ISTITUTO ISTRUZIONE STATALE SUPERIORE I.I.S.S. “E. FERMI” ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA - INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI - MECCANICA, MECCATRONICA ED ENERGIA – TRASPORTI E LOGISTICA - LICEO SCIENTIFICO DELLE SCIENZE APPLICATE 73100 LECCE – VIA Merine, 5 Dipartimento di MATEMATICA ANNO SCOLASTICO 2014/2015 1 MATEMATICA – PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE PROFILO IN USCITA SECONDO BIENNIO – SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 198 (99+99) Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. UDA Competenze in uscita Conoscenze dall’UDA U.D. Abilità U.D. Discipline concorrenti ( Microcompetenze) UDA n. 1: Saper costruire il modello algebrico di un problema mediante un’equazione o disequazione e trovarne la soluzione. MODELLI LINEARI E Equazioni e disequazioni di qualsiasi grado intere e fratte. Sistemi di equazioni di 1° e 2° grado. Sistemi di disequazioni. Saper risolvere equazioni e disequazioni ad un’incognita (intere e fratte) di qualsiasi grado e saper verificare i risultati ottenuti. Saper risolvere un sistema di equazioni di primo e secondo grado. Saper risolvere sistemi di disequazioni. Discipline tecni- Funzioni numeriche Dominio di una funzione Classificazione e proprietà delle funzioni Funzione lineare, quadratica. Funzione di proporzionalità diretta ed inversa e relativi grafici Grafici delle funzioni elementari. Sistema di riferimento cartesiano nel piano. Distanza fra due punti. Punto medio di un segmento. Baricentro di un triangolo. Definizione di luogo geometrico Equazione di una retta Posizione reciproca di due rette. Condizione di parallelismo e di perpendicolarità. Distanza di un punto da una retta. Saper individuare il dominio di funzioni Saper classificare le funzioni. Saper riconoscere le caratteristiche di una funzione Saper rappresentare una funzione lineare, quadratica, di proporzionalità diretta ed inversa. Saper leggere ed interpretare correttamente un grafico Discipline tecni- Saper operare nel piano cartesiano, ricavando proprietà e caratteristiche metriche . Saper riconoscere le equazioni delle rette in particolari posizioni Saper tracciare nel piano cartesiano una retta di cui sia assegnata l’equazione. Saper determinare l’equazione di una retta con determinate condizioni. Saper applicare la condizione di parallelismo e di perpendicolarità. Saper risolvere problemi che comportano l’utilizzo della retta nel piano cartesiano Discipline tecni- NON LINEARI co-scientifiche relative all’indirizzo ( classe 3°) UDA n. 2: LE FUNZIONI Saper analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche. ( classe 3°) UDA n. 3 IL PIANO CARTESIANO E LA RETTA ( classe 3°) Saper individuare strategie appropriate per risolvere problemi con l’ausilio di modelli lineari. 2 co-scientifiche relative all’indirizzo co-scientifiche relative all’indirizzo UDA n. 4 LE CONICHE Saper utilizzare semplici luoghi geometrici , in particolare le coniche, come modelli geometrici per la risoluzione di problemi in contesti reali. Riconoscere una particolare conica data la sua equazione Tracciare il grafico di una conica di data equazione e determinarne le caratteristiche Determinare l’equazione di una conica dati alcuni elementi Stabilire la posizione reciproca di rette e coniche Risolvere semplici problemi sulle coniche Discipline tecni- Saper Individuare strategie appropriate per risolvere problemi con l’ausilio di modelli trigonometrici Angoli orientati e loro misura. Funzioni goniometriche e relative proprietà. Relazioni tra le funzioni goniometriche. Valori delle funzioni goniometriche. Formule goniometriche Equazioni goniometriche elementari di 1° e 2° grado. Teoremi sui triangoli Saper operare in gradi e radianti. Saper definire e rappresentare graficamente le principali funzioni goniometriche. Saper applicare le relazioni fondamentali della goniometria. Saper determinare i valori delle funzioni goniometriche. Saper applicare le formule goniometriche. Saper risolvere equazioni goniometriche elementari Saper applicare la trigonometria alla risoluzione di problemi riguardanti i triangoli Discipline tecni- Successioni: definizione analitica e ricorsiva. Proprietà delle successioni. Brevi cenni sui limiti di successioni. Progressioni aritmetiche Progressioni geometriche