Fig. 1: Fotografia Fig. 2: Immagine di una animazione virtuale In questo pantografo un rombo articolato ha due vertici opposti (A e B) vincolati a cursori che scorrono entro una scanalatura rettilinea s. La posizione di P determina univocamente quella di Q (e viceversa). Dalla semplice geometria del sistema meccanico si ricava subito che: 1) la retta PQ è perpendicolare a s; 2) i punti P e Q sono equidistanti da s. Perciò P e Q si corrispondono nella simmetria assiale ortogonale di asse s. Gli studenti, guidati dalle schede preparate dal docente, hanno risposto alle seguenti domande chiave: “Come è fatta la macchina? Cosa fa? Perché lo fa?”. Partendo quindi da un’esplorazione e una manipolazione concreta di oggetti che incorporano delle leggi matematiche, gli studenti hanno vissuto l’esperienza di produrre congetture, di sviluppare argomentazioni e validare le proprie ipotesi usando gli strumenti teorici della matematica (fig. 3). 1 Fig. 3: Si riporta uno stralcio dal protocollo di Riccardo che dimostra perché il pantografo realizza una simmetria assiale. Notiamo che lo studente argomenta correttamente usando il linguaggio verbale. Fig. 4: Fotografia Fig. 5: Immagine di una animazione virtuale Il pantografo (fig.5) è costituito da un parallelogramma articolato ABCP con il lato BC imperniato al piano del modello nel suo punto medio O (centro di simmetria). L'asta AB è prolungata di un tratto BQ=AB. La macchina realizza una corrispondenza tra due regioni limitate del medesimo piano in cui P e Q sono sempre allineati con O e inoltre PO=OQ (questo si dimostra sfruttando il parallelismo a due a due delle quattro aste che formano il parallelogramma e l’uguaglianza delle diverse porzioni del sistema articolato). Gli studenti, guidati dalle schede preparate dal docente, hanno risposto alle domande chiave “Come è fatta la macchina? Cosa fa? Perché lo fa?” costruendo delle dimostrazioni per validare le ipotesi da loro prodotte su cosa fa la macchina. Fig. 6: Si riporta uno stralcio dal protocollo in cui la stuidentessa cerca di dimostrare perché il pantografo realizza una simmetria centrale attraverso gli strumenti della geometria euclidea. È da notare come non si avverta la necessità di dimostrare l’allineamento tra P , O e Q. La dimostrazione risulta pertanto incompleta. 2