 41 della Costituzione. - Gli interventi dello Stato ai fini di pubblica utilita' nello art. 43 della Costituzione. - La tutela e lo sviluppo dell'artigianato nell'art. 45 della Costituzione. Tema - 2 IL CONCETTO ECONOMICO E GIURIDICO DI IMPRENDITORE ATTRAVERSO GLI ELEMENTI CHE NE IDENTIFICANO LA FIGURA. - La definizione di imprenditore ex art. 2082 c.c. - Tipi di imprese e dimensioni di imprese - I collaboratori subordinati ed autonomi dell'imprenditori. Tema - 3 LO "STATUTO" DELL'IMPRENDITORE COMMERCIALE: SCRITTURE CONTABILI OBBLIGATORIE, ISCRIZIONE NEL REGISTRO DELLE IMPRESE, SOGGEZIONE AL FALLIMENTO ED ALLE ALTRE PROCEDURE CONCORSUALI. - I libri contabili obbligatori ed i modi di tenuta stabiliti dalla legge. - L'iscrizione nel Registro delle imprese e le norme transitorie degli artt. 100 e 101 delle disposizioni di attuazione del Codice Civile. - Il fallimento e i suoi presupposti le procedure atte ad evitare il fallimento. Tema - 4 LA DISCIPLINA DELLA CONCORRENZA TRA IMPRENDITORI: I LIMITI LEGISLATIVI A TUTELA DEI PRIVATI INTERESSI E DI QUELLI PUBBLICI. - La disciplina della concorrenza e il regime di coalizione fra imprese. - I limiti di ordine pubblico alla concorrenza e gli interessi dello Stato in economia. Tema - 5 IL CONCETTO DI AZIENDE E LE LEGGI CHE NE DISCIPLINANO LA CIRCOLAZIONE. - La definizione di azienda ex art. 2255 c.c. e gli elementi costitutivi. - Il trasferimento dell'azienda e la successione nei contratti aziendali. Tema - 6 L'IMPRESA COLLETTIVA ED IL SISTEMA DELLE SOCIETA' - Il contratto di societa' e la tipicita' della societa'. - Societa' di persone e societa' di capitale. - Le societa' mutualistiche e lo scopo prevalentemente mutualistico. Tema - 7 LA FUNZIONE INTERMEDIATRICE DELLE BANCHE NELLA CIRCOLAZIONE DEL DENARO. - Le banche e la funzione creditizia. - Le principali operazioni attive e passive delle banche di credito ordinario. Tema - 8 I TITOLI DI CREDITO QUALI STRUMENTI DI CIRCOLAZIONE INDIRETTA DELLA RICCHEZZA - Funzione, concetto e classificazione dei titoli di credito. - I nuovi strumenti di credito. - Le conseguenze civili e penali dell'inadempimento le azioni esecutive. Tema - 9 LA DIREZIONE ED IL CONTROLLO DELLO STATO SULLA FUNZIONE CREDITIZIA NEL SISTEMA ECONOMICO DI TIPO MISTO. - La disciplina della funzione creditizia e gli interessi dello Stato nel mercato finanziario. - Il controllo della banca d'Italia su tutto il sistema bancario. - La regolazione pubblica dell'attivita' creditizia per contenere il fenomeno inflazione. Tema - 10 BISOGNI PUBBLICI E SERVIZI PUBBLICI: ANALISI DELL'ATTIVITA' FINANZIARIA DELLO STATO. - Il carattere sociale della Costituzione e' l'organizzazione dei servizi pubblici nell'amministrazione centrale e locale. - La contabilita' nazionale: legge finanziaria e bilancio dello Stato. Tema - 11 IL SISTEMA DELLA PREVIDENZA SOCIALE E LE ASSICURAZIONI SOCIALI OBBLIGATORIE. - Legge sanitaria e organizzazione del servizio della sanita' a livello centrale e locale. - Le assicurazioni sociali obbligatorie. - La fiscalizzazione degli oneri sociali ed il sistema dei contributi. - Il controllo di lavoro subordinato: forti normative di ordine pubblico, sociale e internazionale. Le nozioni generali verranno completate con applicazioni concrete al settore specifico. FISICA classi I, PREMESSA GENERALE E METODOLOGIA FINALITA' Lo studio della fisica nella scuola secondaria di secondo grado concorre, attraverso l'acquisizione delle metodologie e delle conoscenze specifiche della disciplina, alla formazione della personalita' dell'allievo, favorendo lo sviluppo di una cultura armonica tale da consentire una comprensione critica e propositiva del presente e costituire una solida base per la costruzione di una professionalita' polivalente. OBIETTIVI GENERALI L'apprendimento della fisica, in stretto raccordo con quello delle altre