Livia Giacardi, programma laboratorio SIS PROGRAMMA DEL LABORATORIO DI STORIA DELLA MATEMATICA SIS 2005 ALBERTO ALBANO E LIVIA GIACARDI Obiettivi generali: - Utilizzare la storia della matematica per creare attività didattiche mirate ad evidenziare problemi, chiarire concetti e motivare errori. - Realizzazione di un ipertesto di uso didattico Obiettivi cognitivi: - Offrire una presentazione di quei temi e problemi della storia delle equazioni algebriche che più interessano l’insegnante di matematica segnalando quali sono stati i momenti di svolta concettuale, i metodi, le tecniche e il linguaggio utilizzati - imparare a realizzare un supporto didattico di tipo informatico (ipertesto con figure dinamiche, quando possibile) per l'insegnamento dell’algebra nella scuola secondaria Metodologia: - Presentare il tema nel suo sviluppo storico facendo il più possibile riferimento alle fonti dirette - individuare le difficoltà che il tema prescelto permette di evidenziare - stimolare i quesiti che possono nascere dalla trattazione e l’elaborazione di alcuni percorsi didattici - realizzare un ipertesto di carattere storico-matematico Materiali - Bibliografia specifica primaria e secondaria (comprensiva di siti internet utili) - Software per la creazione di un ipertesto e di figure dinamiche DAI METODI GEOMETRICI E ALGORITMI ARITMETICI ALL'INVENZIONE DELL'ALGEBRA Cronologia dei momenti più significativi della storia dell’algebra 1. I calcoli aha egizi (metodo di semplice falsa posizione), il calcolo algebrico dei babilonesi (uso delle identità notevoli, il metodo del completamento del quadrato e quello della semisomma e semidifferenza, riduzione di problemi quadratici a problemi di somma e prodotto di due numeri) 2. Problemi di applicazione delle aree riconducibili ad equazioni di I e II grado negli Elementi di Euclide (Applicazione parabolica, ellittica e iperbolica, il "diorisma") 3. Problemi geometrici e equazioni 4. Diofanto e l’algebra sincopata (risoluzione di equazioni indeterminate); i matematici indiani (uso dei numeri negativi, risoluzione di equazioni indeterminate lineari e frazioni continue); risoluzione numerica di equazioni in Cina (metodo “dell’elemento celeste”, antesignano del metodo di Horner) 5. Al Kwarizmi: la classificazione, la risoluzione (geometrica) e la discussione delle equazioni di secondo grado; Omar Al-Khayyam: la classificazione delle equazioni di terzo grado e la soluzione geometrica con l’uso delle coniche. 6. I metodi di semplice e doppia falsa posizione (esempi tratti dal General trattato (1556) di N. Tartaglia) 7. N. Tartaglia e la risoluzione dell’equazione di terzo grado; 1 Livia Giacardi, programma laboratorio SIS R. Bombelli e il caso irriducibile (introduzione dei numeri immaginari) 7. Il problema della risolubilità per radicali delle equazioni di grado superiore al quarto. Cenni ai contributi di E. Galois. BIBLIOGRAFIA CASSINET J., Equations du second degré,IREM, Paris 1979 CASSINET J., Equations du troisième degré,IREM, Paris 1980 FRANCI R., L. TOTI RIGATELLI, Storia della teoria delle equazioni algebriche, Mursia, Milano 1979 GIACARDI L., Alle origini dell'algebra. Dalle ricette di calcolo (Egizi, Babilonesi) al rigore dell'algebra geometrica (Greci), in Atti degli incontri di Matematica, Provveditorato agli Studi di Grosseto, Orbetello, 1985, pp. 21-46. GIACARDI L., Sistema di numerazione e calcolo algebrico nella terra tra i due fiumi, in L’alba dei numeri, Edizioni Dedalo, Bari, 1988, pp. 43-78. GIUSTI E., Un ponte sul mediterraneo. Leonardo Pisano, la scienza araba e la rinascita della matematica in Occidente, Il Giardino di Archimede, Firenze 2002 GROVER S., History of development of Mathematics in India, New Delhi 1994 MARACCHIA S., Da Cardano a Galois. Momenti di Storia dell’algebra,, Feltrinelli, Milano 1979 NEEDHAM J., Science and Civilisation in China, Cambridge Univ. Press 1956-196 ROERO S., Algebra e aritmetica nel medioevo islamico, in E. Giusti, Un ponte sul mediterraneo. Leonardo Pisano, la scienza araba e la rinascita della matematica in Occidente, Il Giardino di Archimede, Firenze 2002, pp. 7-43. TOTI RIGATELLI L., La mente algebrica. Storia dello sviluppo della teoria di Galois nel XIX secolo, Bramante Ed. 1989 VAN DER WAERDEN L. B., A history of Algebra. From Al-Khwarizmi to Emmy Noether, Springer, Berlin 1985 VAN DER WAERDEN L. B., Geometry and Algebra in Ancient Civilisations, Springer Verlag, Berlin 1983 YOUSCHKEVITCH A. P., Les mathématiques arabes, Vrin, Paris 1976 ALCUNE FONTI DIRETTE NEUGEBAUER O. 1945 Mathematical Cuneiform Texts, New Haven PEET E., The Rhind Mathematical Papyrus, London, 1923 CHACE A. e altri 1927-29, The Rhind Mathematical Papyrus, 2 voll. Oberlin Ohio Gli Elementi di Euclide, Classici della scienza, Utet, Torino 1988 http://aleph0.clarku.edu/~djoyce/java/elements/elements.html DIOPHANTUS, Les Arithmétiques,a cura di R. Rashed, Paris 1984 KANGSHEN S. CROSSLEY J. LUN A., The nine Chapters on the mathematical Art, Oxford, Beijing, 1999. DATTA B. SINGH A., History of Hindu Mathematics. A source book, Bombay, 1935 AL KHAYYAM O., L’oeuvre algébrique, etablie, traduite et analysée par R. Rashed et A. Djebbar CARDANO G., Ars magna, 1545 TARTAGLIA N., General Trattato 1556 BOMBELLI R., L’Algebra, 1572 E. GALOIS, Scritti matematici, a cura di L. Toti Rigatelli, Torino, Bollati Boringhieri, 2000 + CD e materiali forniti dal docente 2