Matematica - Liceo Scientifico Statale "Alessandro Volta"
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Matematica - Liceo Scientifico Statale "Alessandro Volta"
PROGRAMMAZIONE BIENNIO dei CORSI di MATEMATICA Liceo Scientifico “A. VOLTA” di TORINO INDICAZIONI GENERALI L’asse matematico /fisico La matematica e la fisica, accanto alle altre discipline del curricolo e attraverso l’acquisizione dei metodi, contenuti, linguaggi propri, concorrono alla formazione della personalità dell’allievo come essere responsabile, coerente, inserito nel proprio tempo e capace di porsi criticamente di fronte alla realtà che lo circonda. Come riportato dalle indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento:” i percorsi liceali forniscono allo studente gli strumenti culturali e metodologici per una comprensione approfondita della realtà, affinché egli si ponga, con atteggiamento razionale, creativo, progettuale e critico, di fronte alle situazioni, ai fenomeni e ai problemi e acquisisca conoscenze, abilità e competenze sia adeguate al proseguimento degli studi […] all’inserimento nella vita sociale […], sia coerenti con le capacità e le scelte personali”. Con riferimento alle indicazioni ministeriali si individuano i seguenti RISULTATI di apprendimento comuni ai percorsi liceali : al termine di un percorso liceale gli studenti, in particolare nelle tre aree sotto-indicate, dovranno aver raggiunto i seguenti risultati di apprendimento: 1. Area metodologica 1. aver acquisito un metodo di 2. aver acquisito capacità di 3. Essere consapevoli della studio autonomo e flessibile, che aggiornare in modo autonomo le diversità dei metodi utilizzati consenta di condurre ricerche e proprie conoscenze dai vari ambiti disciplinari approfondimenti personali e continuare in modo efficace i successivi studi superiori 3 4. essere in grado di valutare i 5. Saper compiere le necessarie criteri di affidabilità dei risultati interconnessioni tra i metodi e i raggiunti contenuti delle singole discipline 2. Area logico-argomentativa 1. Saper sostenere una propria tesi 2. Acquisire l’abitudine a 3. Essere in grado di leggere e e saper ascoltare e valutare ragionare con rigore logico, a interpretare criticamente i criticamente le argomentazioni identificare i problemi e a contenuti delle diverse forme di altrui. individuare possibili soluzioni comunicazione. […] 1 3. Area scientifica, matematica, tecnologica 1. comprendere il linguaggio 2. saper utilizzare le procedure 3. conoscere i contenuti fondamentali specifico della matematica tipiche del pensiero matematico delle teorie che sono alla base della descrizione matematica della realtà 4. padroneggiare le procedure 5. essere in grado di utilizzare 6. in particolare per i corsi di scienze e i metodi di indagine delle criticamente strumenti applicate, comprendere la valenza scienze fisiche e delle informatici e telematici nelle metodologica dell’informatica nella scienze naturali anche per attività di studio e di formalizzazione e modellizzazione potersi orientare nel campo approfondimento dei processi complessi e delle scienze applicate nell’individuazione di procedimenti risolutivi. Linee generali e risultati di apprendimento propri del LICEO SCIENTIFICO Facendo riferimento alla linee guida espresse nelle indicazioni nazionali in ambito matematico-fisico, al termine del percorso di studi gli studenti, oltre ai traguardi comuni, dovranno: 1. comprendere i nodi fondamentali dello sviluppo del pensiero, anche in una dimensione storica, e i nessi tra i metodi di conoscenza propri della matematica e delle scienze sperimentali e quelli propri dell’indagine di tipo umanistico 4. saper utilizzare il linguaggio logico-formale nell’individuare e risolvere problemi di varia natura 7. analizzare le strutture logiche coinvolte e i modelli utilizzati nella ricerca scientifica 10. saper osservare e identificare fenomeni; 13. fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; 2. saper cogliere i rapporti tra il pensiero scientifico e la riflessione filosofica e aver acquisito consapevolezza del valore conoscitivo della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è sviluppata 5. saper utilizzare strumenti di calcolo e rappresentazione per modellizzare e risolvere problemi 8. individuare le caratteristiche e l’apporto dei vari linguaggi (storico-naturali, simbolici, matematici, logici, formali, artificiali) 11. formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; 3. comprendere le strutture portanti dei procedimenti argomentativi e dimostrativi della matematica, anche attraverso la padronanza del linguaggio logico-formale 6. saper cogliere la potenzialità delle applicazioni dei risultati scientifici nella vita quotidiana. 9. saper applicare i metodi delle scienze in diversi ambiti. 12. formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; 14. comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive Il percorso di acquisizione di conoscenze e competenze molteplici contempla anche competenze di natura - metacognitiva : - relazionale : - attitudinale : imparare a imparare saper lavorare in gruppo autonomia e creatività METODI e STRUMENTI 2 Le lezioni si svolgeranno seguendo: il metodo della lezione frontale; metodo “per scoperta”, quando la tipologia dell’argomento lo consentirà; uso di strumenti informatici per introdurre alcuni argomenti ed elaborare dati l’uso della L.I.M. sarà costante supporto allo svolgimento del lavoro in classe. Strumenti informatici, per esempio di geometria dinamica, aiuteranno particolarmente nello svolgimento del corso di geometria. Il laboratorio di fisica per la rilevazione di dati e quello di informatica per la loro gestione saranno frequentati affinché gli studenti acquisiscano almeno una minima familiarità con gli strumenti informatici e il foglio elettronico. VALUTAZIONE Per conseguire una valutazione del grado di apprendimento degli studenti si effettueranno Numero di Prove MATEMATICA: Almeno tre valutazioni nel trimestre. Almeno cinque valutazioni nel pentamestre. La scala di valutazione seguirà i livelli e i criteri stabiliti dal Collegio dei Docenti e nelle riunioni per area disciplinare. In particolare Abilità / Capacità VOTO Competenza Conoscenza 2 Nessuna 3 Assolutamente insufficiente Nessuna o Assente in alcune parti; caratterizzata da gravi e diffuse lacune 4 Gravemente Insufficiente Conoscenza frammentaria, caratterizzata da ampie e diffuse lacune 5 Parziale e/o superficiale conoscenza e comprensione dei concetti minimi fondamentali Insufficiente 6 Sufficiente Incapacità di cogliere qualsiasi forma di suggerimento Incapacità di affrontare qualsiasi tipo di esercizio, di impostare qualsiasi problema, incapacità di orientamento anche se guidato Inadeguate capacità di riflessione e analisi Incertezze e difficoltà nell’analizzare e gestire in modo autonomo problemi ed esercizi, anche noti. Incapacità di comprendere /svolgere qualsiasi tipo di esercizio (consegna del compito in bianco o equivalente) o rifiuto di svolgere la prova / sostenere l’interrogazione Nessun esercizio svolto correttamente, gravi fraintendimenti ed errori nelle applicazioni di metodi e procedure L’allievo applica metodi e procedure di calcolo con errori, anche se guidato applicazione non sempre autonoma di metodi e procedure e/o affetta da errori Conoscenza e compren- Interpretazione e gestione del lavoro Applicazione corretta, anche sione dei concetti autonoma, anche se non sempre se talvolta insicura, di “minimi” fondamentali adeguatamente approfondita e/o priva di metodi e procedure incertezze 3 7 Discreto 8 Buono Conoscenza consapevole L’allievo sa interpretare e gestire dei contenuti disciplinari autonomamente il lavoro; mostra capacità di affrontare problemi anche complessi se guidato Conoscenza completa e L’allievo coglie implicazioni, analizza e sicura rielabora in modo corretto 9 Ottimo Conoscenza e compren- L’allievo sa organizzare il lavoro in modo sione sicure e approfon- autonomo e mostra di possedere capacità dite di analisi e sintesi 10 Eccellente Conoscenza e compren- Capacità di analisi e sintesi complete e sione sicure, approfondite, corrette in situazioni non