Riconoscere una successione e determinare i termini di una successione definita analiticamente o ricorsivamente. Individuare alcune proprietà delle successioni e comprendere il concetto di limite di una successione. Riconoscere le progressioni e saper operare con esse. Discipline tecni- Insiemi numerici Limiti Teoremi generali sui limiti Funzioni continue e calcolo dei limiti Asintoti di una funzione Discontinuità delle funzioni Derivata di una funzione Teoremi sulle funzioni derivabili Massimi minimi e flessi Studio di funzioni Verificare il limite di una funzione mediante la definizione Calcolare il limite di somme, prodotti, quozienti e potenze di funzioni Calcolare limiti nella forma indeterminata Calcolare limiti ricorrendo ai limiti notevoli Studiare la continuità o discontinuità di una funzione in un punto Calcolare gli asintoti di una funzione Saper calcolare la derivata di una funzione Applicare i teoremi sulle funzioni derivabili Risolvere i problemi di massimo e di minimo Saper operare con il calcolo differenziale Saper rappresentare una funzione nel piano cartesiano. Discipline tecni- La circonferenza La parabola L’ellisse e l’Iperbole. ( classe 3°) UDA n. 5 MODELLI TRIGONOMETRICI ( classe 3°) UDA n. 6 SUCCESSIONI E PRO- Saper utilizzare gli strumenti dell’analisi per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni GRESSIONI ( classe 4°) Saper utilizzare gli strumenti dell’analisi per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. UDA n. 7 STUDIO DI FUNZIONE ( classe 4°) Saper utilizzare gli strumenti del calcolo differenziale nella descrizione e modellizzazione di fenomeni di varia natura. 3 co-scientifiche relative all’indirizzo co-scientifiche relative all’indirizzo co-scientifiche relative all’indirizzo co-scientifiche relative all’indirizzo PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA : MATEMATICA - PIANO DELLE UDA 3° ANNO SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 99 UDA UDA n. 1 Titolo: MODELLI LINEARI E NON LINEARI ore 15 ( Le equazioni, già trattate nel primo biennio, rientrano tra le attività di recupero programmate nella prima fase dell’anno scolastico) Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper costruire il modello algebrico di un problema mediante un’equazione o disequazione e trovarne la soluzione. Unità didattiche U.D. n. 1 Equazioni U.D. n. 2 Disequazioni Contenuti U.D. Equazioni lineari – proprietà. - Principi di equivalenza Equazioni di II grado Risoluzione di equazioni e disequazioni lineari intere e fratte. Equazioni di grado superiore al secondo Sistemi di equazioni di primo e secondo grado Disequazioni lineari –principi di equivalenza. Risoluzione di equazioni e disequazioni lineari intere e fratte. Rappresentazione grafica della parabola Disequazioni di 2° grado con il modello della parabola o con il metodo algebrico Disequazioni di grado superiore al secondo Disequazioni fratte di qualsiasi grado. Sistemi di disequazioni. 4 Conoscenze U.D. Conoscere il concetto di identità ed equazione Conoscere i principi di equivalenza delle equazioni. Conoscere il metodo per risolvere un’equazione o un sistema di equazioni lineari. Conoscere la formula risolutiva e la formula ridotta di un’equazione di secondo grado completa. Conoscere il concetto di disequazione Conoscere i principi di equivalenza delle disequazioni Conoscere il metodo della parabola o il metodo algebrico per risolvere disequazioni di 2° grado Abilità U.D. Saper classificare le uguaglianze in identità ed equazioni Saper applicare i principi di equivalenza delle equazioni; Saper risolvere un’equazione lineare intera e fratta. Saper risolvere un sistema di equazioni di primo e secondo grado. Saper risolvere equazioni pure e spurie di secondo grado; Saper risolvere equazioni complete di secondo grado in un’incognita applicando la formula risolutiva e la formula ridotta; Saper risolvere le equazioni di grado superiore al secondo con il metodo di scomposizione; Saper risolvere le equazioni binomie e trinomie . Saper applicare i principi di equivalenza delle disequazioni; Saper risolvere, algebricamente e graficamente disequazioni lineari intere e fratte; Saper rappresentare graficamente una parabola conoscendo la sua equazione; Saper risolvere disequazioni di secondo grado utilizzando la parabola o il metodo algebrico; Saper risolvere disequazioni non lineari mediante scomposizione in fattori; Saper risolvere disequazioni fratte; Saper risolvere sistemi di disequazioni. Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo UDA UDA n. 2 Titolo: FUNZIONI ore 5 ( Solo brevi cenni per poter introdurre la geometria analitica.) UDA UDA n. 3 Titolo: IL PIANO CARTESIANO E LA RETTA ore 20 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA Competenze in uscita dall’UDA Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche. U.D. n. 2 Unità didattiche U.D. n. 1 strategie appropriate Le funzioni e le loro caratteristiche Proprietà delle funzioni Saper individuare Il piano cartesiano per risolvere pro- Contenuti U.D. Definizione di funzione Funzioni numeriche Dominio di una funzione - Classificazione delle funzioni Conoscere il concetto di funzione e di dominio Saper individuare il dominio di alcune funzioni elementari Saper classificare le funzioni Funzioni iniettive, suriettive e biiettive Funzione lineare, quadratica. - Funzione di proporzionalità diretta ed inversa e relativi grafici Conoscere le proprietà delle funzioni Saper riconoscere i vari tipi di funzione Saper rappresentare una funzione lineare, quadratica, di proporzionalità diretta ed inversa.-Saper leggere ed interpretare correttamente un grafico Unità didattiche U.D. n. 1 Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Sistema di riferimento cartesiano nel piano. Distanza fra due punti. Punto medio di un segmento. Baricentro di un triangolo. Saper definire il sistema di riferimento cartesiano nel piano- Conoscere le formule della distanza fra due punti., punto medio di un segmento., baricentro di un triangolo. Conoscere l’equazione di una retta nelle sue diverse forme. Conoscere le formule per ricavare il coefficiente angolare Conoscere la formula per determinare la retta passante per uno o due punti Conoscere la formula per determinare la distanza di un punto da una retta Conoscere le condizioni di parallelismo e di perpendicolarità blemi con l’ausilio di modelli lineari. U.D. n. 2 L’equazione di una retta Definizione di luogo geometrico Retta passante per l'origine - Retta in posizione generica. Coefficiente angolare. -Posizione reciproca di due rette. Condizione di parallelismo e di perpendicolarità. Fascio proprio e fascio improprio di rette (cenni) Equazione della retta passante per due punti. Asse di un segmento. Distanza di un punto da una retta. 5 Discipline concor renti Conoscenze U.D. Abilità U.D. Abilità U.D. Saper operare nel piano cartesiano, ricavando proprietà e caratteristiche metriche (distanza fra due punti nel piano, punto medio di un segmento, simmetrico di un punto rispetto ad un altro, baricentro di un triangolo) . Saper riconoscere le equazioni delle rette in particolari posizioni Saper tracciare nel piano cartesiano una retta di cui sia assegnata l’equazione. Saper determinare il punto d'intersezione di due rette Saper determinare l'equazione di una retta con date condizioni. Saper determinare la distanza di un punto da una retta Saper determinare l'equazione dell'asse di un segmento Saper risolvere problemi che comportano l’utilizzo della retta nel piano cartesiano Discipline tecnicoscientifiche relative all’indi rizzo Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo UDA UDA n. 4 Titolo: LE CONICHE ore 25 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Unità didattiche Saper utilizzare semplici luoghi geometrici , in particolare le U.D. n. 1 CIRCONFERENZA coniche, come modelli geometrici per la risoluzione di pro- U.D. n. 2 blemi in contesti reali PARABOLA U.D. n. 3 ELLISSE ED IPERBOLE Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Definizione ed equazione della circonferenza. Semplici condizioni per determinare l’equazione di una circonferenza. Posizioni reciproche di una circonferenza e di una retta Semplici problemi relativi all’intersezione retta - circonferenza. Definizione e caratteristiche di una parabola. Equazione di una parabola con asse di simmetria parallelo all'asse y. Equazione di una parabola con asse di simmetria parallelo all'asse x. Condizioni per determinare una parabola noto il vertice ed un punto o noti tre punti. Posizione di una retta rispetto ad una parabola. Semplici problemi relativi all’intersezione retta - parabola. Conoscere la definizione