discipline scientifiche, e' finalizzato ai seguenti esiti formativi: - comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, che si articolano in un continuo rapporto tra costruzione teorica e realizzazione degli esperimenti, e capacita' di utilizzarli, conoscendo con concreta consapevolezza la natura dei metodi della fisica; - acquisizione di un corpo organico di conoscenze e metodi finalizzati ad una adeguata interpretazione della natura; - comprensione delle potenzialita' e dei limiti delle conoscenze scientifitifiche; - acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico e della capacita' di fornire e ricevere informazioni; - capacita' di analizzare e schematizzare situazioni, in particolare, tecnologiche e reali e di affrontare problemi concreti anche in campi al di fuori dello stretto ambito disciplinare; - abitudine al rispetto dei fatti, al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo delle proprie ipotesi interpretative; - acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di gruppo; - acquisizione di strumenti intellettuali utili anche per operare scelte successive; - comprensione del rapporto esistente fra la fisica (e, piu' in generale, le scienze della natura) e gli altri campi in cui si realizzano le esperienze, la capacita' di espressione e di elaborazione razionale dell'uomo e, in particolare, comprensione del rapporto fra la fisica e lo sviluppo delle idee, della tecnologia, del sociale. INDICAZIONI METODOLOGICHE Sul piano della metodologia dell'insegnamento appaiono fondamentali tre momenti interdipendenti, ma non subordinati gerarchicamente o temporalmente: - l'elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di alcune ipotesi o principi, deve gradualmente portare l'allievo a comprendere come si possa interpretare e unificare un'ampia classe di fatti empirici e avanzare possibili previsioni; - la realizzazione di esperimenti da parte del docente e degli allievi singolarmente o in gruppo, secondo un'attivita' di laboratorio variamente gestito (riprove, riscoperte, misure) e' caratterizzata da una continua e intensa mutua fertilizzazione tra teoria e pratica, con strumentazione semplice e talvolta raffinata e con gli allievi sempre attivamente impegnati sia ne seguire le esperienze realizzate dall'insegnante, sia nel realizzarle direttamente, sia nell'elaborare le relazioni sull'attivita' di laboratorio; - l'applicazione delle conoscenze acquisite attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi come un'automatica applicazione di formule, ma come un'analisi critica del particolare fenomeno studiato e come uno strumento idoneo ad educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del processo di risoluzione. L'attivita' di laboratorio, a partire dalla situazione esistente in ciascun istituto e nella previsione di potenziarne le strutture e l'organizzazione, dovra' essere vista prevalentemente come attivita' condotta degli allievi e armonicamente inserita nella trattazione dei temi affrontati di volta in volta. Alla effettiva attivita' di laboratorio dovra' essere dedicato almeno il 30 per cento del tempo disponibile; pertanto, nella formulazione dell'orario negli indirizzi che prevedono tre ore settimanali di fisica si fara' in modo che due ore settimanali siano consecutive, tali da garantire la pratica del laboratorio a settimane alterne. Durant l'attivita' didattica potra' essere utile ricorrere a strumenti quali l'elaboratore o il materiale audiovisivo che potranno integrare, ma non sostituire l'attivita' di laboratorio che e' da ritenersi fondamentale per l'educazione al "saper operare". A titolo indicativo si segnalano alcune possibili utilizzazioni dell'elaboratore: - costruzione diretta da parte degli allievi di programmi per la rielaborazione dei dati raccolti in laboratorio e per la risoluzione di problemi; - utilizzazione