FINALITA’ E PROGRAMMAZIONE DELL’ INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA E DELLA FISICA Anno Scolastico 2015/2016 MATEMATICA L’insegnamento della Matematica si è sempre estrinsecato e continua a esplicitarsi in due distinte direzioni: a “leggere il libro della natura” ed a matematizzare la realtà esterna da una parte, a simboleggiare ed a formalizzare, attraverso la costruzione di modelli interpretativi, i propri strumenti di lettura dall’altra; direzioni che però confluiscono, intrecciandosi ed integrandosi con reciproco vantaggio, in un unico risultato: la formazione e la crescita dell’intelligenza dei giovani. Infatti lo studio della Matematica : promuove le facoltà sia intuitive che logiche, educa ai processi di astrazione e di formazione dei concetti. esercita a ragionare induttivamente e deduttivamente sviluppa le attitudini sia analitiche che sintetiche determinando così nei giovani abitudine alla precisione del linguaggio, alla cura della coerenza argomentativa , al gusto della risoluzione di problemi e alla ricerca della verità . Queste finalità sono comuni a tutti gli indirizzi d studi, compreso un Liceo Classico, perché concorrono, in armonia con l’insegnamento delle altre discipline alla formazione culturale e alla formazione umana dei giovani, anche se intendono intraprendere studi non scientifici. PROGRAMMAZIONE DI MATEMATICA DEL BIENNIO E DEL TRIENNIO Obiettivi disciplinari (Biennio) La scelta degli obiettivi didattici, che vengono privilegiati nell’arco del biennio, sarà effettuata tenendo conto primariamente del delicato momento dell’evoluzione dei ragazzi dei quattordici e sedici anni, e valorizzando la positività di tale fase di crescita. L’attività didattica sarà orientata a fare attuare un notevole salto di qualità agli allievi che sono obbligati a compiere nell’arco del biennio un percorso di acquisizione di conoscenze, di comprensione, di abilità e di consapevolezza critica. A tale proposito si terranno conto di finalità di tipo formativo ed operativo, per mettere in rilievo anche come la Matematica non sia solo acquisizione di contenuti fini a se stessa, ma conquista di un modo di ragionare rigoroso e di strumenti adatti a comprendere argomenti di carattere scientifico e non. Obiettivi disciplinari ( triennio ) Nel corso del triennio l’insegnamento della Matematica prosegue e amplia il processo di preparazione scientifica e culturale degli allievi già avviato nel biennio; concorre insieme alle altre discipline allo sviluppo critico ed alla loro preparazione umane e intellettuale. In questa fase della vita scolastica lo studio della Matematica cura e sviluppa in particolare: L’acquisizione di conoscenze a livelli più elevati di astrazione e di formalizzazione La capacità di utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici L’attitudine a riesaminare criticamente e a sistemare logicamente le conoscenze via via acquisite Queste finalità si integrano con quelle proprie delle altre discipline del tiennio di modo che l’insegnamento della Matematica, pur mantenendo la propria autonomia epistemologica-metodologica, concorra in forma interdisciplinare alla formazione degli allievi. Obiettivi finali I) Momento comportamentale: Sviluppare negli allievi : Capacità logiche, critiche, creative; Comportamenti intelligenti produttivi II) Momento operativo: Offrire strumenti per un’indagine “scientifica” del mondo nei suoi aspetti ( fisico, tecnico….) Dare una preparazione di base operativa e critica logica per affrontare lo studio del triennio( questo nel biennio) e per il prosieguo degli studi universitari (questo nel triennio) III) Momento descrittivo concreto : 1) Per quanto riguarda il linguaggio : Si dovrà esprime con linguaggio chiaro , preciso ed essenziale . 2) Per quanta riguarda la rappresentazione grafica: Dovrà usare e interpretare un grafico . 3) Per quanta riguarda il calcolo: Dovrà ricordare le regole; Dovrà giustificare e regole Dovrà applicare correttamente le regole 4) Per quanto riguarda l’acquisizione di capacità cognitive: Deve cogliere l’essenziale Deve analizzare, dedurre, sintetizzare seguendo un procedimento logico corretto Deve verificare i risultati ed individuare gli eventuali errori Dovrà cercare di trovare procedimenti personali Dovrà scegliere, tra più procedimenti, il più lineare ed appropriato CONTENUTI I Liceo ALGEBRA Calcolo numerico in N, Z, Q Insiemi, relazioni e funzioni Calcolo letterale: Monomi, polinomi(Operazioni ) scomposizioni di polinomi, espressioni algebriche fratte letterali. Elementi di Statistica:la rappresentazione grafica dei dati, media,mediana e moda GEOMETRIA Enti geometrici : punto, retta, piano (assiomi) Segmenti e angoli Triangoli: Criteri di congruenza Relazioni tra gli elementi dei triangoli Rette parallele e perpendicolari Trasformazioni geometriche Parallelogrammi II Liceo ALGEBRA Equazioni e disequazioni di primo grado,intere e fratte(problemi) Sistemi lineari Calcolo dei radicali Equazioni di secondo grado intere e fratte complete e incomplete Applicazioni(scomposizione di un trinomio) Equazioni di grado superiore al secondo Disequazioni di secondo grado intere e fratte razionali Sistemi di disequazioni Elementi di calcolo delle probabilità. GEOMETRIA Circonferenza Equivalenza di aree Teoremi di Pitagora e di Euclide Omotetie Similitudini III Liceo ALGEBRA Disequazioni irrazionali Sistemi di disequazioni GEOMETRIA ANALITICA Il piano cartesiano:segmento, punto medio, baricentro La retta La parabola La Circonferenza L’Ellisse L’Iperbole Algebra dei vettori IV Liceo Concetto di funzione Funzione esponenziale e logaritmica