A020 Classe di concorso 

A020 Classe di concorso

La A020 Classe di concorso Fisica abbraccia varie branche della scienza ed offre numerosi sbocchi lavorativi, oltre naturalmente all’insegnamento. E questo grazie soprattutto alla forte interdisciplinarità che la caratterizza.

Inoltre, in virtù delle cosiddette “abilitazioni orizzontali“, è garantita l’acquisizione dell’abilitazione a questa classe di concorso anche a coloro che ottengono l’abilitazione per la classe di concorso A027 Matematica e Fisica

Come accedere alla A020 Classe di concorso: requisiti

I requisiti necessari per accedere alle varie classi di concorso sono elencati in maniera dettagliata e puntuale sul sito del Miur. Dove vengono specificate anche i titoli di accesso previsti: dalle lauree del vecchio ordinamento a quelle specialistiche del nuovo ordinamento.

In particolare, per quanto riguarda la classe di concorso A020 è necessario conseguire:

Titoli di accesso del Vecchio ordinamento

  • Lauree in: Astronomia; Discipline nautiche; Fisica; Matematica e fisica; Scienze fisiche e matematiche;
  • Laurea in Ingegneria (1); 
  • Laurea in Matematica (2).

Titoli di accesso – D.M. 22/2005: lauree specialistiche e integrazione vecchio ordinamento

  • LS 3 – Architettura del paesaggio (3); 
  • LS 4 – Architettura e Ingegneria edile (3); 
  • LS 20 – Fisica; 
  • LS 25 – Ingegneria aerospaziale e astronautica (3); 
  • LS 26 – Ingegneria biomedica (3); 
  • LS 27 – Ingegneria chimica (3); 
  • LS 28 – Ingegneria civile (3); 
  • LS 29 – Ingegneria dell’automazione (3); 
  • LS 30 – Ingegneria delle telecomunicazioni (3); 
  • LS 31 – Ingegneria elettrica (3); 
  • LS 32 – Ingegneria elettronica (3); 
  • LS 33 – Ingegneria energetica e nucleare (3); 
  • LS 34 – Ingegneria gestionale (3); 
  • LS 35 – Ingegneria informatica (3); 
  • LS 36 – Ingegneria meccanica (3); 
  • LS 37 – Ingegneria navale (3); 
  • LS 38 – Ingegneria per l’ambiente e il territorio (3); 
  • LS 45 – Matematica (4); 
  • LS 50 – Modellistica matematico- fisica per l’ingegneria (3); 
  • LS 61 – Scienza e Ingegneria dei materiali (3); 
  • LS 66 – Scienze dell’Universo; 
  • LS 80 – Scienze e tecnologie dei sistemi di navigazione; 
  • LS 85 – Scienze geofisiche (3). 

Titoli di accesso – Lauree magistrali (D.M.270/2004) e Diplomi accademici di II livello

  • LM 3 – Architettura del paesaggio (3); 
  • LM 4 – Architettura e ingegneria edile- architettura (3); 
  • LM 17 – Fisica; 
  • LM 20 – Ingegneria aerospaziale e astronautica (3); 
  • LM 21 – Ingegneria biomedica (3); 
  • LM 22 – Ingegneria chimica (3); 
  • LM 23 – Ingegneria civile (3); 
  • LM 24 – Ingegneria dei sistemi edilizi (3); 
  • LM 25 – Ingegneria dell’automazione (3); 
  • LM 26 – Ingegneria della sicurezza (3); 
  • LM 27 – Ingegneria delle telecomunicazioni (3); 
  • LM 28 – Ingegneria elettrica (3); 
  • LM 29 – Ingegneria elettronica (3); 
  • LM 30 – Ingegneria energetica e nucleare (3); 
  • LM 31 – Ingegneria gestionale (3); 
  • LM 32 – Ingegneria informatica (3); 
  • LM 33 – Ingegneria meccanica (3); 
  • LM 34 – Ingegneria navale (3); 
  • LM 35 – Ingegneria per l’ambiente e il territorio (3); 
  • LM 40 – Matematica (4); 
  • LM 44 – Modellistica matematico- fisica per l’ingegneria (3); 
  • LM 53 – Scienza e ingegneria dei materiali (3); 
  • LM 58 – Scienze dell’universo; 
  • LM 72 – Scienze e tecnologie della navigazione; 
  • LM 79 – Scienze geofisiche (3).