ripetitive; organiche capacità di fornire ipotesi e valutazioni personali Applicazione corretta e sicura in sitazioni ripetitive Applicazione autonoma di procedure e metodi; esposizione chiara e linguaggio appropriato Applicazione rapida, sicura, senza errori in situazioni nuove; esposizione rigorosa e ragionata. Applicazione rapida, sicura, senza errori in situazioni nuove; esposizione rigorosa e ragionata. Capacità di proporre soluzioni originali • “Conoscenze”: indicano il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso l’apprendimento. Le conoscenze sono l’insieme di fatti, principi, teorie e pratiche, relative a un settore di studio o di lavoro; le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche. • “Abilità”, indicano le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi; le abilità sono descritte come cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (che implicano l’abilità manuale e l’uso di metodi, materiali, strumenti). • “Competenze” indicano la comprovata capacità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello sviluppo professionale e/o personale; le competenze sono descritte in termine di responsabilità e autonomia. La competenza matematica comporta la capacità e la disponibilità a usare modelli matematici di pensiero (dialettico e algoritmico) e di rappresentazione grafica e simbolica (formule, modelli, costrutti, grafici, carte), la capacità di comprendere ed esprimere adeguatamente informazioni qualitative e quantitative, di esplorare situazioni problematiche, di porsi e risolvere problemi, di progettare e costruire modelli di situazioni reali. Finalità dell’asse matematico è l’acquisizione al termine dell’obbligo d’istruzione delle abilità necessarie per applicare i principi e i processi matematici di base nel contesto quotidiano della sfera domestica e sul lavoro, nonché per seguire e vagliare la coerenza logica delle argomentazioni proprie e altrui in molteplici contesti di indagine conoscitiva e di decisione. Le quattro competenze di base di questo asse culturale sono così enunciate. RISULTATI educativo-cognitivo generali del biennio Coerentemente con quanto esposto nel P.O.F , ratificato dal Collegio dei Docenti e fatto proprio dai vari consigli di classe si definiscono i seguenti obiettivi di ambito educativo-cognitivo. Al termine del BIENNIO l’allievo dovrà essere in grado di: 1. assumere un atteggiamento responsabile nei confronti del lavoro scolastico 4. rispettare le regole della comunità scolastica 2. assumere un atteggiamento di accoglienza nei confronti dei compagni 3. assumere un atteggiamento corretto nei confronti degli insegnanti 5. potenziare le capacità di ascolto 6. acquisire un adeguato metodo di studio OBIETTIVI “MINIMI” SPECIFICI DI APPRENDIMENTO COMPETENZE E ABILITA’ Competenze di base a conclusione dell’obbligo dell’istruzione 1 Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica 4 2 Confrontare ed analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni. 3 Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi 4 Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico In merito agli obiettivi specifici di apprendimento del primo biennio si fa espressamente riferimento alle linee guida esposte nelle indicazioni nazionali; in ambito matematico gli obiettivi specifici di apprendimento saranno perseguiti negli ambiti: 1. Aritmetica e algebra 2. Geometria 3. Relazioni e funzioni 4. Dati e previsioni OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO COMPETENZE E ABILITA’ per il BIENNIO OBIETTIVI Competenze 1 Insiemi numerici 2 3 x 4 x Gli insiemi e la logica x x Le funzioni x ABILITA’ CONOSCENZE x Gli insiemi numerici N, Z, Q; rappresentazioni, operazioni, ordinamento. I sistemi di numerazione con base diversa da dieci La notazione scientifica per i numeri reali Principali rappresentazioni di un insieme Le operazioni tra insiemi e le loro proprietà Le proposizioni e i connettivi logici Connessioni tra operazioni tra insiemi e proposizioni logiche Introduzione al concetto di funzione Rappresentazioni numeriche, simboliche e grafiche della relazione tra due grandezze. Le funzioni e gli insiemi (dominio, codominio) Funzioni di vario tipo (costanti, lineari, lineari a tratti, di proporzionalità diretta e inversa) 5 Utilizzare le diverse notazioni e saper convertire da una all’altra (da frazioni a decimali, da percentuali a frazioni …) Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio in simboli Applicare le proprietà delle potenze Applicare tecniche risolutive di un problema che utilizzino frazioni, proporzioni, percentuali … Descrivere uno stesso insieme secondo. rappresentazioni diverse Eseguire operazioni tra insiemi Riconoscere le proposizioni logiche Eseguire operazioni tra proposizioni logiche utilizzando le tavole di verità Utilizzare i diversi registri e saper convertire da una rappresentazione all’altra. Leggere e interpretare tabelle e grafici in termini di corrispondenze fra elementi di due insiemi. Utilizzare i software adeguati per la rappresentazione grafica di funzioni. Rappresentare sul piano cartesiano le principali funzioni incontrate, in particolare funzioni connesse a relazioni di proporzionalità diretta e inversa Riconoscere una relazione tra variabili, in termini di proporzionalità diretta e inversa e formalizzarla attraverso una funzione matematica Saper determinare graficamente lo zero di una funzione lineare Monomi e polinomi e operazioni con essi x x x La scomposizione in fattori e le frazioni algebriche x Equazioni lineari x x x x x Introduzione alla statistica x I monomi e i polinomi Le operazioni e le espressioni con i monomi e i polinomi I prodotti notevoli Il teorema di Ruffini Scomposizione in fattori dei polinomi Frazioni algebriche e operazioni con esse Condizione di esistenza di una frazione algebrica Identità ed equazioni Equazioni equivalenti e principi di equivalenza Equazioni determinate, indeterminate, impossibili Ricerca dello zero di una funzione lineare. I dati statistici, la loro organizzazione e la loro rappresentazione La frequenza e la frequenza relativa Valori centrali di una distribuzione statistica Indici di variabilità di una distribuzione statistica La geometria del piano I triangoli Definizioni, postulati, teoremi, dimostrazioni I punti, le rette, i piani, lo spazio I segmenti Gli angoli Le operazioni con i segmenti e con gli angoli La congruenza delle figure I triangoli Perpendicolari e parallele. Parallelogrammi e trapezi Le rette perpendicolari Le rette parallele Il quinto postulato di Euclide Il parallelogramma Parallelogrammi particolari Il trapezio Applicare le tecniche del calcolo letterale Tradurre dal linguaggio naturale al linguaggio algebrico e viceversa Saper determinare gli zeri razionali di un polinomio di grado n. Determinare le condizioni di esistenza di una frazione algebrica Applicare le tecniche di scomposizione dei polinomi Operare con le frazioni algebriche Distinguere identità ed equazioni Risolvere equazioni intere e fratte. Saper individuare i valori accettabili dell’incognita Utilizzare le equazioni per rappresentare e risolvere problemi Riconoscere nelle equazioni lo strumento necessario per la ricerca degli zeri di una funzione. Raccogliere, organizzare e rappresentare i dati Determinare frequenze assolute e relative Trasformare una frequenza relativa in percentuale Rappresentare graficamente una tabella di frequenze Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati Calcolare gli indici di variabilità di una serie di dati Eseguire operazioni tra segmenti e angoli Eseguire costruzioni geometriche elementari con l’uso di riga e compasso e/o strumenti informatici (utilizzo del software di geometria dinamica geogebra) Dimostrare teoremi su segmenti e angoli Riconoscere gli elementi di un triangolo e le relazioni tra di essi Applicare i criteri di congruenza dei triangoli Utilizzare le proprietà dei triangoli isosceli ed equilateri Dimostrare teoremi sui triangoli Applicare il teorema delle rette parallele e il suo inverso Applicare i criteri di congruenza dei triangoli rettangoli Dimostrare teoremi sugli angoli dei poligoni Dimostrare teoremi sui parallelogrammi e le