di programmi di simulazione, anche precostituiti, che valgano a visualizzare le leggi e i modelli interpretativi dei vari fenomeni esaminati o a raffigurare fenomeni fisici che non sia possibile studiare direttamente in laboratorio. Durante lo svolgimento delle diverse tematiche deve essere prevista la lettura di pagine a carattere storico per meglio evidenziare come siano state modificate le teorie scientifiche con il progredire delle conoscenze e con l'acquisizione di nuove metodologie e come si siano evoluti i legami tra scienza, tecnica e tecnologica. OBIETTIVI SPECIFICI Alla fine dei corsi previsti gli allievi dovranno essere in grado di: - analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad inviduare gli elementi significativi, le relazioni, i dati superflui, quelli mancanti, riuscendo a collegare premesse e conseguenze; - eseguire in modo corretto semplici misure con chiara consapevolezza delle operazioni effettuate e degli strumenti utilizzati; - raccogliere, ordinare e rappresentare i dati ricavati, valutando gli ordini di grandezza e le approssimazioni e mettendo in evidenza l'incertezza associata alla misura e la precisione degli strumenti; - esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle, grafici e da altra documentazione; - porsi problemi, prospettare soluzioni e modelli; - inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e differenze, proprieta' varianti ed invarianti; - trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i risultati sperimentali; - utilizzare o elaborare semplici programmi da verificare con l'elaboratore, per la risoluzione di problemi o per la simulazione di fenomeni. Con l'attivita' di laboratorio gli allievi dovranno inoltre: - aver sviluppato la capacita' di proporre semplici esperimenti atti a fornire risposte a problemi di natura fisica; - aver imparato a descrivere, anche per mezzo di schemi, le apparecchiature e le procedure utilizzate e aver sviluppato abilita' operative connesse con l'uso degli strumenti; - aver acquisito flessibilita' nell'affrontare situazioni impreviste di natura scientifica e/o tecnica. INDICAZIONI CURRICOLARI L'analisi dei fenomeni, approfondita con il dibattito in classe ed effettuata sotto la guida dell'insegnante, facilitera' lo sviluppo continuo negli allievi della capacita' di schematizzare i fenomeni gradualmente piu' complessi. Il metodo sperimentale e la teoria della misura rappresentano un riferimento costante durante tutto il corso e saranno affrontati non separatamente dai problemi fisici concreti, ma come naturale conseguenza dell'attivita' teorica e di laboratorio. L'esecuzione di pur semplici misure ed esperimenti, la raccolta dei dati relativi, la loro rappresentazione, (evidenziando, dove possibilesibile, le relazioni tra le variabili in gioco) e la documentazione scritta sull'attivita' svolta costituiranno il supporto insostituibile per l'acquisizione di metodiche sperimentali. Si ritiene inoltre opportuno porre l'attenzione sulla necessita' di utilizzare le unita' di misura del S.I. La fase iniziale del processo di insegnamento-apprendimento della fisica ha una funzione di raccordo con quanto gia' studiato nella scuola secondaria di primo grado. Le conoscenze e le abilita' degli studenti si consolidano mediante l'osservazione di semplici fenomeni fisici e la esecuzione di misure e facili esperimenti che richiedano premesse teoriche elementari e che riguardino alcune proprieta' dei corpi. Si potranno effettuare, in relazione alle eventuali esigenze, misure di: - lunghezza, superficie, volume; - tempo; - massa e densita'; - peso e peso specifico. I contenuti che seguono vengono rappresentati secondo una suddivisione per temi dettata dalla omogeneita' dei concetti portanti, pur se applicati ad argomenti riguardanti anche settori diversi dalla fisica. Il programma e' costituito