A020 Classe di concorso: note ai requisiti

Relativamente ai requisiti di accesso alla classe di concorso A020 bisogna, inoltre, tenere presente anche quanto specificato nelle note contenute nella Tabella A del D.M. n. 259 del 9 maggio 2017 – che dispone la revisione e l’aggiornamento della tipologia delle classi di concorso per l’accesso ai ruoli del personale docente della scuola secondaria di primo e secondo grado previste dal DPR n. 19/2016.

Nota 1.

La laurea in ingegneria è titolo di ammissione al concorso purché conseguita entro l’anno accademico 2000/2001; se conseguita a partire dall’anno accademico 2001/2002 solo se il piano di studi seguito abbia compreso due corsi annuali (o quattro semestrali) di:

  • Fisica generale. 

Nota 2.

La laurea in matematica è titolo di ammissione al concorso purché il piano di studi seguito abbia compreso un corso annuale (o due semestrali) di preparazione di esperienze didattiche o sperimentazioni di fisica.

Nota 3.

Dette lauree sono titoli di ammissione al concorso con almeno 24 crediti nel settore scientifico disciplinare FIS/01. 

Nota 4.

Dette lauree sono titoli di ammissione al concorso con almeno 12 crediti nel settore scientifico disciplinare FIS/01 o 08.

Cosa si può insegnare con la Classe di concorso A020?

Gli aspiranti docenti abilitati nella A020 Classe di concorso possono insegnare Fisica in tutti gli istituti tecnici e professionali. L’unica eccezione riguarda il liceo scientifico (opzione Scienze applicate).

Nel dettaglio:

LICEO SCIENTIFICO – opzione Scienze applicate 

Fisica; 

ISTITUTO TECNICO, settore ECONOMICO, indirizzo AMMINISTRAZIONE, FINANZA e MARKETING, TURISMO 

Scienze integrate (Fisica) 1° anno del 1° biennio; 

ISTITUTO TECNICO, settore TECNOLOGICO 

Scienze integrate (Fisica) 1° biennio; 

ISTITUTO TECNICO, settore TECNOLOGICO, indirizzo CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE, articolazione “BIOTECNOLOGIE AMBIENTALI” 

Fisica ambientale  2° biennio e 5° anno; 

ISTITUTO PROFESSIONALE, settore SERVIZI, indirizzo SERVIZI PER L’AGRICOLTURA E LO SVILUPPO RURALE

Scienze integrate (Fisica) 1° biennio; 

ISTITUTO PROFESSIONALE, settore SERVIZI, indirizzo SERVIZI SOCIOSANITARI, articolazioni “ARTI AUSILIARIE DELLE PROFESSIONI SANITARIE, OTTICO, ODONTOTECNICO” 

Scienze integrate (Fisica) 1° biennio; 

ISTITUTO PROFESSIONALE, settore SERVIZI, indirizzo SERVIZI SOCIOSANITARI, articolazione “ARTI AUSILIARIE DELLE PROFESSIONI SANITARIE, OTTICO” 

Ottica, ottica applicata; 

ISTITUTO PROFESSIONALE, settore SERVIZI, indirizzi SERVIZI SOCIOSANITARI, SERVIZI PER L’ENOGASTRONOMIA E L’OSPITALITA’ ALBERGHIERA, SERVIZI COMMERCIALI 

Scienze integrate (Fisica) 1° anno del 1° biennio; 

ISTITUTO PROFESSIONALE, settore INDUSTRIA E ARTIGIANATO

Scienze integrate (Fisica) 1° biennio.

