PROGRAMMAZIONE DI MATEMATICA

 prof. Franco Cocca

 

Situazione di partenza per la classe IV A

L'impegno all'inizio dell'anno scolastico è decisamente al di sotto dell'accettabilità. Infatti i compiti vengono svolti raramente con la necessaria regolarità e serietà. In classe  solo alcuni lavorano adeguatamente e il resto mostra un atteggiamento passivo nei confronti della materia. La partecipazione deve essere spesso sollecitata e l'attenzione deve essere in alcuni casi richiamata.

Il livello di partenza è quindi notevolmente basso per questo atteggiamento di negligenza e di quasi totale disinteresse.

La classe mostra inoltre difficoltà di comprensione delle informazioni sia linguistiche che di contenuto. Sono evidenti parecchie lacune nel metodo di studio. La maggior parte degli studenti espone con un lessico accettabile ma non sempre utilizza la terminologia esatta e deve essere guidata nel distinguere le ipotesi dalle conclusioni. Parecchi risolvono esercizi già visti in classe ma hanno difficoltà nell'impostare il ragionamento per quelli nuovi. Spesso s'imbattono in errori di distrazione e, anche conoscendo le principali regole dell'utilizzo del calcolatore, non sono autonomi nello svolgimento del processo risolutivo.

Raramente espongono con logicità i contenuti e con un linguaggio chiaro e preciso.

Si segnala inoltre l'uso sistematico da parte di alcuni delle assenze e dei permessi di uscita/entrata al fine di evitare interrogazioni e/o prove scritte.

 

FINALITÀ FORMATIVE, OBIETTIVI E CRITERI DIDATTICI

FINALITÀ

Acquisizione degli strumenti necessari per la risoluzione dei problemi concreti che la realtà scientifica tecnica e tecnologica propone oggi ai giovani.

OBIETTIVI

Abitudine alla risoluzione di problemi applicando regole e concetti matematici con un lavoro di analisi e successivamente di sintesi per la soluzione di una classe di problemi analoghi.

Questo obiettivo generale porta come conseguenza una serie di obiettivi più particolari:

- conoscenza di regole e concetti e capacità di applicazione dei

  suddetti;

- capacità di individuazione dei dati superflui e dei dati mancanti;

- capacità di individuare le classi di problemi che necessitano degli stessi procedimenti

  risolutivi;

- precisione e completezza del linguaggio;

- acquisizione delle varie tecniche di calcolo;

- acquisizione conoscenza e consapevolezza della dinamicità del pensiero matematico.

OBIETTIVI  SPECIFICI  TRIENNIO

- Uso del laboratorio per integrare la matematica con l'informatica, mediante l'elaborazione di informazioni.

- Sviluppo dell'algoritmo necessario alla risoluzione di problemi matematici più complessi.

- Capacità di risolvere i problemi del calcolo che si evidenziano in tutte le discipline di questo Istituto.

METODOLOGIE E CRITERI DIDATTICI

Alle spiegazioni dirette dell’insegnante si alterneranno presentazioni di situazioni problematiche, stimolando gli allievi a fare riflessioni e proporre soluzioni, inducendoli a sfruttare al massimo le conoscenze e le abilità già acquisite. Sarà comunque cura dell’insegnante aiutare gli alunni ad avere sempre anche una visione globale delle problematiche, nonché approfondire gli aspetti teorici dei vari argomenti.

VERIFICHE E VALUTAZIONI

Le interrogazioni orali saranno tese ad individuare se l’alunno possiede una conoscenza approfondita e consapevole, valutando anche il modo di argomentare e l’organicità della esposizione.

Negli elaborati scritti invece verrà valutata soprattutto la capacità di applicare le conoscenze per risolvere quesiti di vario genere attraverso l’uso di tecniche, metodi e procedure specifiche nonché abilità logiche.

La continuità e il grado di partecipazione e impegno, scolastici e domestici, costituiranno elementi fondamentali soprattutto per la valutazione di fine anno.

 

ATTIVITà DI RECUPERO

Gli alunni che conseguiranno valutazioni insufficienti nelle verifiche saranno interessati ad attività di recupero che potranno essere effettuate nei seguenti modi:

Lavoro a casa: ripasso, esercizi, costruzione di sintesi e schemi su contenuti e procedimenti.

Lavoro in classe: l’insegnante sarà disponibile per dare chiarimenti su questioni specifiche a richiesta dei singoli alunni mentre, nel frattempo gli altri studenti saranno impegnati in attività di laboratorio con l’assistente.

Se nessun alunno chiederà chiarimenti, l’insegnante proseguirà nello svolgimento del programma, continuando per breve tempo ad assegnare per casa solo lavoro relativo agli argomenti da recuperare.

Lavoro in orario pomeridiano:

- l’insegnante attraverso lo “sportello di consulenza”, sarà disponibile a dare chiarimenti per il recupero su questioni specifiche a richiesta dei singoli alunni o di piccoli gruppi di alunni con le medesime incertezze e/o carenze nella preparazione;

- gli studenti si potranno organizzare in piccoli gruppi di studio, utilizzando gli ambienti scolastici, sotto la sorveglianza di un docente.