da quattro temi: - l'equilibrio e i processi stazionari, - il movimento, - le onde e la loro propagazione, - l'energia: sue forme, conservazione e trasformazione. Il grado di approfondimento degli argomenti previsti dal programma o l'esclusione di alcun di essi, senza trascurare completamente alcuno dei quattro temi, saranno definiti in fase di progettazione didattica tenuto conto dell'eterogeneita' degli indirizzi, sia per la loro specificita', sia per il numero di ore assegnate all'insegnamento della fisica. CONTENUTI Tema 1 . - L'EQUILIBRIO ED I PROCESSI STAZIONARI a)Le forze e l'equilibrio in meccanica - forza: sua rappresentazione vettoriale e sua misura; - vari tipi di forza: peso, forza elastica, attrito e resistenza in un fluido, forza gravitazionale, forza di Coulomb, forza di Ampere; - lavoro, energia potenziale; - pressione e volume negli aeriformi; - pressione idrostatica. b)L'equilibrio termico - conduttori e isolanti termici; - equilibrio termico, temperatura; - dilatazione, termometro e scale termometriche; - quantita' di calore e sua misura; - cambiamento di stato e situazioni di equilibrio. c)L'equilibrio elettrostatico - fenomeni ed elettrizzazione, elettroscopio; - equilibrio elettrostatico e potenziale; - condensatore. d)Processi stazionari - flusso stazionario di un fluido in un condotto, viscosita', velocita', portata; - relazione fenomenologica tra differenze di pressione e portata;corrente elettrica continua, amperometro, voltmetro, intensita' di corrente, differenza di potenziale; - conduttori ohmici e non ohmici, circuiti elettrici; - fenomeni magnetici. Il tema offre agli allievi, situazioni confrontabili concettualmente e trattate da capitoli della fisica che nella loro sistemazione attuale appaiono molto distanti (esempio flusso di un fluido, di calore, di elettricita'). La trattazione parallela di tali argomenti permette al docente di evidenziare come uno stesso schema logico possa inquadrare situazioni diverse da un punto di vista puramente fenomenologico, ma descrivibili con formalismi uguali o analoghi. Il concetto di lavoro e' presente nel tema come strettamente legato alla condizine di equilibrio e, quindi, didatticamente introducibile partendo dal concetto di energia potenziale del campo gravitazionale (forza - peso). Procedendo per analogie si potra' introdurre il potenziale gravitazionale e quello elettrico. Tema 2. - IL MOVIMENTO - legge oraria e sua rappresentazione grafica; - velocita', accelerazione; - sistemi di riferimento; - le leggi della dinamica ed applicazioni; - quantita' di moto, energia meccanica e la loro conservazione; - urti elastici e anelastici. L'ampio ricorso a diagrammi e rappresentazioni geometriche nelle discussioni teoriche, l'uso di filmati e dell'elaboratore per integrare gli esperimenti di laboratorio faciliteranno lo svolgimento di questo tema, che richiede particolari capacita' di astrazione per la necessita' di introdurre concetti come la velocita' e l'accelerazioni istantanee. Non e' prevista una trattazione puntuale dei sistemi di riferimento; l'argomento e' introdotto come attenzione alla dipendenza della rappresentazione dei moti dallo stato dell'oservatore. La trattazione degli urti elastici e anelastici richiede esperienze di laboratorio che ne evidenzino la fenomenologia in due dimensioni. La conservazione della quantita' di moto si presta in modo particolare a mostrare agli allievi l'importanza e la necessita' dei principi di conservazione nell'indagine fisica. Tema 3. - LE ONDE E LA LORO PROPAGAZIONE - oscillazioni ed onde; - propagazione rettilinea della luce; riflessione, rifrazione; lenti sottili; - studio quantitativo e fenomenologico delle onde sulla superficie di un liquido; - interferenza e diffrazione; - scomposizione della luce e misura delle lunghezze d'onda; - onde longitudinali e