loro proprietà Dimostrare teoremi sui trapezi e utilizzare le proprietà del trapezio isoscele Dimostrare e applicare il teorema del fascio di rette parallele Classe Seconda Le disequazioni lineari x x Le disuguaglianze numeriche Le disequazioni Le disequazioni equivalenti e i princìpi di equivalenza Disequazioni sempre verificate e disequazioni impossibili I sistemi di disequazioni 6 Applicare i princìpi di equivalenza delle disequazioni Risolvere anche algebricamente disequazioni lineari e rappresentarne le soluzioni su una retta Risolvere disequazioni fratte Risolvere sistemi di disequazioni x x x Il piano cartesiano e la retta Le coordinate di un punto I segmenti nel piano cartesiano L’equazione di una retta Il parallelismo e la perpendicolarità tra rette nel piano cartesiano I sistemi lineari x x x I sistemi di equazioni lineari Sistemi determinati, impossibili, indeterminati I numeri reali e i radicali x x L’insieme numerico R I radicali e i radicali simili Le operazioni e le espressioni con i radicali Le potenze con esponente razionale Calcolare la distanza tra due punti e determinare il punto medio di un segmento Individuare rette parallele e perpendicolari Scrivere l’equazione di una retta per due punti Calcolare la distanza di un punto da una retta Risolvere problemi su rette e segmenti Riconoscere sistemi determinati, impossibili, indeterminati Risolvere sistemi con metodo del confronto e metodo grafico sapendone interpretare geometricamente le soluzioni Risolvere un sistema con i metodi di sostituzione e di riduzione Risolvere problemi mediante i sistemi Discutere le condizioni di esistenza di un radicale Semplificare un radicale e trasportare un fattore fuori o dentro il segno di radice Eseguire operazioni con i radicali e le potenze Razionalizzare il denominatore (contenente termini irrazionali) di una frazione Risolvere equazioni, disequazioni e sistemi di equazioni a coefficienti irrazionali Le equazioni di secondo grado x x x Complementi di algebra x x x Le disequazioni di secondo grado x x x Introduzione alla probabilità x x La forma normale di un’equazione di secondo grado La formula risolutiva di un’equazione di secondo grado e la formula ridotta La parabola Risolvere equazioni numeriche di secondo grado Scomporre trinomi di secondo grado Risolvere problemi di secondo grado Saper interpretare graficamente le soluzioni di un’equazione di II grado con il metodo della parabola Abbassare di grado un’equazione Risolvere equazioni irrazionali, eseguendo il controllo delle soluzioni Risolvere sistemi di secondo grado Le equazioni risolubili con la scomposizione in fattori di I e II grado I teoremi di equivalenza relativi all’elevamento a potenza I sistemi di secondo grado Le disequazioni di secondo grado Le disequazioni di grado superiore al secondo Le disequazioni fratte I sistemi di disequazioni Le equazioni e le disequazioni irrazionali Disequazioni con termini in valore assoluto Eventi certi, impossibili e aleatori La probabilità di un evento secondo la concezione classica L’evento unione e l’evento intersezione di due eventi Le equazioni irrazionali? 7 Risolvere disequazioni di secondo grado Risolvere graficamente disequazioni di secondo grado e di grado superiore al secondo Risolvere disequazioni fratte Risolvere sistemi di disequazioni Risolvere equazioni e disequazioni di secondo grado con i valori assoluti Riconoscere se un evento è aleatorio, certo o impossibile Calcolare la probabilità di un evento aleatorio, secondo la concezione classica Calcolare la probabilità della somma logica di eventi La circonferenza, i poligoni inscritti e circoscritti x x L’equivalenza delle superfici piane x x La misura e le grandezze proporzionali x x x La probabilità della somma logica di eventi per eventi compatibili e incompatibili La probabilità del prodotto logico di eventi per eventi dipendenti e indipendenti Le variabili aleatorie discrete e le distribuzioni di probabilità Calcolare la probabilità del prodotto logico di eventi Calcolare la probabilità di un evento aleatorio, secondo la concezione statistica La circonferenza e il cerchio I teoremi sulle corde Le posizioni reciproche di retta e circonferenza Le posizioni reciproche di due circonferenze Gli angoli al centro e alla circonferenza I punti notevoli di un triangolo I poligoni inscritti e circoscritti Applicare le proprietà degli angoli al centro e alla circonferenza e il teorema delle rette tangenti Utilizzare le proprietà dei punti notevoli di un triangolo Dimostrare teoremi su quadrilateri inscritti e circoscritti e su poligoni regolari Applicare i teoremi sull’equivalenza fra parallelogramma, triangolo, trapezio Applicare il primo teorema di Euclide Applicare il teorema di Pitagora e il secondo teorema di Euclide L’estensione delle superfici e l’equivalenza I teoremi di equivalenza fra poligoni I teoremi di Euclide Il teorema di Pitagora Le classi di grandezze geometriche Le proporzioni tra grandezze La proporzionalità diretta e inversa Il teorema di Talete Le aree dei poligoni La similitudine x x x I poligoni simili I criteri di similitudine dei triangoli La lunghezza della circonferenza e l’area del cerchio 8 Eseguire dimostrazioni utilizzando il teorema di Talete Applicare le relazioni che esprimono il teorema di Pitagora e i teoremi di Euclide Risolvere problemi di algebra applicati alla geometria Calcolare le aree di poligoni notevoli Riconoscere figure simili Applicare i tre criteri di similitudine dei triangoli Risolvere problemi su circonferenza e cerchio Risolvere problemi di algebra applicati alla geometria Programmazione di dipartimento Matematica Classe 3 Unità didattica Competenze Traguardi formativi Indicatori Equazioni e disequazioni - Dominare attivamente - Risolvere equazioni e i concetti e i metodi disequazioni degli elementi del algebriche calcolo algebrico - Risolvere disequazioni di primo e secondo grado - Risolvere disequazioni di grado superiore al secondo e disequazioni fratte - Risolvere sistemi di disequazioni - Risolvere equazioni e disequazioni con valore assoluto e irrazionali (per queste ultime tipologie è possibile prevedere un percorso risolutivo di tipo algebrico oppure grafico; se si opta per una metodologia grafica la trattazione delle disequazioni irrazionali viene rimandata alla fase successiva all’introduzione delle coniche ) - Obiettivi minimi Risolvere semplici disequazioni e sistemi di disequazioni secondo le tipologie sopra elencate. Le funzioni - Dominare attivamente - Individuare le i concetti e i metodi principali proprietà di delle funzioni una funzione elementari dell’analisi e dei modelli matematici - Individuare dominio, iniettività, suriettività, biettività, (dis)parità, (de)crescenza, funzione inversa di una funzione - Comporre due o più funzioni - Obiettivi minimi Individuare dominio, iniettività, suriettività, biettività, (dis)parità, (de)crescenza Unità didattica Il piano cartesiano e la retta Competenze Traguardi formativi - Dominare attivamente - Operare con le rette i concetti e i metodi nel piano dal punto di della geometria vista della geometria analitica analitica Indicatori - Passare dal grafico di una retta alla sua equazione e viceversa - Riconoscere e tradurre in equazione la proprietà che descrive gli insiemi di punti allineati. - Determinare l’equazione di una retta dati alcuni elementi - Stabilire la posizione di due rette: se sono - - - La circonferenza - Dominare attivamente - Operare con le i concetti e i metodi circonferenze nel della geometria piano dal punto di analitica vista della geometria analitica - Risolvere particolari equazioni e disequazioni incidenti, parallele o perpendicolari Calcolare la distanza fra due punti e la distanza punto-retta Determinare punto medio di un segmento, baricentro di un triangolo, asse di un segmento, bisettrice di un angolo Operare con i fasci di rette Obiettivi minimi Passare dal grafico di una retta alla sua equazione e viceversa Determinare l’equazione di una retta date le condizioni iniziali Calcolare la distanza fra due punti e il punto medio del segmento - Tracciare il grafico di una circonferenza di data equazione - Riconoscere la circonferenza