Goniometria e funzioni circolari V Liceo Classificazione delle funzioni Campi di esistenza Funzioni inverse e composte Concetto di limite Calcolo di limiti Funzioni continue Calcolo differenziale: derivate Applicazioni delle derivate: massimi, minimi, concavità di funzioni Studio di semplici funzioni razionali ,irrazionali e trascendenti Concetto di integrale di una funzione Calcolo di integrali METODOLOGIA Agli esordi della Scuola Media Superiore i ragazzi stanno maturando la capacità per un discorso ipotetico- deduttivo astratto, ma non sono ancora in grado di seguirlo integralmente. Appare quindi preferibile, almeno nel biennio, una metodologia che muova a considerazioni concrete e si sposti per gradi ad una astrazione di livello crescente da consolidarsi e praticarsi poi nel triennio. A tale proposito si elaborerà una programmazioni in unità didattiche e all’interno di queste si individuerà il metodo di presentazione, privilegiando un approccio di tipo problematico. Alla fine di ogni unità didattica si verificheranno gli obiettivi intermedi prefissati per potere intervenire in tempo con un lavoro di recupero in itinere(FEED-BACK) Inoltre in ogni lezione si terrà presente di: RINFORZO : perché l’apprendimento garantisca profondità e durata si renderà necessario il rinforzo basato su applicazioni o esercitazioni in classe CONSAPEVOLEZZA : sarà sempre importante che l’alunno sappia esercitare su ciò che ha appreso un controllo cosciente e critico e sappia applicare quanto appreso . Per una didattica più mirata, innovativa e interattiva si utilizzeranno tutti i software Didattici di Matematica di cui la scuola è dotata. VERIFICHE E VALUTAZIONI Si effettueranno: 1) verifiche scritte(facoltative) per determinare: a) il livello di conoscenza degli argomenti b) il livello di comprensione c) il livello di elaborazione Inoltre le verifiche scritte individuali saranno strutturate in base ai descrittori di valutazione: Conoscenza e comprensione ( test a completamento, a risposta multipla e vero o falso, quesiti a risposta singola di tipo A e di tipo B) Applicazione ( esercizi che si risolvono seguendo schemi già noti e problemi che richiedono un’applicazione autonoma dei concetti ) Analisi e sintesi ( riportare conoscenze su grafici e , a partire da essi, dedurre e rispondere a quesiti proposti) 2) Colloqui individuali per determinare la conoscenza degli argomenti , le capacità logiche ed espressive, la correttezza del linguaggio specifico, la capacità di analisi e di sintesi. Per la correzione delle verifiche scritte si utilizzeranno delle apposite griglie di valutazione adeguate al tipo di tipologia utilizzata in base alle indicazioni del POF. Le valutazioni saranno : quadrimestrale e finale. La valutazione quadrimestrale sarà a fine 1° quadrimestre e terrà conto del sol profitto conseguito. La valutazione finale implicherà un discorso complessivo che riguarda i processi di apprendimento, le abilità nonché tutti i fattori che influenzano il rendimento effettivo degli alunni. Quindi nella valutazione finale oltre del profitto si terrà anche conto di : impegno, interesse e partecipazione, frequenza, comportamento. FISICA : Linee generali e competenze Valore culturale della disciplina, raccordata con matematica, scienze, storia e filosofia (epistemologia) Competenze: Risolvere problemi; Applicare il metodo sperimentale; Valutare scelte scientifiche e tecnologiche Obiettivi specifici di apprendimento Gli obiettivi specifici della fisica sono i seguenti: Conoscenze: alla fine dell’anno gli allievi devono avere memorizzato i concetti fondamentali di ogni argomento trattato; in particolare, devono conoscere termini, definizioni, simboli relativi a ciascuno di essi, le leggi fisiche e le procedure risolutive di semplici situazioni problematiche, tratte anche dalla quotidianità. Competenze: alla fine del liceo gli allievi devono: acquisire la conoscenza del mondo fisico attraverso le sue leggi e mettere in rilievo le idee più significative; essere in grado di interpretare, alla luce delle leggi fisiche, gli aspetti della natura che possiamo osservare quotidianamente, cioè di interpretare i principali fenomeni fisici. comprendere i procedimenti dell’indagine scientifica. essere in grado di impostare e svolgere criticamente la risoluzione di problemi semplici. acquisire un consapevole e corretto uso del linguaggio scientifico. Contenuti e saperi minimi Secondo Biennio Acquisizione del linguaggio della fisica per modellizzare situazioni reali; Equilibrio dei corpi e dei fluidi; Cinematica e dinamica; Conservazione dell'energia meccanica e della quantità di moto; Gravitazione; Fenomeni termici, leggi dei gas e loro trasformazioni, principi della termodinamica; Ottica geometrica, onde e ottica ondulatoria. Quinto anno Campo elettrico e magnetico; Induzione elettromagnetica Le verifiche somministrate agli allievi saranno di tre tipi: Verifiche diagnostiche per controllare il livello di partenza degli alunni, cioè le conoscenze e le abilità che essi posseggono all’inizio dell’anno scolastico e che hanno acquisito nei precedenti anni. Verifiche formative da svolgersi “in itinere” per saggiare i livelli di apprendimento, impostare rettifiche alla programmazione, stabilire attività di recupero e/o di approfondimento. Verifiche sommative per la valutazione finale degli obiettivi della programmazione. Le prove di verifica saranno di diverso tipo: prove strutturate: test e questionari; prove semistrutturate: domande a risposta aperta, trattazione sintetica di argomenti; prove non strutturate: interrogazioni, esercizi, problemi, relazioni.