e l’equazione della circonferenza Conoscere le formule per determinare il centro e il raggio. Definizione dell'ellisse. Equazione dell'ellisse con i fuochi sull'asse x. Ellisse con i fuochi sull'asse y. Eccentricità di un'ellisse. Definizione di iperbole. Equazione dell'iperbole con i fuochi sull'asse x. Iperbole con i fuochi sull'asse y. Eccentricità di un'iperbole. Iperbole equilatera Conoscere la definizione di ellisse Conoscere la definizione di iperbole 6 Conoscere la definizione di parabola Riconoscere l'equazione di una parabola con asse di simmetria parallelo all'asse y e quello di una parabola con asse di simmetria parallelo all'asse x Conoscere le proprietà e le caratteristiche degli elementi fondamentali di una parabola Abilità U.D. Saper applicare la definizione per scrivere l'equazione di una circonferenza Saper determinare centro e raggio di una circonferenza Saper tracciare il grafico di una circonferenza Saper scrivere l'equazione di una circonferenza note alcune semplici caratteristiche Saper risolvere semplici problemi riguardanti l’intersezione tra retta e circonferenza Data l'equazione della parabola, saper determinare gli elementi caratterizzanti (vertice, fuoco, asse, direttrice) Saper tracciare il grafico di una parabola Saper risolvere graficamente una disequazione di secondo grado Saper scrivere l'equazione di una parabola note alcune semplici condizioni Saper determinare le intersezioni fra una parabola ed una retta Saper risolvere problemi riguardanti l’intersezione retta - parabola Saper riconoscere l’equazione di un’ellisse Saper determinare i semiassi, i vertici , i fuochi e l’eccentricità di un'ellisse Saper tracciare il grafico di un'ellisse Saper riconoscere l’equazione di un’ iperbole Saper determinare i semiassi, gli asintoti, i vertici ed i fuochi di un'iperbole Saper tracciare il grafico di un'iperbole Discipline concor renti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indi rizzo UDA UDA n. 5 Titolo: MODELLI TRIGONOMETRICI ore 34 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper Individuare strategie appropriate per risolvere problemi con l’ausilio di modelli trigonometrici Unità didattiche U.D. n. 1 GONIOMETRIA U.D. n. 2 TRIGONOMETRIA 7 Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Archi orientati e loro misura. Angoli orientati e loro misura: sistema sessagesimale e sistema radiale. Seno, coseno, tangente e cotangente di un angolo. Le funzioni seno, coseno e tangente e loro rappresentazione grafica. Valore di sen α, cos α, tg α per particolari valori di α. Relazioni fondamentali della goniometria. Angoli associati. Formule di addizione, sottrazione e duplicazione. Equazioni goniometriche elementari di 1° e 2° grado Conoscere il sistema sessagesimale ed il sistema radiale. Conoscere la definizione di seno, coseno, tangente, cotangente, secante, cosecante di un angolo Conoscere il valore di sen α, cos α, tg α per particolari valori di α Conoscere il grafico delle funzioni seno, coseno, tangente. Conoscere le relazioni fondamentali della goniometria. Conoscere le formule relative agli archi associati. Conoscere le formule goniometriche. Saper operare in gradi e radianti. Saper definire e rappresentare graficamente le principali funzioni goniometriche. Saper applicare le relazioni fondamentali della goniometria. Saper applicare le formule relative agli archi associati. Saper trovare l'ampiezza di un angolo nota una delle sue funzioni goniometriche. Saper applicare le formule goniometriche. Saper risolvere i equazioni goniometriche elementari. Teoremi sui triangoli rettangoli. Risoluzione dei triangoli rettangoli. Area di un triangolo. Teorema della corda in una circonferenza. Teorema del coseno. Teorema dei seni. Risoluzione dei triangoli qualsiasi. Conoscere i teoremi sui triangoli rettangoli e sui triangoli qualsiasi. Conoscere la formula per il calcolo dell'area di un triangolo Saper risolvere un triangolo rettangolo. Saper risolvere un triangolo qualunque. Saper calcolare l'area di un triangolo. Saper applicare i teoremi relativi ai triangoli nella risoluzione di problemi di varia natura. Abilità U.D. Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA : MATEMATICA - PIANO DELLE UDA 4° ANNO SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 99 UDA UDA n. 6 Titolo: SUCCESSIONI E PROGRESSIONI ore 8 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper utilizzare gli strumenti dell’analisi per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni Unità didattiche U.D. n. 1 Successioni e progressioni Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Sequenze e successioni. Proprietà delle successioni di numeri reali. Brevi cenni sui limiti di successioni. Progressioni aritmetiche Progressioni geometriche Saper definire una successione analiticamente o ricorsivamente. Saper definire una progressione. 8 Abilità U.D. Riconoscere una successione e determinare i termini di una successione definita analiticamente o ricorsivamente. Individuare alcune proprietà delle successioni e comprendere il concetto di limite di una successione. Riconoscere le progressioni aritmetiche e geometriche Determinare i termini di una progressione noti alcuni elementi Determinare la somma dei primi n termini di una progressione Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo UDA UDA n. 7 STUDIO DI FUNZIONE ( classe 4°) ore 91 (ore 6 di riepilogo dell’UDA n. 2 “Le funzioni” + ore 85 per la parte restante.) Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Competenze in uscita dall’UDA Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Saper utilizzare gli strumenti dell’analisi per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni Saper utilizzare gli strumenti del calcolo differenziale nella descrizione e modellizzazione di fenomeni di varia natura Unità didattiche U.D. n. 1 Le funzioni e le loro caratteristiche U.D. n. 2 Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Concetto di funzione Funzioni e relative proprietà Funzioni composte – funzioni monotone - funzioni inverse – funzioni pari e dispari Studio del segno di una funzione I grafici delle funzioni e le trasformazioni geometriche Dominio – Codominio Conoscere il concetto di funzione e le eventuali proprietà Comprendere il concetto di dominio e codominio di una funzione Elementi di topologia in R. – – Limiti – Teoremi generali sui limiti Conoscere gli elementi di topologia in R e saper definire il limite di una funzione. Conoscere i principali teoremi sui limiti (unicità del limite, permanenza del segno, confronto). Saper definire una funzione continua. Saper definire un asintoto e comprendere il concetto di asintoto verticale, orizzontale ed obliquo. Conoscere i teoremi sul calcolo dei limiti Conoscere le forme indeterminate Conoscere i principali limiti notevoli. Conoscere i teoremi sulle funzioni continue (T. di Weierstrass; T. dei valori intermedi; T. di esistenza degli zeri). I limiti U.D. n. 3 Le funzioni continue Funzioni continue Teoremi sul calcolo dei limiti Limiti delle funzioni razionali Limiti delle funzioni composte Limiti notevoli Teoremi sulle funzioni continue Punti di discontinuità Asintoti 9 Abilità U.D. Individuare le principali proprietà di una funzione Individuare dominio, iniettività, suriettività, biettività, (dis)parità, (de)crescenza, segno, periodicità di una funzione Determinare la funzione inversa di una funzione Determinare la funzione composta di due o più funzioni Rappresentare il grafico di funzioni polinomiali, esponenziali, logaritmiche Trasformare geometricamente il grafico di una funzione Verificare il limite di una funzione mediante la definizione Saper calcolare il limite di somme, prodotti, quozienti e potenze di funzioni Saper calcolare limiti che si presentano sotto forma indeterminata Saper calcolare limiti ricorrendo ai limiti notevoli Saper confrontare infinitesimi e infiniti Saper calcolare semplici limiti di successioni. Studiare la continuità o discontinuità di una funzione in un punto Saper calcolare gli asintoti di una funzione Disegnare il grafico probabile di una funzione Discipline concor renti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indi rizzo U.D. n. 4 La derivata di una funzione U.D. n. 5 Massimi – minimi e flessi Definizione di derivata e significato geometrico e goniometrico Punti stazionarie punti di non derivabilità Continuità delle funzioni derivabili Derivate fondamentali Teoremi sul calcolo delle derivate Derivate di funzioni composte e inverse Retta tangente Derivate di ordine superiore al primo Definizione di differenziale. Teoremi sulle funzioni derivabili: Teoremi di Rolle, Lagrange – Cauchy e di De