come particolare luogo geometrico e ricavarne l’equazione - Determinare l’equazione di una circonferenza dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di rette e circonferenze - Operare con i fasci di circonferenze - Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di circonferenze - Obiettivi minimi Tracciare il grafico di una circonferenza di data equazione Tradurre in equazione la definizione di circonferenza come luogo geometrico Determinare l’equazione di una circonferenza fissate le condizioni iniziali. Operare con rette e circonferenze Unità didattica Competenze Traguardi formativi La parabola - Dominare attivamente - Operare con le - Tracciare il grafico di i concetti e i metodi parabole nel piano dal una parabola di data della geometria punto di vista della equazione analitica geometria analitica - Riconoscere la parabola come particolare luogo geometrico e ricavarne l’equazione - Determinare l’equazione di una parabola dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di rette e parabole - Risolvere particolari - Trovare le rette equazioni e tangenti a una disequazioni parabola - Operare con i fasci di parabole - Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di parabole - Obiettivi minimi Tracciare il grafico di una parabola di equazione data Tradurre in equazione la definizione di parabola come luogo geometrico Determinare l’equazione di una parabola fissate le condizioni iniziali. Operare con rette e parabole Unità didattica Competenze Traguardi formativi L’ellisse - Dominare attivamente - Operare con le ellissi i concetti e i metodi nel piano dal punto di della geometria vista della geometria analitica analitica - Risolvere particolari equazioni e disequazioni Indicatori Indicatori - Tracciare il grafico di un’ellisse di data equazione - Determinare l’equazione di una ellisse dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di retta ed ellisse - Trovare le rette tangenti a un’ellisse - Determinare le equazioni di ellissi traslate - Risolvere particolari equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di ellissi - Obiettivi minimi Tracciare il grafico di un’ellisse di equazione data Tradurre in equazione la definizione di ellisse come luogo geometrico Determinare l’equazione di una ellisse fissate le condizioni iniziali. Operare con rette e ellissi Unità didattica Le trasformazioni nel piano Competenze Traguardi formativi - Determinare equazioni di enti geometrici trasformati nel piano Indicatori - Trasformare il grafico delle coniche già viste e delle successive con traslazioni, simmetrie rispetto agli assi sia per via grafica che algebrica - Obiettivi minimi Gli indicatori sopra elencati vanno intesi anche come obiettivi minimi da applicarsi ai casi più semplici Unità didattica L’iperbole Le coniche Competenze Traguardi formativi - Dominare attivamente - Operare con le i concetti e i metodi iperboli nel piano dal della geometria punto di vista della analitica geometria analitica Indicatori - Tracciare il grafico di una iperbole di data equazione - Determinare l’equazione di una iperbole dati alcuni elementi - Stabilire la posizione reciproca di retta e iperbole - Trovare le rette tangenti a una iperbole - Determinare le equazioni di iperboli traslate - Risolvere particolari - Risolvere particolari equazioni e equazioni e disequazioni disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di iperboli - Obiettivi minimi Tracciare il grafico di un’iperbole di equazione data Tradurre in equazione la definizione di iperbole come luogo geometrico Determinare l’equazione di una iperbole fissate le condizioni iniziali. Operare con rette e iperboli - Dominare attivamente - Operare con - Studiare le coniche di i concetti e i metodi circonferenze, equazione generica della geometria parabole, ellissi e - Determinare le analitica iperboli di equazione equazioni di luoghi generica nel piano dal geometrici punto di vista della - Determinare le geometria analitica soluzioni di sistemi parametrici con metodo grafico - Risolvere particolari - Risolvere particolari equazioni e equazioni e disequazioni disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di coniche - Risolvere problemi geometrici con l’utilizzo delle coniche - Obiettivi minimi Determinare le equazioni di luoghi geometrici noti Risolvere semplici problemi utilizzando le coniche Risolvere semplici equazioni e disequazioni mediante la rappresentazione grafica di archi di coniche Unità didattica Richiami di statistica Competenze Traguardi formativi - - Concetti e rappresentazione grafica dei dati statistici - Determinare gli indicatori statistici mediante differenze e rapporti L’interpolazione, la regressione, la correlazione - Dominare attivamente i concetti e i metodi della statistica Indicatori - Analizzare, classificare e interpretare distribuzioni singole e doppie di frequenze - Rappresentare graficamente dati statistici - Calcolare gli indici di posizione centrale di una serie di dati - Calcolare gli indici di variabilità di una distribuzione - Calcolare i rapporti statistici fra due serie di dati - Obiettivi minimi - Gli indicatori sopra elencati vanno intesi anche come obiettivi minimi da applicarsi ai casi più semplici - Analizzare la dipendenza, - Determinare la funzione la regressione e la interpolante fra punti noti e correlazione di dati calcolare gli indici di scostamento statistici - Valutare la dipendenza fra due caratteri - Valutare la regressione fra due variabili statistiche - Valutare la correlazione fra due variabili statistiche - Obiettivi minimi - Gli indicatori sopra elencati vanno intesi anche come obiettivi minimi da applicarsi ai casi più semplici I due successivi gruppi di moduli sono da intendersi in alternativa uno all’altro. MODULO A Unità didattica Competenze Traguardi formativi Misura del cerchio - Dalla circonferenza a pigreco Le funzioni goniometriche - Dominare attivamente i concetti e i metodi delle funzioni elementari dell’analisi e dei modelli matematici - Conoscere le funzioni goniometriche e le loro principali proprietà Indicatori - Conoscere e rappresentare graficamente le funzioni seno, coseno, tangente, e le funzioni goniometriche inverse - Calcolare le funzioni goniometriche di angoli particolari - Determinare le caratteristiche delle funzioni sinusoidali: ampiezza, periodo, pulsazione, sfasamento - Risoluzione di equazioni e disequazioni goniometriche elementari. - Obiettivi minimi - Gli indicatori sopra elencati vanno intesi come obiettivi minimi da applicarsi ai casi più semplici MODULO B Unità didattica Esponenziali e logaritmi Competenze Traguardi formativi Indicatori - Dominare attivamente - Individuare le i concetti e i metodi principali proprietà di delle funzioni una funzione elementari dell’analisi e dei modelli matematici - Risolvere equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche - Applicare le proprietà delle potenze a esponente reale e le proprietà dei logaritmi - Rappresentare il grafico di funzioni esponenziali e logaritmiche - Trasformare geometricamente il grafico di una funzione - Risolvere equazioni e disequazioni esponenziali - Risolvere equazioni e disequazioni logaritmiche - Obiettivi minimi: Rappresentare il grafico di semplici funzioni esponenziali e logaritmiche Applicare le trasformazioni geometriche Studiarne zeri e segno Competenze 1. Conoscere e padroneggiare diverse forme di rappresentazione degli oggetti matematici e saper passare da una all'altra (registro simbolico-algebrico, registro grafico) 2. Confrontare, analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni 3. Capire il significato e la differenza fra forme tipiche del pensiero matematico (congetturare, verificare, dimostrare, definire, generalizzare) 4. Saper passare dal linguaggio naturale al linguaggio formalizzato (e viceversa) 5. Applicare le conoscenze per la soluzione di problemi, anche utilizzando strumenti informatici di rappresentazione geometrica e di calcolo 6. Saper individuare, a partire da un modello geometrico, il corrispondente modello algebrico o viceversa 7. Saper confrontare strategie risolutive diverse, individuando caratteristiche e potenzialità di