A020 classe di concorso: la prova scritta

La prova scritta della A020 Classe di concorso prevede 50 domande a risposta aperta, delle quali:

  • 40 domande finalizzate all’accertamento delle competenze e delle conoscenze del candidato in relazione alle discipline afferenti alla classe di concorso stessa;
  • 5 domande per verificare la conoscenza della lingua inglese (livello B2);
  • 5 domande relative alle competenze digitali, soprattutto per quanto riguarda l’uso didattico delle tecnologie e dei dispositivi elettronici multimediali più efficaci per potenziare la qualità dell’apprendimento. 

A020 Classe di concorso: la prova orale

La Parte generale dell’Allegato A del Decreto Ministeriale n. 201 del 20 aprile 2020, relativa ai programmi concorsuali, si sofferma sui requisiti culturali e professionali di cui devono necessariamente essere in possesso tutti gli aspiranti docenti. Compresi quelli abilitati nella A020 Classe di concorso. Ovvero:

  • dominio dei contenuti delle discipline di insegnamento e dei loro fondamenti epistemologici;
  • conoscenza dei fondamenti della Psicologia dello sviluppo, della Psicologia dell’apprendimento scolastico e della Psicologia dell’educazione;
  • conoscenze pedagogico-didattiche e competenze sociali finalizzate all’attivazione di una positiva relazione educativa;
  • conoscenza dei modi e degli strumenti idonei all’attuazione di una didattica individualizzata e personalizzata, con particolare attenzione all’obiettivo dell’inclusione scolastica;  
  • competenze digitali inerenti l’uso didattico delle tecnologie e dei dispositivi elettronici multimediali più efficaci per potenziare la qualità dell’apprendimento; 
  • conoscenza dei principi dell’autovalutazione di istituto; 
  • conoscenza della legislazione e della normativa scolastica.

A020 Classe di concorso: Programma concorsuale 

Oltre ai requisiti culturali e professionali elencati nella Parte generale, l’Allegato A del Decreto Ministeriale n. 201 del 20 aprile 2020 illustra anche gli aspetti relativi alla parte disciplinare del programma concorsuale degli aspiranti docenti.  

In merito alla A020 classe di concorso traccia, nello specifico, le conoscenze e le competenze che il candidato dovrà dimostrare di possedere in merito ai nuclei tematici disciplinari di riferimento:

Storia e didattica della fisica 

Sviluppo della ricerca scientifica in fisica, con particolare attenzione alla rivoluzione scientifica del XVI e XVII secolo, alle rivoluzioni industriali e alla fisica del 1900. Analisi dei contenuti e delle metodologie didattiche richieste dalle Indicazioni nazionali e dalle Linee guida di fisica. La didattica laboratoriale nell’insegnamento della fisica. Preparazione ed esecuzione dei principali esperimenti della fisica classica.  

Grandezze fisiche e loro misura 

Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Calcolo vettoriale. Equazioni dimensionali. Sistema Internazionale delle unità di misura. Strumenti di misura. Analisi degli errori di una misura e distribuzione di Gauss. Cifre significative. Interazione tra osservatore e sistema osservato. 

Meccanica del punto materiale e del corpo rigido 

Le tre leggi della dinamica. Descrizione cinematica e dinamica del moto di un punto materiale. Forze vincolari e forze d’attrito. Legge di gravitazione universale. Sistema di punti materiali. Corpo rigido. Elementi di statica e dinamica del corpo rigido. Sistema di riferimento del centro di massa. Leggi di conservazione dell’energia, della quantità di moto e del momento angolare. Il moto dei pianeti. Leggi di Keplero. Lavoro di una forza e del momento di una forza. Energia cinetica di traslazione e di rotazione. Urti in una e in due dimensioni. Forze conservative e non conservative.  

Statica e dinamica dei fluidi 

Definizione di fluidi e fluidi ideali. Legge di Stevino. Principi di Pascal e di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: portata, equazione di continuità. Teorema di Bernoulli e principali applicazioni.  