L’Hopital. Le funzioni crescenti e decrescenti e le derivate Massimi – minimi e flessi Teoremi sui massimi e minimi relativi Concavità di una curva e ricerca dei flessi Semplici problemi di massimo e di minimo Studio del grafico di una funzione di vario tipo. 10 Saper definire la derivata e comprendere il significato geometrico e goniometrico Comprendere il comportamento del grafico di una funzione nei punti stazionari e nei punti di non derivabilità Conoscere il teorema sulla continuità di funzioni derivabili e saper fare qualche esempio. Conoscere le derivate delle funzioni elementari Conoscere i teoremi sul calcolo delle derivate Comprendere il concetto di differenziale e il suo significato geometrico Conoscere i teoremi di Rolle e di Lagrange e comprenderne l’interpretazione geometrica Conoscere il teorema di Cauchy Comprendere il teorema di De L’Hopital . Comprendere la relazione tra segno della derivata prima e monotonia di una funzione Conoscere le definizioni di massimo e minimo relativi ed assoluti Conoscere la definizione di punti di flesso Conoscere i teoremi sui massimi e minimi relativi Comprendere la relazione tra il segno della derivata seconda di una funzione e la concavità del suo grafico Calcolare la derivata di una funzione mediante la definizione Calcolare la derivata di una funzione applicando i teoremi sul calcolo delle derivate. Calcolare la retta tangente al grafico di una funzione Calcolare le derivate di ordine superiore Calcolare il differenziale di una funzione Applicare le derivate a semplici problemi di fisica Applicare il teorema di Lagrange, di Rolle, di Cauchy. Saper calcolare i limiti che si presentano in forma indeterminata applicando la regola di De L’Hospital Saper determinare gli intervalli in cui una funzione derivabile è crescente o decrescente Saper determinare i massimi, i minimi e i flessi orizzontali mediante la derivata prima Saper determinare i flessi mediante la derivata seconda Saper risolvere semplici problemi di massimo e di minimo Saper tracciare il grafico di una funzione polinomiale, razionale fratta, irrazionale, esponenziale, logaritmica e trigonometrica ( casi semplici). COMPLEMENTI DI MATEMATICA – PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE PROFILO IN USCITA SECONDO BIENNIO – SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 66 (33+33) Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita UDA dall’UDA ( Microcompetenze) UDA n. 1 Conoscenze U.D. Abilità U.D. Discipline concorrenti I numeri immaginari e i numeri complessi Calcolo con i numeri complessi in forma algebrica Calcolo con i numeri complessi in forma trigonometrica. Saper eseguire addizioni, moltiplicazioni, elevamenti a potenza e divisioni tra numeri complessi espressi sia in forma algebrica che trigonometrica. Saper risolvere equazioni di secondo grado nell’insieme C dei numeri complessi. Trasformare un numero complesso dalla forma algebrica a quella trigonometrica e viceversa Saper rappresentare geometricamente i numeri complessi nel piano di Gauss. Discipline tec- Saper usare modelli grafici adatti a rappresentare vari fenomeni di natura scientifica, economica e statistica e modelli algebrici adatti a rappresentare e a risolvere problemi di varia natura. Funzione esponenziale. Equazioni e disequazioni esponenziali Funzione logaritmica. Proprietà dei logaritmi. Operazioni con i logaritmi. Equazioni e disequazioni logaritmiche. Saper rappresentare graficamente la funzione esponenziale e logaritmica. Saper risolvere un’equazione esponenziale e logaritmica. Saper risolvere una disequazione esponenziale e logaritmica. Discipline tec- Saper utilizzare la statistica per analizzare situazioni e prendere decisioni I dati statistici Gli indici di posizione centrale Gli indici di variabilità I rapporti statistici Analizzare, classificare e rappresentare graficamente distribuzioni singole e doppie di frequenze Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati Calcolare gli indici di variabilità di una distribuzione Discipline tec- Saper operare sia con i numeri reali che con i numeri complessi nei vari ambiti disciplinari. NUMERI COMPLESSI nicoscientifiche relative all’indirizzo ( classe 3°) UDA n. 2 MODELLI DI CRESCITA ( classe 3°) UDA n. 3 LA STATISTICA 11 nicoscientifiche relative all’indirizzo nicoscientifiche relative