ciascuna 8. Acquisire una visione storico-critica delle tematiche e saperne valutare il rapporto con il contesto filosofico, scientifico e tecnologico Abilità (obiettivi specifici di apprendimento) 1. Utilizzare consapevolmente il modello geometrico e il modello algebrico, individuando analogie e differenze tra formalismi diversi 2. Scegliere tra i due modelli il più adeguato a rappresentare, descrivere ed analizzare le relazioni tra i fenomeni reali indagati 3. Riconoscere proprietà delle figure geometriche sotto forma di invarianti 4. Operare nel piano cartesiano costruendo grafici di funzioni ottenute da funzioni elementari mediante trasformazioni geometriche o composizioni 5. Riconoscere la profonda differenza tra calcolare e dimostrare 6. Riconoscere regolarità e legami empirici in grandi quantità di dati e ricercare relazioni per la costruzione di modelli dei fenomeni esaminati 7. Utilizzare il foglio elettronico e software applicativi per rappresentare funzioni per studiare le trasformazioni geometriche e per risolvere problemi di statistica Commenti ed osservazioni sulle scelte della programmazione: - considerata la fragilità degli studenti nella manipolazione algebrica, ampiamente riscontrata negli anni precedenti, è auspicabile accompagnare l’uso delle tecniche algebriche con una consapevolezza che può derivare solo dalla padronanza del frame grafico-geometrico. Per questo si punterà, nella programmazione, in modo spiccato sulla risoluzione grafica di equazioni e disequazioni - non è importante saper risolvere “complesse” equazioni o disequazioni algebriche, ma saper trattare con padronanza e consapevolezza le casistiche che derivano direttamente dallo studio di funzioni (insieme di definizione, segno…); per questo le varie tipologie di equazione/disequazione saranno introdotte non tutte insieme all’inizio dell’anno scolastico, ma gradualmente, contestualmente all’arricchimento del repertorio di funzioni elementari nel corso del secondo biennio. Saranno le esigenze derivanti dallo studio delle funzioni a motivare la necessità di risolvere i modelli algebrici ad esse associati. - per utilizzare ampiamente e da subito il metodo grafico, è necessario introdurre quanto prima la trattazione analitica delle principali trasformazioni geometriche, applicate in particolare alla trasformazione dei grafici di funzioni - lo studio della funzione quadratica non deve essere visto solo come anticipazione dello studio della parabola come conica, ma anche come modello per la risoluzione di problemi di minimo/massimo, fra i quali anche la ricerca della retta di regressione dei minimi quadrati. Tutto questo nella convinzione che alla risoluzione di problemi vada data una centralità all’interno dell’azione didattica: sono i problemi a giustificare l’introduzione di tecniche algebriche dedicate alla loro risoluzione, e non viceversa - lo studio delle coniche deve essere focalizzato su quei problemi che portano in particolare alla scoperta e alla dimostrazione di proprietà geometriche delle coniche stesse: non geometria analitica come pretesto per fare calcoli, ma come strumento dimostrativo alternativo alla geometria sintetica - lo studio delle tematiche riguardanti l’infinito non va ritardato all’ultimo anno, ma coltivato ogni qual volta se ne presenti l’occasione, a vari livelli di rigore, non trascurando le intuizioni primarie degli studenti, che vanno invece potenziate ed incentivate. Per questo si è scelto di introdurre in terza il problema delle aree del cerchio. DEFINIZIONE DEI LIVELLI MINIMI (SUFFICIENZA) DI CONOSCENZE E ABILITA’ 1) Impostare e risolvere semplici problemi: a) scegliendo l’incognita più appropriata; b) chiarendo i limiti di applicabilità dell’incognita stessa; c) facendo il disegno e il grafico relativo il più accuratamente possibile. 2) Avere sufficiente padronanza degli strumenti algebrici. 3) Riuscire a collegare soluzioni di equazioni e disequazioni alla rappresentazione grafica. 4) Modellizzare semplici problemi essendo consapevoli del significato di modello matematico e avendo sufficiente padronanza degli strumenti usati. RACCORDO CON ALTRE DISCIPLINE(organizzazione della trattazione di contenuti comuni e/o interdisciplinarietà) Si cercherà di interagire con gli insegnanti di fisica e scienze soprattutto per quanto riguarda la risoluzioni di semplici problemi in contesti legati alla realtà e quando si vuole sottolineare l’importanza del modello matematico per rappresentare un determinato fenomeno reale. MODALITA’ DI VERIFICA Tipologia di verifiche Verifiche scritte: prove di diversa frequenza, durata e tipologia in relazione alla complessità e all’articolazione dei contenuti relativi. Criteri di attuazione Ai fini di un controllo più puntuale e completo dei livelli di apprendimento della disciplina da parte degli alunni, si ritiene opportuno diversificare il carattere delle prove scritte di verifica, prevedendo prove di diversa frequenza, durata e tipologia in relazione alla complessità e all’articolazione dei contenuti relativi. Numero di verifiche minimo Nel primo periodo (trimestre) le prove saranno almeno tre; nel secondo periodo (pentamestre) le prove saranno almeno cinque. CRITERI DI VALUTAZIONE DISCIPLINARI La gamma dei voti utilizzati per la valutazione delle prove sarà la più ampia possibile (2-10). Nelle prove scritte verranno valutati i seguenti elementi: comprensione del testo, del problema o dell’argomento conoscenza dei contenuti disciplinari competenza nell’applicazione di concetti e procedure matematiche coerenza e correttezza dello svolgimento completezza della risoluzione e chiarezza dell’esposizione Nelle prove orali verranno valutati i seguenti elementi: conoscenza dei contenuti capacità di cogliere dei significati capacità di operare dei confronti capacità di elaborare informazioni capacità di usare un linguaggio rigoroso capacità di operare in modo autonomo. Per formulare una valutazione finale si considereranno l’impegno, la disponibilità all’apprendimento, la partecipazione, i progressi rispetto ai livelli di partenza, oltre alla acquisizione di un adeguato livello di conoscenze specifiche della materia e delle competenze relative. Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 I due successivi gruppi di moduli sono da intendersi in alternativa uno all’altro. MODULO A Unità didattica Esponenziali e logaritmi Competenze Traguardi formativi - Dominare attivamente - Individuare le i concetti e i metodi principali proprietà di delle funzioni una funzione elementari dell’analisi e dei modelli matematici - Risolvere equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche Indicatori - Applicare le proprietà delle potenze a esponente reale e le proprietà dei logaritmi - Rappresentare il grafico di funzioni esponenziali e logaritmiche - Trasformare geometricamente il grafico di una funzione - Risolvere equazioni e disequazioni esponenziali - Risolvere equazioni e disequazioni logaritmiche - Obiettivi minimi: Rappresentare il grafico di semplici funzioni esponenziali e logaritmiche Applicare le trasformazioni geometriche Studiarne zeri e segno MODULO B Unità didattica Funzioni goniometriche Competenze Traguardi formativi Indicatori - Dominare attivamente - Conoscere le funzioni - Conoscere e rappresentare i concetti e i metodi goniometriche e le loro graficamente le funzioni delle funzioni principali proprietà seno, coseno, tangente e le elementari dell’analisi rispettive funzioni e dei modelli reciproche matematici - le funzioni goniometriche inverse - Calcolare le funzioni goniometriche di angoli particolari - Determinare le caratteristiche delle funzioni sinusoidali: ampiezza, periodo, pulsazione, sfasamento - Obiettivi minimi: Operare con le principali funzioni goniometriche, incluse le funzioni inverse. Applicare le principali trasformazioni alle funzioni goniometriche. Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 Unità didattica Competenze Traguardi formativi Indicatori Le formule goniometriche - Dominare attivamente - Operare con le - Calcolare le funzioni i concetti e i metodi formule goniometriche goniometriche di angoli delle funzioni associati elementari dell’analisi - Applicare le formule di e dei modelli addizione, sottrazione, matematici duplicazione, bisezione. Le equazioni e le disequazioni goniometriche - Dominare attivamente - Risolvere equazioni e i concetti e i metodi disequazioni delle funzioni goniometriche elementari dell’analisi e del calcolo algebrico Unità didattica Competenze Traguardi formativi - Risolvere equazioni goniometriche elementari - Risolvere equazioni lineari in seno e coseno - Risolvere equazioni omogenee di secondo grado in seno e coseno - Risolvere semplici disequazioni goniometriche - Le rotazioni - Obiettivi minimi: Risolvere semplici equazioni e disequazioni Indicatori La trigonometria - Dominare attivamente - Conoscere le relazioni - Applicare il primo e il gli strumenti fra lati e angoli di un secondo teorema sui matematici per lo triangolo rettangolo triangoli rettangoli studio dei fenomeni - Risolvere un triangolo fisici e la costruzione rettangolo di modelli - Applicare i teoremi sui - Calcolare l’area di un triangoli rettangoli triangolo e il raggio della circonferenza circoscritta - Applicare il teorema della corda - Applicare il teorema dei seni - Risolvere un triangolo - Applicare il teorema del qualunque coseno - Risolvere un triangolo qualsiasi - Applicare la - Applicare la trigonometria trigonometria alla fisica, a contesti della realtà e alla geometria - Obiettivi minimi: Risolvere triangoli qualsiasi, rettangoli e inscritti in una circonferenza. Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 Unità didattica I numeri complessi. Lo spazio Competenze Traguardi formativi - Dominare attivamente - Operare con i numeri i concetti e i metodi complessi nelle varie del calcolo algebrico e forme di gli strumenti rappresentazione matematici per lo - Rappresentare nel studio dei fenomeni piano di Gauss i fisici e la costruzione numeri complessi di modelli Indicatori - Operare con i numeri complessi in forma algebrica - Interpretare i numeri complessi come vettori - Operare con i numeri complessi in forma trigonometrica - Calcolare la potenza e la radice n-esima di un numero complesso e rappresentarla nel piano - Teorema fondamentale dell’Algebra (cenni) - Obiettivi minimi: Riconoscere le diverse forme di un numero complesso. Calcolare le operazioni sui numeri complessi nei casi più semplici. - Dominare attivamente - Conoscere gli - Valutare la posizione i concetti e i metodi elementi fondamentali reciproca di punti, rette e della geometria della geometria solida piani nello spazio euclidea dello spazio euclidea - Acquisire la nomenclatura relativa ai solidi nello spazio - Calcolare le aree di solidi - Calcolare aree e notevoli volumi di solidi - Valutare l’estensione e notevoli l’equivalenza di solidi - Calcolare il volume di solidi notevoli - Obiettivi minimi: Acquisire la nomenclatura adeguata e saper valutare la posizione reciproca di punti, rette e piani Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 Unità didattica Il calcolo combinatorio Richiami sul calcolo della probabilità Competenze Traguardi formativi Indicatori - Dominare attivamente - Operare con il calcolo - Calcolare il numero di i metodi del calcolo combinatorio disposizioni semplici e con combinatorio ripetizione - Calcolare il numero di permutazioni semplici e con ripetizione - Operare con la funzione fattoriale - Calcolare il numero di combinazioni semplici e con ripetizione - Operare con i coefficienti binomiali - Obiettivi minimi: Calcolare il numero di permutazioni, disposizioni e combinazioni semplici e di disposizioni con ripetizione Utilizzare i coefficienti binomiali nei casi più semplici - Dominare attivamente - Appropriarsi del - Calcolare la probabilità i concetti e i metodi concetto di probabilità (classica) di eventi semplici della probabilità classica, statistica, - Calcolare la probabilità di soggettiva. eventi semplici secondo la - Calcolare la concezione statistica, probabilità di eventi soggettiva semplici - Calcolare la probabilità della somma logica e del prodotto logico di eventi - Calcolare la - Calcolare la probabilità probabilità di eventi condizionata complessi - Calcolare la probabilità nei problemi di prove ripetute - Applicare il metodo della disintegrazione e il teorema di Bayes - Obiettivi minimi: Calcolare la probabilità a partire dalla definizione classica fini all’applicazione dei diversi teoremi in situazioni problematiche semplici. Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 Unità didattica Competenze Traguardi formativi Collegamenti - Dominare attivamente - I numeri il concetto di modello trascendenti matematico - Il numero delle soluzioni di un’equazione polinomiale - Cardinalità degli insiemi infiniti - La potenza del numerabile - La potenza del continuo - Linguaggio e ragionamento in matematica - (cenni) - Conoscere le caratteristiche dei numeri reali - Conoscere le proprietà di un’equazione polinomiale - Riconoscere la numerabilità dell’insieme dei numeri interi e dei numeri razionali - Conoscere la cardinalità dei numeri reali - Utilizzare il linguaggio della logica proposizionale Indicatori - Distinguere fra numeri razionali e irrazionali, algebrici e trascendenti - Risolvere in modo approssimato un’equazione - Effettuare dimostrazioni secondo vari schemi di ragionamento - Obiettivi minimi: Saper riconoscere l’insieme numerico di appartenenza di un numero Risoluzione approssimata di un’equazione Competenze 1. Conoscere e padroneggiare diverse forme di rappresentazione degli oggetti matematici e saper passare da una all'altra (registro simbolico-algebrico, registro grafico) 2. Capire il significato e la differenza fra forme tipiche del pensiero matematico (congetturare, verificare, dimostrare, definire, generalizzare) 3. Saper passare dal linguaggio naturale al linguaggio formalizzato (e viceversa) 4. Applicare le conoscenze per la soluzione di problemi, anche utilizzando strumenti informatici di rappresentazione geometrica e di calcolo 5. Saper confrontare strategie risolutive diverse, individuando caratteristiche e potenzialità di ciascuna 6. Saper costruire e analizzare semplici modelli matematici di classi di fenomeni, anche utilizzando strumenti informatici per la descrizione e il calcolo 7. Sviluppare una visione delle figure nello spazio sapendone intuire e giustificare le proprietà 8. Acquisire una visione storico-critica delle tematiche e saperne valutare il rapporto con il contesto filosofico, scientifico e tecnologico Abilità (obiettivi specifici di apprendimento) 1. utilizzare consapevolmente il modello geometrico e il modello algebrico, individuando analogie e differenze tra formalismi diversi 2. scegliere tra i due modelli il più adeguato a rappresentare, descrivere ed analizzare le relazioni tra i fenomeni reali indagati 3. operare nel piano cartesiano costruendo grafici di funzioni ottenute da funzioni elementari mediante trasformazioni geometriche o composizioni 4. utilizzare in modo appropriato il calcolo combinatorio e il calcolo delle probabilità in vari contesti 5. utilizzare correttamente, sia in termini lessicali che operativi, i principi logici di base per la costruzione di algoritmi 6. utilizzare consapevolmente le formule e i teoremi fondamentali della trigonometria per la risoluzione di problemi di varia natura 7. riconoscere e utilizzare modelli periodici per la risoluzione di problemi di varia natura 8. riconoscere e utilizzare modelli esponenziali e logaritmici per la risoluzione di problemi di varia natura 9. saper risolvere problemi riguardanti figure nello spazio 10. utilizzare il foglio elettronico e software applicativi per rappresentare funzioni e figure nello spazio Commenti ed osservazioni sulle scelte della programmazione: - considerata la fragilità degli studenti nella manipolazione algebrica, ampiamente riscontrata negli anni precedenti, è auspicabile accompagnare l’uso delle tecniche algebriche con una consapevolezza che può derivare solo dalla padronanza del frame grafico-geometrico. Per questo si punterà, nella programmazione, in modo spiccato sulla risoluzione grafica di equazioni e disequazioni Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 - lo svolgimento della prima