Sistemi di riferimento e relatività 

Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Moti relativi: traslazione; rotazione e rototraslazione. Forze inerziali. Approssimazione di sistema di riferimento inerziale. Trasformazioni galileiane e invarianza delle leggi della meccanica. Misure della velocità della luce. Esperimento di Michelson-Morley. Spazio-tempo di Minkowski. Trasformazioni di Lorentz. La simultaneità come concetto relativo. Contrazione delle lunghezze e dilatazione dei tempi. Composizione relativistica della velocità. Massa e quantità di moto relativistici. Relazione tra massa ed energia. Effetto Doppler relativistico.

Campo elettrico e campo magnetico 

Concetto di campo come superamento dell’azione a distanza. Campi scalari e vettoriali. Il campo gravitazionale. Cariche elettriche e legge di Coulomb. Campo elettrico. Moto di cariche nel campo elettrico. Il passaggio dell’elettricità nei liquidi. Elettrolisi. Passaggio dell’elettricità nei gas. Linee di forza e flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss. Capacità elettrica e condensatori. Campo magnetico. Concetti di campo conservativo e non conservativo. Flusso e circuitazione del campo magnetico. Teorema di Ampère. Moto di cariche in un campo magnetico: forza di Lorentz. Energia e densità d’energia nei campi elettrico e magnetico. Conduttori, isolanti, semiconduttori. Circuiti elettrici in corrente continua ed alternata. Effetto Joule. Interpretazione microscopica della corrente elettrica nei solidi conduttori. Il passaggio della corrente elettrica nei componenti a semiconduttore. Comportamento di conduttori percorsi da corrente in un campo magnetico. Effetto Hall. Induzione elettromagnetica. Campi elettrici e magnetici variabili. Il flusso di energia elettromagnetica e la propagazione del campo elettromagnetico. 

Onde ed oscillazioni 

Oscillatore armonico. Energia dell’oscillatore. Sistemi meccanici ed elettrici oscillanti. Unità fonometriche. Oscillazioni smorzate, forzate, risonanza. Onde e loro propagazione. Effetto Doppler. Principio di sovrapposizione delle onde. Teorema di Fourier. Onde stazionarie. 

Ottica 

Modelli ondulatorio e corpuscolare della luce. Riflessione e rifrazione, lenti sottili, composizione di lenti. Principali strumenti ottici. Aberrazioni ottiche. Spettroscopia. Onde elettromagnetiche. Interpretazione dei fenomeni di propagazione ondulatoria mediante il principio di Huygens. Interferenza, diffrazione, polarizzazione. Equazioni di Maxwell. Lo spettro elettromagnetico. Generazione, trasmissione e ricezione di segnali elettromagnetici. Unità fotometriche. 

Termodinamica 

Sistemi a gran numero di particelle. Determinazione del numero di Avogadro. Grandezze fisiche macroscopiche: pressione, volume e temperatura. Equazioni di stato del gas ideale e dei gas reali. Equilibrio termico e principio zero della termodinamica. Dilatazione termica dei corpi solidi e liquidi. Termometri. Passaggi di stato. Energia interna e primo principio della termodinamica. Propagazione dell’energia termica. Calore e sua misura. Calori specifici. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Ciclo di Carnot. Secondo principio della termodinamica. Entropia. I potenziali termodinamici. Principali macchine termiche. Temperatura termodinamica assoluta. Terzo principio della termodinamica. Teoria cinetica del gas ideale. Moto browniano. Distribuzione della velocità delle molecole in un gas. Principio di equipartizione dell’energia. Entropia e probabilità. 

Sistemi dinamici complessi 

Caos deterministico: mappa logistica, modello di Lorenz. Invarianza di scala, autosimilarità, proprietà frattali.