trasversali; - onde elettromagnetiche. Si consiglia di giungere ad individuare le leggi dell'ottica geometrica attraverso esperimenti sulla propagazione di pennelli di luce e quindi di mostrare come le leggi di Cartesio siano interpretabili in termini corpuscolari. Prima di avviare lo studio sistematico delle onde, che a questo livello e' bene sia limitato all'aspetto fenomenologico, anche se quantitativo, si mostreranno all'allievo fenomeni ottici chiaramente non interpretabili in termini corpuscolari (fenomeni di interferenza e diffrazione). Si potranno, inoltre, mostrare agli allievi spettri sia continui che a righe, ottenuti per dispersione o attraverso reticolo. La misura della lunghezza d'onda della luce potra' anche limitarsi alla sola stima dell'ordine di grandezza per luce di vari colori attraverso l'esperimento di Young. Il tema si propone anche di estendere le conoscenze relative alla propagazione ondosa ad argomenti quali il suono e le onde elettromagnetiche Tema 4. - L'ENERGIA: SUE FORME, CONSERVAZIONE E TRASFORMAZIONE - calore e lavoro: loro variazioni e trasferimento di energia; - effetto Joule; - energia del condensatore carico; - energia radiante; - energia: fonti, trasporto, utilizzo; rendimento. Gli allievi saranno condotti a riconoscere le varie forme di energia e a dimostrare sperimentalmente alcuni semplici esempi di processi di trasformazione, visti come processi di trasferimento di energia. In particolare si sviluppera' l'argomento del trasporto ed utilizzo dell'energia elettrica, evidenziando il fenomeno basilare dell'induzione elettromagnetica. E' importante mettere in luce la conservazione dell'energia come invariante comune a tutti i fenomeni studiati. LA PROGETTAZIONE DIDATTICA NON PUO' PRESCINDERE dalla considerazione delle seguenti esigenze contemporanee: - stimolare l'interesse degli studenti e svilupparne il gusto verso lo studio della fisica; - salvaguardare la specificita' dell'indirizzo di studi e gli elementi di propedeuticita'; - facilitare l'applicazione delle conoscenze fisiche a contesti reali. FISICA Classi IV e V OBIETTIVI L'insegnamento della fisica nella classi IV e V mira a sistematizzare e formalizzare le conoscenze apprese dall'allievo negli anni precedenti. In particolare, si rivedono alcuni concetti che non potevano essere stati compiutamente acquisiti dall'allievo sia perche' non ancora pervenuto ad un sufficiente grado di maturita', sia perche' non ancora in possesso di adeguati strumenti matematici. Lo studio della fisica deve fornire allo studente un bagaglio di conoscenze scientifiche adeguato in particolare ad inquadrare in un contesto piu' ampio le conoscenze acquisite nel campo ottico: cio' al fine di sviluppare nello studente specifiche capacita' di vagliare e correlare nuove conoscenze ed informazioni tecnico-scientifiche (raccolte anche al di fuori della scuola) recependole criticamente e inquadrandole in un unico contesto. CONTENUTI Tema 1. - FORZE E CAMPI - Interazioni gravitazionali. La legge di gravitazione universale. - Interazioni elettrostatiche. La legge di Coulomb. - Campo gravitazionale e campo elettrostatico. - Campi conservativi. Potenziale ed energia potenziale. Circuitazione. - Capacita' elettrica. Energia e densita' di energia del campo elettrico. - Conservazione dell'energia. - Interazioni magnetiche tra magneti, circuiti, cariche in moto. - Campo magnetico. Vettore B. - Campi non conservativi. Flusso e circuitazione di B, teorema di Am- pere. - Campi elettrici e magnetici variabili. Induzione elettromagnetica e sue leggi. - Energia e densita' di energia del campo magnetico. Tema 2. - OSCILLAZIONI E ONDE - Oscillatore armonico. Sistemi meccanici ed elettrici oscillanti. - Energia dell'oscillatore. - Onde e loro propagazione. - Onde sinusoidali. Principio di sovrapposizione delle onde. Teorema di