parte della goniometria va inteso esclusivamente come introduzione di una nuova classe di funzioni, che modellizzino problemi in cui intervengano fenomeni periodici; a questo proposito si introdurranno le equazioni e le disequazioni elementari ad esse associate - non è importante saper risolvere “complesse” equazioni o disequazioni goniometriche o esponenziali e logaritmiche, ma saper trattare con padronanza e consapevolezza le casistiche che derivano direttamente dallo studio di funzioni (insieme di definizione, segno…); per questo le varie tipologie di equazione/disequazione saranno introdotte gradualmente, contestualmente all’arricchimento del repertorio di funzioni elementari nel corso del secondo biennio. Saranno le esigenze derivanti dallo studio delle funzioni a motivare la necessità di risolvere i modelli ad esse associati. - lo studio delle tematiche riguardanti la velocità di variazione di una funzione non va ritardato all’ultimo anno, ma coltivato ogni qual volta se ne presenti l’occasione, a vari livelli di rigore, non trascurando le intuizioni primarie degli studenti, che vanno invece potenziate ed incentivate. DEFINIZIONE DEI LIVELLI MINIMI (SUFFICIENZA) DI CONOSCENZE E ABILITA’ 1) Avere sufficiente padronanza degli strumenti algebrici. 2) Riuscire a collegare soluzioni di equazioni e disequazioni alla rappresentazione grafica. 3) Modellizzare semplici problemi essendo consapevoli del significato di modello matematico e avendo sufficiente padronanza degli strumenti usati. RACCORDO CON ALTRE DISCIPLINE (organizzazione della trattazione di contenuti comuni e/o interdisciplinarietà) Si cercherà di interagire con gli insegnanti di fisica e scienze soprattutto per quanto riguarda la risoluzioni di semplici problemi in contesti legati alla realtà e quando si vuole sottolineare l’importanza del modello matematico per rappresentare un determinato fenomeno reale. In particolare si tratteranno i modelli periodici e di crescita e decadimento. MODALITA’ DI VERIFICA Tipologia di verifiche Verifiche scritte: prove di diversa frequenza, durata e tipologia in relazione alla complessità e all’articolazione dei contenuti relativi. Numero di verifiche minimo Nel primo periodo (trimestre) le prove saranno almeno tre; nel secondo periodo (pentamestre) le prove saranno almeno cinque. CRITERI DI VALUTAZIONE DISCIPLINARI La gamma dei voti utilizzati per la valutazione delle prove sarà la più ampia possibile (2-10). Nelle prove scritte verranno valutati i seguenti elementi: comprensione del testo, del problema o dell’argomento conoscenza dei contenuti disciplinari competenza nell’applicazione di concetti e procedure matematiche coerenza e correttezza dello svolgimento completezza della risoluzione e chiarezza dell’esposizione Nelle prove orali verranno valutati i seguenti elementi: Programmazione di dipartimento Matematica Classe 4 conoscenza dei contenuti capacità di cogliere dei significati capacità di operare dei confronti capacità di elaborare informazioni capacità di usare un linguaggio rigoroso capacità di operare in modo autonomo. Per formulare una valutazione finale si considereranno l’impegno, la disponibilità all’apprendimento, la partecipazione, i progressi rispetto ai livelli di partenza, oltre alla acquisizione di un adeguato livello di conoscenze specifiche della materia e delle competenze relative. Programmazione di dipartimento Matematica Classe 5 Unità didattica Competenze Traguardi formativi Le funzioni e le loro proprietà - Dominare attivamente - Individuare le i concetti e i metodi principali proprietà di delle funzioni una funzione elementari dell’analisi I limiti delle funzioni - Dominare attivamente - Apprendere il i concetti e i metodi concetto di limite di delle funzioni una funzione elementari dell’analisi Indicatori - Individuare dominio, segno, iniettività, suriettività, biettività, (dis)parità, (de)crescenza, periodicità, funzione inversa di una funzione - Determinare la funzione composta di due o più funzioni - Trasformare geometricamente il grafico di una funzione - Obiettivi minimi: saper individuare gli elementi per la costruzione del grafico probabile di una funzione, per via analitico e geometrica - Operare con la topologia della retta: intervalli, intorno di un punto, punti isolati e di accumulazione di un insieme - Verificare il limite di una funzione mediante la definizione con semplici esempi. - Applicare i primi teoremi sui limiti (unicità del limite, permanenza del segno, confronto) - Obiettivi minimi: Comprendere la topologia della retta Unità didattica Competenze Traguardi formativi Il calcolo dei limiti - Dominare attivamente - Calcolare i limiti di i concetti e i metodi funzioni del calcolo algebrico e delle funzioni elementari dell’analisi Le successioni - Dominare attivamente - Calcolare i limiti di i concetti e i metodi successioni del calcolo algebrico e delle funzioni elementari dell’analisi - Indicatori - Calcolare il limite di somme, prodotti, quozienti e potenze di funzioni - Calcolare limiti che si presentano sotto forma indeterminata - Calcolare limiti ricorrendo ai limiti notevoli - Confrontare infinitesimi e infiniti - Studiare la continuità o discontinuità di una funzione in un punto - Calcolare gli asintoti di una funzione - Disegnare il grafico probabile di una funzione - Obiettivi minimi: calcolare semplici limiti risolvendo forme di indeterminazione Individuare casi di discontinuità Determinare gli asintoti di una funzione Saper raccogliere le informazioni in un grafico probabile - Rappresentare una successione con espressione analitica e per ricorsione - Verificare il limite di una successione mediante la definizione - Calcolare il limite di successioni mediante i teoremi sui limiti - Calcolare il limite di progressioni - Obiettivi minimi: Saper rappresentare una successione e saperne individuare il limite Unità didattica Competenze Traguardi formativi La derivata di una funzione - Dominare attivamente - Calcolare la derivata i concetti e i metodi di una funzione delle funzioni elementari dell’analisi e del calcolo differenziale I teoremi del calcolo differenziale - Dominare attivamente - Applicare i teoremi i concetti e i metodi sulle funzioni delle funzioni derivabili elementari dell’analisi e del calcolo differenziale Indicatori - Calcolare la derivata di una funzione mediante la definizione - Calcolare la retta tangente al grafico di una funzione - Calcolare la derivata di una funzione mediante le derivate fondamentali e le regole di derivazione - Calcolare le derivate di ordine superiore - Calcolare il differenziale di una funzione - Applicare le derivate alla fisica - Obiettivi minimi: Saper calcolare la derivata di una funzione in base alla definizione o con regole di derivazione - Applicare il teorema di Rolle - Applicare il teorema di Lagrange - Applicare il teorema di Cauchy - Applicare il teorema di De L’Hospital - Obiettivi minimi: - Calcolare limiti utilizzando il teorema di De L’Hospital Unità didattica I massimi, i minimi e i flessi Lo studio delle funzioni Competenze Traguardi formativi Indicatori - Dominare attivamente - Studiare i massimi, i - Determinare i i concetti e i metodi minimi e i flessi di una massimi, i minimi e i delle funzioni funzione flessi orizzontali elementari dell’analisi mediante la derivata e del calcolo prima differenziale - Determinare i flessi mediante la derivata seconda - Determinare i massimi, i minimi e i flessi . - Risolvere i problemi di massimo e di minimo - Obiettivi minimi: Determinare massimi e minimi di una funzione - Dominare attivamente - Studiare il - Studiare una funzione i concetti e i metodi comportamento di una e tracciare il suo delle funzioni funzione reale di grafico elementari dell’analisi variabile reale - Passare dal grafico di e del calcolo una funzione a quello differenziale della sua derivata e viceversa - Applicare lo studio di - Risolvere equazioni e funzioni disequazioni per via grafica - Risolvere i problemi con le funzioni - Risolvere - Separare le radici di un’equazione in modo un’equazione approssimato - Risolvere in modo approssimato un’equazione con il metodo: di bisezione. - Obiettivi minimi: Saper