all’indirizzo Calcolare i rapporti statistici fra due serie di dati Interpolare dati statistici con una funzione lineare Analizzare la dipendenza, la regressione e la correlazione di dati statistici ( classe 4°) UDA n. 4 IL CALCOLO COM- Saper utilizzare il calcolo delle probabilità per analizzare situazioni e prendere decisioni BINATORIO E LA PROBABILITA’ Disposizioni, permutazioni, combinazioni. Coefficiente binomiale. Probabilità classica, statistica, soggettiva, assiomatica. Teoremi sulla probabilità Calcolare quanti e quali gruppi si possono formare con n oggetti presi k alla volta Appropriarsi del concetto di probabilità classica, statistica, soggettiva, assiomatica Saper applicare i teoremi sulla probabilità. Le variabili casuali discrete e le distribuzioni di probabilità La funzione di ripartizione I valori caratterizzanti di una variabile casuale discreta Cenni sulle variabili casuali continue:distribuzione normale o gaussiana. Disequazioni lineari in due incognite Dominio di una funzione di due variabili Derivate parziali Punti di massimo e di minimo Determinare la distribuzione di probabilità e la funzione di ripartizione di una variabile casuale discreta, valutandone media, varianza, deviazione standard Studiare variabili casuali che hanno distribuzione uniforme discreta, binomiale o di Poisson Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo ( classe 4°) UDA n. 5 Saper utilizzare il calcolo delle probabilità per analizzare situazioni e prendere decisioni DISTRIBUZIONI DI PROBABILITA’ ( classe 4°) UDA n. 6 Saper utilizzare funzioni in due variabili come modelli per la risoluzione di problemi in contesti reali. LE FUNZIONI DI DUE VARIABILI ( classe 4°) 12 Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo Studiare variabili casuali continue che hanno distribuzione normale. Saper risolvere disequazioni in due incognite lineari. Determinare il dominio di una funzione in due variabili Calcolare derivate parziali, massimi e minimi (liberi e vincolati) di una funzione in due variabili. Saper individuare proprietà e caratteristiche di funzioni nello spazio Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA : COMPLEMENTI DI MATEMATICA PIANO DELLE UDA 3° ANNO SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 33 UDA UDA n. 1 Titolo: NUMERI COMPLESSI ore 7 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper operare sia con i numeri reali che con i numeri complessi nei vari ambiti disciplinari. Unità didattiche U.D. n. 1 Forma algebrica dei numeri complessi U.D. n. 2 Forma trigonometrica dei numeri complessi Contenuti U.D. I numeri immaginari I numeri complessi Calcolo con i numeri complessi Rappresentazione geometrica dei numeri complessi Forma trigonometrica dei numeri complessi Operazioni fra numeri complessi in forma trigonometrica. 13 Conoscenze U.D. Saper definire i numeri immaginari e i numeri complessi Conoscere la forma trigonometrica dei numeri complessi Abilità U.D. Saper eseguire addizioni, moltiplicazioni, elevamenti a potenza e divisioni tra numeri complessi espressi in forma algebrica Saper risolvere equazioni di secondo grado nell’insieme C dei numeri complessi. Saper rappresentare geometricamente i numeri complessi nel piano di Gauss. Trasformare un numero complesso dalla forma algebrica a quella trigonometrica e viceversa . Saper eseguire addizioni, moltiplicazioni divisioni ed elevamenti a potenza con numeri complessi espressi in forma trigonometrica. Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indiri zzo UDA UDA n. 2 Titolo: MODELLI DI CRESCITA ore 26 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper usare modelli grafici adatti a rappresentare vari fenomeni di natura scientifica, economica e statistica e modelli algebrici adatti a rappresentare e a risolvere problemi di varia natura. Unità didattiche Contenuti U.D. Funzione esponenziale. Equazioni e disequazioni esponenziali U.D. n. 1 Funzione esponenziale U.D. n. 2 Funzione logaritmica Funzione logaritmica. Definizione di logaritmo. Formula del cambiamento di base. Proprietà dei logaritmi. Operazioni con i logaritmi. Equazioni e disequazioni logaritmiche. 