Fourier. - Riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione, polarizzazione. Onde stazionarie. - Interpretazione dei fenomeni mediante il principio di Huygens. - La velocita' della luce. Modello ondulatorio e modello corpuscolare. - Onde elettromagnetiche e propagazione dell'energia. Spettro elettromagnetico. Tema 3. - QUANTI, MATERIA, RADIAZIONE - La spettroscopia come metodo di indagine. Emissione e assorbimento. - Lo spettro dell'idrogeno. - La quantizzazione dell'energia nella radiazione. Corpo nero o ipotesi di Planck. - Effetto fotoelettrico e ipotesi di Einstein. - La quantizzazione dell'energia nella materia. Modello di Bohr per l'atomo di idrogeno. - Dualismo onda-corpuscolo. Ipotesi di De Broglie. - Il principio di indeterminazione di Heisenberg. - Interazione tra onde elettromagnetiche e materia. - Sorgenti di radiazione continua, discreta, coerente. - Radiazioni ionizzanti. DISEGNO Classe I OBIETTIVI Il programma di disegno persegue l'obiettivo di portare l'allievo ad appropriarsi di una manualita' nel disegno tale da garantirgli un sufficiente grado di abilita' nella rappresentazione grafica e nella lettura di un disegno tecnico. CONTENUTI Tema 1. - ATTREZZATURE PER IL DISEGNO. USO DEGLI STRUMENTI. - Strumenti e apparecchiature da disegno e loro impiego. - Scale di rappresentazione. Tema 2. - APPLICAZIONI GEOMETRICHE DEL DISEGNO - Rette perpendicolari e rette parallele. - Divisione di segmenti e di angoli. - Poligoni. - Rettificazione di archi. - Divisioni di circonferenze. Poligoni regolari. Poligoni inscritti. - Tangenze e raccordi. - Curve policentriche e meccaniche. - Eliche ed elicoidi. Tema 3. - PROIEZIONI ORTOGONALI E ASSONOMETRICHE - Proiezioni su un piano di un punto, di un segmento di retta, di rette incidenti, di un angolo. Vera grandezza di un segmento. - Proiezioni di superfici, di solidi. - Applicazioni delle proiezioni ortogonali a pezzi meccanici. - Vari sistemi di proiezioni assonometriche: cavaliera, isometrica, dimetrica, trimetrica. Tema 5. - PROSPETTIVA - Nozioni di prospettiva. - Applicazioni di prospettiva. Riproduzione dal vero di pezzi meccanici e di strumenti ottici: pianta, prospetto, sezioni. - Disegno tecnico progettuale di semplici pezzi e strumenti. CHIMICA Classi II e III OBIETTIVI L'insegnamento della chimica deve contribuire alla formazione culturale e scientifica del giovane, sia fornendogli le conoscenze indispensabili per poter interpretare la realta' che lo circonda, sia sviluppando in lui la propensione all'indagine critica e alla verifica sperimentale dei fenomeni osservati. Il programma si prefigge di fare acquisire all'allievo i concetti elementari della chimica generale, riservando maggiore spazio e approfondendo gli argomenti di specifico interesse professionale. CONTENUTI Classe II Tema 1. - STATI FISICI DELLA MATERIA - Proprieta' fisiche della materia: generalita'. - Sostanze pure. Loro stati di aggregazione. Caratterizzazione delle sostanze: densita', temperatura di fusione, di ebollizione, ecc.. Tema 2. - MOLECOLE E ATOMI - Costanza della composizione come espressione della costituzione molecolare. Legge dei volumi di combinazione dei gas. Principio di Avogadro. - Legge di Dalton. Gli atomi come costituenti delle molecole. Massa molecolare e massa atomica relative. - Formula chimica. Valenza. Formula di struttura. - Modello elementare della struttura atomica e legame chimico. Ioni. - Periodicita' delle proprieta' chimiche degli elementi. Uso della tavola periodica. Tema 3. - LE REAZIONI CHIMICHE - Trasformazioni chimiche. Caratteri qualitativi delle reazioni: trasformazione della natura delle sostanze, scambio di energia con l'ambiente. Velocita' di differenti reazioni. - Alcuni aspetti quantitativi delle reazioni: conservazione della massa, riproducibilita' dei rapporti ponderali dei reagenti o dei prodotti. - Composti ed elementi.