rappresentare il grafico di semplici funzioni e saper passare dal grafico di una funzione a quello della sua derivata e viceversa Risoluzione grafica di semplici equazioni e disequazioni Unità didattica . Dominare La geometria analitica dello spazio (cenni) attivamente i concetti e i metodi della geometria analitica Competenze Traguardi formativi Descrivere analiticamente gli elementi fondamentali della geometria euclidea nello spazio Indicatori Calcolare l’equazione di piani, rette e superfici notevoli nello spazio Determinare i grafici per punti e le linee di livello di funzioni di due variabili Unità didattica Competenze Traguardi formativi Gli integrali indefiniti - Dominare attivamente - Apprendere il i concetti e i metodi concetto di delle funzioni integrazione di una elementari dell’analisi funzione e del calcolo integrale - Calcolare gli integrali indefiniti di funzioni anche non elementari Gli integrali definiti - Dominare attivamente - Calcolare gli integrali i concetti e i metodi definiti di funzioni delle funzioni anche non elementari elementari dell’analisi e del calcolo integrale - Usare gli integrali per calcolare aree e volumi di elementi geometrici - Calcolare il valore approssimato di un integrale Indicatori - Calcolare gli integrali indefiniti di funzioni mediante gli integrali immediati e le proprietà di linearità - Calcolare un integrale indefinito con il metodo di sostituzione e con la formula di integrazione per parti - Calcolare l’integrale indefinito di funzioni razionali fratte - Obiettivi minimi: Saper integrare semplici funzioni - Calcolare gli integrali definiti mediante il teorema fondamentale del calcolo integrale - Calcolare il valor medio di una funzione - Operare con la funzione integrale e la sua derivata - Calcolare l’area di superfici piane e il volume di solidi - Calcolare gli integrali impropri - Applicare gli integrali alla fisica - Calcolare il valore approssimato di un integrale definito mediante il metodo: dei rettangoli, dei trapezi. - Obiettivi minimi: Calcolare semplici integrali definiti con il teorema fondamentale e per via numerica Unità didattica Le equazioni differenziali Le distribuzioni di probabilità Competenze Traguardi formativi Indicatori - Dominare attivamente - Apprendere il - Risolvere le equazioni i concetti e i metodi concetto di equazione differenziali del primo delle funzioni differenziale ordine del tipo y’ = f(x), elementari dell’analisi - Risolvere alcuni tipi di a variabili separabili, e del calcolo equazioni differenziali lineari differenziale e - Risolvere le equazioni integrale differenziali del secondo ordine lineari a coefficienti costanti - Risolvere problemi di Cauchy del primo ordine.l - Alcuni esempi di applicazione delle equazioni differenziali alla fisica - Obiettivi minimi: saper risolvere semplici equazioni differenziali - Utilizzare i concetti e i - Operare con le - Determinare la modelli delle scienze distribuzioni di distribuzione di sperimentali per probabilità di uso probabilità e la investigare fenomeni frequente di variabili funzione di ripartizione sociali e naturali e per casuali discrete di una variabile interpretare i dati casuale discreta, valutandone media, varianza, deviazione standard - Valutare l’equità e la posta di un gioco aleatorio - Studiare variabili casuali che hanno distribuzione uniforme discreta, binomiale o - Operare con le di Poisson distribuzioni di - Standardizzare una probabilità di uso variabile casuale frequente di variabili - Studiare variabili casuali continue casuali continue che hanno distribuzione uniforme continua o normale - Obiettivi minimi: - Studiare variabili casuali che hanno distribuzione uniforme discreta, binomiale o di Poisson Unità didattica - Le geometrie e i fondamenti - Possedere una visione storico-critica dello sviluppo dei modelli matematici: dalla visione classica a quella modellistica moderna Competenze Traguardi formativi Indicatori - Comprendere l’impatto della critica dei fondamenti sulla validità dei modelli matematici - Conoscere le caratteristiche della geometria euclidea e delle geometrie non euclidee Competenze 1. Conoscere e padroneggiare diverse forme di rappresentazione degli oggetti matematici e saper passare da una all'altra (registro simbolico-algebrico, registro grafico) 2. Capire il significato e la differenza fra forme tipiche del pensiero matematico (congetturare, verificare, dimostrare, definire, generalizzare) 3. Saper passare dal linguaggio naturale al linguaggio formalizzato (e viceversa) 4. Applicare le conoscenze per la soluzione di problemi, anche utilizzando strumenti informatici di rappresentazione geometrica e di calcolo 5. Saper confrontare strategie risolutive diverse, individuando caratteristiche e potenzialità di ciascuna 6. Saper costruire e analizzare semplici modelli matematici di classi di fenomeni, anche utilizzando strumenti informatici per la descrizione e il calcolo 7. Sviluppare una visione delle figure nello spazio sapendone intuire e giustificare le proprietà 8. Acquisire una visione storico-critica delle tematiche e saperne valutare il rapporto con il contesto filosofico, scientifico e tecnologico Abilità (obiettivi specifici di apprendimento) 1. utilizzare consapevolmente il modello geometrico e il modello algebrico, individuando analogie e differenze tra formalismi diversi 2. scegliere tra i due modelli il più adeguato a rappresentare, descrivere ed analizzare le relazioni tra i fenomeni reali indagati 3. operare nel piano cartesiano costruendo grafici di funzioni ottenute da funzioni elementari mediante trasformazioni geometriche o composizioni 4. utilizzare in modo appropriato gli elementi del calcolo differenziale ed integrale 5. utilizzare correttamente, sia in termini lessicali che operativi, i principi logici di base per la costruzione di algoritmi 6. saper risolvere problemi geometrici per via sintetica e per via analitica 7. utilizzare metodi di natura probabilistica e inferenziale 8. utilizzare il foglio elettronico e software applicativi per rappresentare funzioni e figure nello spazio DEFINIZIONE DEI LIVELLI MINIMI (SUFFICIENZA) DI CONOSCENZE E ABILITA’ 1) Avere sufficiente padronanza degli strumenti analitici. 2) Riuscire a collegare informazioni su derivate ed integrali alla funzione di partenza. 3) Modellizzare semplici problemi essendo consapevoli del significato di modello matematico e avendo sufficiente padronanza degli strumenti usati. RACCORDO CON ALTRE DISCIPLINE (organizzazione della trattazione di contenuti comuni e/o interdisciplinarietà) Si cercherà di interagire con gli insegnanti di fisica e scienze soprattutto per quanto riguarda la risoluzioni di semplici problemi in contesti legati alla realtà e quando si vuole sottolineare l’importanza del modello matematico per rappresentare un determinato fenomeno reale. MODALITA’ DI VERIFICA Tipologia di verifiche Verifiche scritte: prove di diversa frequenza, durata e tipologia in relazione alla complessità e all’articolazione dei contenuti relativi. Numero di verifiche minimo Nel primo periodo (trimestre) le prove saranno almeno tre; nel secondo periodo (pentamestre) le prove saranno almeno cinque. CRITERI DI VALUTAZIONE DISCIPLINARI La gamma dei voti utilizzati per la valutazione delle prove sarà la più ampia possibile (2-10). Nelle prove scritte verranno valutati i seguenti elementi: comprensione del testo, del problema o dell’argomento conoscenza dei contenuti disciplinari competenza nell’applicazione di concetti e procedure matematiche coerenza e correttezza dello svolgimento completezza della risoluzione e chiarezza dell’esposizione Nelle prove orali verranno valutati i seguenti elementi: conoscenza dei contenuti capacità di cogliere dei significati capacità di operare dei confronti capacità di elaborare informazioni capacità di usare un linguaggio rigoroso capacità di operare in modo autonomo. Per formulare una valutazione finale si considereranno l’impegno, la disponibilità all’apprendimento, la partecipazione, i progressi rispetto ai livelli di partenza, oltre alla acquisizione di un adeguato livello di conoscenze specifiche della materia e delle competenze relative.