14 Conoscenze U.D. Abilità U.D. Conoscere la definizione di funzione esponenziale. Conoscere le proprietà, il dominio, il codominio e la rappresentazione grafica delle funzioni esponenziali in relazione alle loro basi. Conoscere i metodi per la risoluzione di particolari equazioni e disequazioni esponenziali. Saper rappresentare graficamente la funzione esponenziale . Saper individuare le caratteristiche di una funzione esponenziale. Saper risolvere un’equazione esponenziale elementare. Saper risolvere un’equazione esponenziale riconducibile ad una di tipo elementare. Saper risolvere una disequazione esponenziale elementare. Saper risolvere una disequazione esponenziale riconducibile ad una di tipo elementare. Conoscere la definizione di logaritmo. Conoscere le proprietà, il dominio, il codominio e la rappresentazione grafica delle funzioni logaritmiche in relazione alle loro basi. Conoscere le proprietà dei logaritmi. Saper rappresentare graficamente una funzione logaritmica . Saper individuare le caratteristiche di una funzione logaritmica. Saper passare da un sistema di logaritmi ad un altro. Saper applicare le proprietà dei logaritmi. Saper operare con i logaritmi. Saper utilizzare la calcolatrice per calcolare il logaritmo di un numero. Saper individuare le condizioni di esistenza di un logaritmo. Saper risolvere equazioni logaritmiche di vario genere. Saper risolvere equazioni esponenziali con l’ausilio dei logaritmi. Saper risolvere disequazioni logaritmiche di vario genere. Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indiri zzo PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA : COMPLEMENTI DI MATEMATICA PIANO DELLE UDA 4 ° ANNO SETTORE TECNOLOGICO Monte ore previsto: 33 UDA Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) UDA n. 3 Titolo: LA STATISTICA ore 13 Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Unità didattiche Contenuti U.D. Saper utilizzare la statistica per analizzare situazioni e prendere decisioni U.D. n. 1 Statistica descrittiva I dati statistici Gli indici di posizione centrale Gli indici di variabilità La distribuzione gaussiana La stima della media della popolazione 15 Conoscenze U.D. Conoscere le varie fasi di un’indagine statistica Conoscere i dati di un’indagine statistica Conoscere gli indici statistici Comprendere la curva di Gauss Abilità U.D. Saper organizzare semplici indagini statistiche. Saper analizzare, classificare e rappresentare graficamente distribuzioni singole e doppie di frequenze Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati Calcolare gli indici di variabilità di una distribuzione Saper analizzare la curva di Gauss. Saper valutare la stima della media della popolazione. Discipline concorrenti Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo UDA UDA n. 4 Titolo: IL CALCOLO COMBINATORIO E LA PROBABILITA’ ore 20 Competenze in uscita secondo biennio ( Macrocompetenze) Utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative. Utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche, elaborando opportune soluzioni. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Competenze in uscita dall’UDA (Microcompetenze) Saper utilizzare il calcolo delle probabilità per analizzare situazioni e prendere decisioni Unità didattiche U.D. n. 1 Calcolo combinatorio U.D. n. 2 Probabilità Contenuti U.D. Conoscenze U.D. Fattoriale Disposizioni , permutazioni, combinazioni semplici ( e con ripetizione) Coefficiente binomiale Comprendere il concetto di raggruppamento. Conoscere le formule delle disposizioni, permutazioni, combinazioni (con e senza ripetizioni) Conoscere il coefficiente binomiale Comprendere il concetto di evento e le diverse definizioni di probabilità Comprendere i teoremi sulla probabilità Conoscere la formula di Bayes Eventi semplici ed eventi composti Concezione classica della probabilità Evento contrario Concezione frequentista della probabilità Impostazione assiomatica della probabilità Calcolo della probabilità Eventi compatibili e incompatibili – probabilità totale Eventi dipendenti e indipendenti - probabilità composta Formula di Bayes 16 Abilità U.D. Discipline concorrenti Calcolare disposizioni, permutazioni, combinazioni (con e senza ripetizioni) Saper applicare il coefficiente binomiale e dimostrare alcune proprietà. Calcolare la probabilità (secondo la concezione classica) di eventi semplici Calcolare la probabilità di un evento applicando gli opportuni teoremi. Applicare la formula di Bayes. Discipline tecnicoscientifiche relative all’indirizzo