MATEMATICA E DIDATTICA DELLA MATEMATICA _VECCHIO ORDINAMENTO DI SCIENZE DELLA FORMAZIONE PRIMATIA Ana Millán Gasca a.a. 2011-2012 Diario delle lezioni 3 Tema III Geometria Martedì 13 dicembre 2011 Introduzione al tema III: l’esperienza visiva, tattile e motoria dei corpi e delle forme nel mondo attorno a noi e le figure geometriche come oggetti astratti. L’aritmetica e la geometria come “matematiche”, discipline sorelle: esempi delle operazioni geometriche di addizione di segmenti, angoli e aree e la decomposizione delle figure; le relazioni geometriche (uguale, la metà, quattro volte un triangolo è un quadrato, la bisettrice divide l’angolo in due angoli uguali). Il continuo come concetto primordiale tipico della geometria: ciò che è divisibile all’infinito, ciò che si sussegue senza interruzioni. Idee antiche e moderne nella geometria: la geometria greca (sintetica); la geometria analitica. Giovedì 15 dicembre 2011 1. Il continuo: la retta geometrica e l’insieme dei numeri reali. Il problema della incommensurabilità. 2. Le origini storiche della geometria: il racconto di Erodoto. L’ipotesi sulle origini degli oggetti matematici (numero, punto, retta) come oggettivizzazione delle procedure (Giusti). 3. La geometria e il rapporto della mente umana con il mondo fisico: Einstein, Bergson, Poincaré. La geometria e la realtà, la geometria come la nostra logica dei solidi. Giovedì 8 marzo 2012 I Esperienze di tirocinio nel periodo di interruzione della didattica. Discussione su esempi della moltiplicazione: gli schieramenti di fragole e il prodotto cartesiano. II Esercitazione. Problemi di geometria nella scuola primaria: 1) il quadrilatero; 2) tracciare quadrilateri e confrontarli nella trama di punti 3 x 3. Giovedì 15 marzo 2012 I Il rapporto fra geometria e aritmetica: 1) la misura (dall’arte della misura alla geometria euclidea); 2) la posizione (dalla geometria euclidea alla geometria cartesiana; il concetto di spazio; le coordinate cartesiane e il ritorno del numero nella geometria). II I termini (horoi): concetti primitivi. Il punto: segno, posizione (coordinate La retta Retta, segmento, coordinate dei punti ed equazione della retta (l’algebra applicata alla geometria) Giovedì 22 marzo 2012 I. I tre “occultamenti” della geometria: dalla geometria pratica alla geometria greca; dalla geometria greca (sintetica) alla geometria analitica; la visione assiomatica moderna della geometria euclidea. Concetti geometrici e numeri: segmento e lunghezza (distanza, profondità, larghezza); angolo e ampiezza; figura piana e area. L’idea di forma-limite e la ricerca di precisione. II. Le definizioni di Euclide: angolo; cerchio e suoi elementi; triangolo; quadrilatero. Angolo come inclinazione in Euclide e misura dell’ampiezza; angolo come parte di piano compresa fra due semirette; rotazioni. Le costruzioni fondamentali: angolo retto, cerchio. Introduzione al concetto di uguaglianza geometrica. Esempio: la simmetria del triangolo equilatero e le costruzioni fondamentali. I primi quattro assiomi di Euclide: cosa ci dicono sui concetti primitivi, sull’angolo e sul cerchio. Martedì 27 marzo 2012 Ripasso: geometria (euclidea) sintetica e geometria (euclidea) analitica. Oltre la geometria euclidea (geometria proiettiva). Temi della geometria euclidea: oggetti (elementi geometrici e figure); relazioni fra di loro; costruzioni con riga e compasso. Esempio: angoli opposti al vertice. Esempio: i triangoli costruiti sulla stessa base tra due parallele. Esempio: dividere in due triangoli equilateri uguali un rettangolo. La struttura deduttiva della geometria. Giovedì 29 marzo 2012 I. Le proprietà geometriche: segmenti e angoli, i criteri di uguaglianza o congruenza di triangoli, la teoria delle parallele. II. Le relazioni primitive (giace o sta su, sta fra, uguale o congruente) e gli assiomi di Hilbert della geometria euclidea. Assiomi di connessione; assiomi di ordinamento; assiomi di congruenza. Le idee moderne di semiretta e di semipiano. Appartenenza: una riflessione sul linguaggio della teoria degli insiemi in geometria. Il postulato II di Euclide: “prolungare continuamente …” Martedì 3 aprile 2012 I. Dagli assiomi ai teoremi della geometria euclidea. Semiretta, semipiano, angoli convessi e concavi. Teoremi sulla congruenza. Uguaglianza degli angoli opposti al vertice. II. La struttura degli enunciati dei teoremi geometrici. Giovedì 12 aprile 2012 I I teoremi della geometria euclidea (continua): perpendicolarità e parallelismo. La struttura della dimostrazione geometrica euclidea: aspetti linguistici. Matematiche e formazione dell’uomo (paideia) nel pensiero di Platone. Alcune indicazioni sulla geometria (intuitiva) nella scuola primaria. II Il significato del V postulato di Euclide: unicità della parallela. Proprietà equivalenti al V postulato.