Fisica quantistica 

Prime evidenze sperimentali dell’esistenza degli atomi, esperimento di Rutherford. Scoperta dell’elettrone e determinazione del rapporto e/m. Esperimento di Millikan. Radiazione del corpo nero e ipotesi di Planck. Effetto fotoelettrico ed equazione di Einstein. Il fotone. Effetto Compton. Spettri di assorbimento e di emissione: modelli di atomo, quantizzazione dell’atomo di Bohr e relazione di De Broglie. Esperienza di Franck ed Hertz. Numeri quantici. Principio di Pauli. Esperienza di Stern e Gerlach. Effetto Zeeman. Eccitazione e ionizzazione di un atomo. Radiazioni atomiche ad alta frequenza. Spettro dei raggi X. Emissione stimolata (laser). Lunghezza d’onda di De Broglie. Diffrazione degli elettroni. Funzioni d’onda ed equazione di Schrödinger. Comportamento di una particella in una buca di potenziale rettangolare. Effetto tunnel. Principio d’indeterminazione di Heisenberg. 

La fisica del nucleo e delle particelle 

Protone e neutrone. Composizione dei nuclei atomici: modelli nucleari. Numero atomico e numero di massa. Isotopi. Stabilità nucleare. Radioattività naturale e famiglie radioattive. Decadimento radioattivo. Tipi di radioattività e spettri delle radiazioni. Radioattività artificiale: reazioni nucleari, fissione, fusione. Raggi cosmici. Acceleratori di particelle. Materia ed antimateria. Produzione di coppie e annichilazione. Il neutrino. Classificazione delle particelle. Interazioni fondamentali e principi di conservazione. Le particelle del modello standard: quark, leptoni e bosoni mediatori delle interazioni. Interazione di particelle cariche e di radiazioni elettromagnetiche con la materia. Metodi di rivelazione di particelle ionizzanti e di fotoni. Interazioni dei neutroni con la materia e tecniche di rivelazione. Grandezze radiometriche e dosimetriche. Effetti biologici delle radiazioni. 

La fisica delle stelle e dell’universo 

Metodi d’indagine in astrofisica. Dinamica del sistema solare. Le reazioni termonucleari all’interno di una stella. Evoluzione stellare. Il sole. Il sistema solare. Le galassie. Relatività generale. Curvatura dello spazio-tempo. Rallentamento degli orologi, deflessione della luce, avanzamento del perielio di Mercurio. Il red-shift cosmologico. Modelli d’universo. La radiazione cosmica di fondo. 

Fonti di energia 

Principi generali sulla produzione, la trasformazione e il trasporto dell’energia elettrica. Schema concettuale degli impianti termici convenzionali e degli impianti idroelettrici. Fissione e fusione nucleare. Principio di funzionamento dei reattori nucleari. Sicurezza nucleare e protezione sanitaria. Stoccaggio dei rifiuti radioattivi. Energie alternative e problemi del risparmio energetico. Produzione di energia da fotovoltaico e eolico. Si richiede inoltre la conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione e l’utilizzo dei principali pacchetti applicativi (video scrittura, foglio elettronico, video presentazione). 

Prima prova scritta 

La prova consta di un quesito da sviluppare in 120 minuti. È consentito l’uso della calcolatrice scientifica.  

Prova pratica 

La prova pratica – della durata di 3 ore – consiste nella misura di una o più grandezze fisiche, la verifica di una legge o lo studio di un fenomeno fisico. Il risultato deve essere descritto e commentato in un’apposita relazione scritta. 

A020 Classe di concorso: come aumentare il punteggio in graduatoria GPS?

Prima di ottenere l’agognata cattedra di ruolo, anche gli aspiranti docenti della Classe di concorso A020 saranno costretti a fare i conti con gli incarichi di supplenza e, di conseguenza, anche con le Graduatorie provinciali per le supplenze (GPS).

Si tratta, in buona sostanza, di liste di docenti su base provinciale finalizzate ad agevolare e velocizzare l’assegnazione delle cattedre scoperte.

Per avere maggiori possibilità di vedersi assegnare un incarico di supplenza è, pertanto, necessario ricorrere ad adeguate strategie formative per aumentare il proprio punteggio in graduatoria e, di conseguenza, migliorare il proprio posizionamento in graduatoria.

Particolarmente utili e preziosi in questo contesto risultano, quindi, essere:

  • Corsi di perfezionamento;
  • Master;
  • Certificazioni informatiche; 
  • Certificazioni linguistiche.

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