OBIETTIVI SPERIMENTALI “ABACUS”

                Per il seguente anno scolastico si sono scelti all’interno della sperimentazione “ABACUS” come obiettivi sperimentali generali i seguenti:

1. Eseguire correttamente le procedure di calcolo e controllare il significato dei risultati raggiunti

2. Verificare le conclusioni di una procedura di calcolo e la validità di semplici dimostrazioni

3. Utilizzare modelli, diagrammi e simboli per rappresentare o interpretare concetti e procedure matematici            

4. Utilizzare le nozioni apprese per analizzare, modellizzare e risolvere le situazioni problematiche

5. Applicare quanto appreso a situazioni e problemi che nascono da altre discipline o dall’esperienza quotidiana

6. Tradurre in algoritmi di calcolo automatico le principali procedure matematiche  apprese.

UNITà DIDATTICHE

1.     Equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche

2.     Successioni e serie, limiti di successioni

3.     Limiti di funzioni a variabile reale

4.     Derivate

5. Studio di funzione

6. Calcolo integrale

Tali UD, che saranno specificate in seguito, coinvolgono gli OG nel seguente modo

 

CONTENUTI

Unità 1         Equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche

PREREQUISITI:

·       Potenze di Q con esponente relativo

·       Il piano cartesiano

·       Concetto di intersezione

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Definizione delle funzioni EXP e LOG, ax in tutti i casi e il relativo grafico

 

Con DXM i grafico delle funzioni

Approssimazione della funzione ex

Equazioni  edisequazioni esponenziali risolubili algebricamente

 

Equazioni esponenziali non risolubili dal punto di vista algebrico

 

Equazioni e disequazioni logaritmiche risolubili algebricamente

Equazioni logaritmiche non risolubili dal punto di vista algebrico

Ricerca del numero di anni per il montante di un capitale  a tasso fisso a regime di interesse composto

 

Unità 2         Successioni e Serie, limite di una successione

TEMPI: da Dicembre a Gennaio

PREREQUISITI: il concetto di funzione, segno di un polinomio

 

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Definizione di successione dipendente da n naturale; definizione di limite per n tendente all’infinito; successioni convergenti, divergenti e indeterminate.

Successioni ricorsive

Con DXM verifica empirica della convergenza o divergenza di alcune successioni

Implementazione di funzioni ricorsive

Approssimazione del valore di p attraverso la successione delle aree dei poligoni regolari inscritti nella circonferenza di raggio unitario. A tale scopo verrà utilizzato un foglio di calcolo

Definizione di Serie convergente e divergente; criteri del rapporto, del confronto; la serie armonica, la serie geometrica, la serie esponenziale

 

Approssimazione del calcolo del limite di una serie convergente

 

Unità 3  Limiti di una funzione a variabile reale

TEMPI: da fine Febbraio a metà Marzo

PREREQUISITI: il concetto di funzione, segno di un polinomio, limite di una successione

 

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Definizione di funzione a variabile reale; funzioni iniettive, suriettive e biettive; Dominio di una funzione; definizione di limite, limite destro e sinistro, concetto di continuità; limiti notevoli

Verifica del limite convergente o divergente di una funzione, calcolo di limiti particolari ricongiungendosi a quelli notevoli.

Verifica empirica attraverso il foglio elettronico dei tipi di discontinuità attraverso una procedura che permetta di inserire l’espressione di una funzione e di disegnarne il relativo grafico in un intervallo opportunamente scelto.

 

Unità 4  Derivate 

TEMPI: da metà Marzo a metà Aprile

PREREQUISITI: il concetto di funzione, segno di una funzione

 

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Definizione di derivata destra e sinistra attraverso il passaggio al limite; calcolo di valori attraverso la definizione; le principali regole di derivazione: quoziente, potenza, funzione composta.; significato del segno della derivata prima; il Teorema di De L’Hospital

Verifica empirica del calcolo della derivata prima ; discussione dell’andamento della funzione in base al segno e al valore della derivata prima.

Approssimazione della derivata prima attraverso vari ordini di grandezza

 

il metodo di Newton per l’approssimazione delle radici di una equazione f(x)=0

Unità 5  Studio del grafico di una funzione

TEMPI: da metà Aprile a fine Maggio

PREREQUISITI

                il concetto di funzione a variabile reale, limiti, derivate, segno di una funzione

 

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Concetto di grafico inteso come luogo di punti che verificano una condizione; DOMINIO; SEGNO di f(x); ASINTOTI ORIZZONTALI, VERTICALI e OBLIQUI; DERIVATA PRIMA; SEGNO DELLA DERIVATA PRIMA; MASSIMI e MINIMI assoluti e relativi; DERIVATA SECONDA; STUDIO DEL SEGNO DELLA DERIVATA SECONDA; PUNTI DI FLESSO

Esercizi di sviluppo di grafici di funzioni di vario genere; utilizzo dello studio del segno della derivata prima; capacità di prevedere a priori l’andamento della funzione sulla base del segno, degli asintoti e della derivata prima

Studi di problemi di massimo e di minimo legati alle altre discipline e al mondo dell’economia, quali il collocamento di particolari collettori in un impianto idrico

 

Unità 6  Calcolo Integrale

TEMPI: Giugno

PREREQUISITI: il concetto di funzione a variabile reale, derivate, successioni e serie

CONTENUTI

METODI

ATTIVITà

Concetto di integrale definito attraverso il limite delle approssimazioni di aree sottostanti al grafico di una funzione; il teorema fondamentale del calcolo integrale; integrazione indefinita: metodo per sostituzione, per parti.

Implementazione di procedure per il calcolo approssimato di aree attraverso il metodo dei rettangoli, dei trapezi e di Cavalieri-Simpson.

Ricerca delle formule di quadratura di ordine n