AREA  LOGICO  MATEMATICA  SCIENTIFICA

a cura della commissione scientifica del Liceo Classico Istituto Arici

proff. Iva Bardellini, Gianfranco Metelli, Gianmario Gerardi, Francesco Brunetti

aggiornamento:  30 novembre 2011

 

Il presupposto metodologico scientifico-matematico sul quale si fondano le discipline d’area (matematica, fisica, scienze) completa ed attualizza la cultura d’indirizzo classico. L’insegnamento delle discipline scientifiche mira a promuovere e stimolare la strutturazione del pensiero logico, fornendo propri strumenti di lettura e di interpretazione della realtà.

Il percorso didattico, articolato nei due cicli (ginnasio-liceo), propone, nel conseguimento degli obiettivi disciplinari, un approfondimento progressivo e organico delle conoscenze e delle competenze dell’area scientifica. Nel corso del biennio ginnasiale l’attività didattica mira a promuovere le facoltà intuitive dell’alunno e a favorire la strutturazione dei processi di astrazione e di formalizzazione dei concetti e dell’impostazione del ragionamento induttivo e deduttivo, formando alla precisione, al rigore espositivo ed alla coerenza argomentativa. Parallelamente lo studente viene introdotto alle metodologie scientifiche di osservazione e deduzione e agli elementi di base di comprensione della realtà: misure, concetto e componenti di base di natura e di materia.
Nel contesto liceale, con l’introduzione dello studio della fisica, si privilegiano, anche trasversalmente, la dimensione critica ed i processi di rielaborazione logica e di analisi-sintesi delle conoscenze acquisite, consolidando l’utilizzo di linguaggi specifici con i propri caratteri distintivi, l’uso di metodi, strumenti e modelli in situazioni diverse. Comune alle discipline d’area è l’esigenza di accostare temi concreti e risolvere problemi specifici mediante lo svolgimento di attività pratiche, di laboratorio e con l’utilizzo di strumenti informatici.

L’insegnamento della matematica nel ginnasio pone le basi e poi fortifica le conoscenze e competenze dell’algebra, sviluppa capacità di astrazione e consente di impostare un graduale processo di formalizzazione del linguaggio, ponendo attenzione all’ordine e alla precisione, alla capacità di concentrazione, incrementando le capacità nel ragionamento. Nel corso del triennio liceale la disciplina concorre a sviluppare strumenti e metodi di descrizione e interpretazione della realtà, e, affiancata allo studio delle scienze sperimentali, favorisce il processo di preparazione scientifica e culturale dei giovani e concorre allo sviluppo dello spirito critico.

Lo studio della fisica consente di porre una base metodologica alle altre discipline sperimentali e sviluppa un atteggiamento problematico che promuove la capacità dell’agire autonomamente. Inoltre si intende sviluppare non solo l’aspetto didattico e nozionistico della disciplina, ma la notevole e vasta applicabilità nella vita quotidiana.

Lo studio delle scienze nel liceo classico, distribuito lungo l’intero corso quinquennale di studi, viene articolato in modo tale da consentire un approccio contemporaneo costante alle tre discipline chimica, biologia e scienze della terra. Nel succedersi degli anni, gli argomenti si faranno via, via più approfonditi, attraversando e rivedendo spiralmente  e ciclicamente gli stessi argomenti di base. In tal modo lo studente viene condotto per mezzo di una graduale analisi della realtà a partire da livelli concettuali più semplici, gli atomi, le molecole, la materia terrestre e la geografia astronomica, approfondendo successivamente gli aspetti strutturali e chimico-fisici della materia, le reazioni chimiche e le strutture dei viventi e della loro evoluzione e concludendo con gli aspetti più peculiari della biochimica e delle differenti dinamiche del pianeta (litosfera, atmosfera, idrosfera), con approfondimenti sulle risorse energetiche e sulle condizioni di equilibrio dei sistemi ambientali.

Citando le linee guida ministeriali relative al percorso liceale, attraverso le materie scientifiche lo studente deve raggiungere risultati relativi all’apprendimento tali da:

  • Comprendere il linguaggio formale specifico della matematica, saper utilizzare le procedure tipiche del pensiero matematico, conoscere i contenuti fondamentali delle teorie che sono alla base della descrizione matematica della realtà;
  • Possedere i contenuti fondamentali delle scienze fisiche e delle scienze naturali (chimica, biologia, scienze della terra, astronomia), padroneggiandone le procedure e i metodi di indagine propri, anche per potersi orientare nel campo delle scienze applicate. Essere in grado anche di utilizzare strumenti informatici come attività di approfondimento, comprendendo la valenza metodologica nella formalizzazione e modellizazione di processi e nell’individuazione di procedimenti risolutivi;
  • Maturare una buona capacita di argomentare e di risolvere diverse tipologie di problemi anche distanti dalle discipline specificamente studiate;
  • Saper riflettere criticamente sulle forme del sapere e sulle reciproche relazioni e saper collocare il pensiero scientifico anche all’interno di una dimensione umanistica.

 

Approfondimento scientifico

Già dall’anno scolastico 2002/2003, rispetto al curriculum tradizionale di studi classici, il liceo dell’Istituto Arici potenziava l’insegnamento della matematica con tre ore settimanali al Ginnasio, permettendo un maggiore approfondimento della disciplina, con applicazioni alla geometria e all’informatica. Vengono proposti collegamenti interdisciplinari con altre materie (come Storia dell’Arte, Filosofia, Storia e Religione) allo scopo di ampliare le competenze matematiche applicandole alla realtà e, al tempo stesso, di favorire una preparazione culturale fondata sulla capacità di cogliere i collegamenti fra le diverse discipline.
Curricolare è anche l’Analisi Matematica, inserita nel percorso liceale per offrire una adeguata preparazione in vista delle future scelte universitarie.
Durante le ore curricolari di Matematica, gli insegnanti riservano alcune ore anche al recupero e al potenziamento delle varie unità didattiche affrontate, in modo da permettere agli alunni una costante e adeguata preparazione in itinere.

 Nel laboratorio informatico gli studenti hanno l’opportunità di utilizzare un software didattico specifico come supporto pratico alle argomentazioni trattate nella programmazione didattica.

L’istituto è inoltre dotato di un laboratorio di Fisica e di un laboratorio di Biologia-Chimica-Mineralogia, in cui gli studenti possono acquisire alcune abilità riguardanti le conoscenze e le competenze assimilate in classe, attraverso prove ed esperimenti con strumentazione opportuna.

 

ATTIVITA’

Agli insegnanti dell’area logico-matematica-scientifica è affidato un corso pomeridiano facoltativo di preparazione ai test d’ingresso universitari, rivolto agli studenti dell’ultimo anno del Liceo orientati a facoltà di indirizzo scientifico (Economia, Ingegneria, Medicina, Fisica…). Tale corso ha mediamente una durata di dodici/quindici ore e si pone nella prospettiva di offrire agli studenti che concludono il percorso liceale una adeguata preparazione nella scelta dei diversi indirizzi accademici futuri e una corretta consapevolezza di come affrontare un test. E’ previsto anche l’intervento di esperti esterni in caso sia richiesta una preparazione più dettagliata.

Inoltre, da alcuni anni l’Istituto partecipa ai “Giochi di Archimede”, all’interno del progetto Olimpiadi della Matematica organizzato dall’ UMI (Unione Matematica Italiana), dal Ministero della Pubblica Istruzione e dalla Scuola Normale di Pisa. La prima fase della gara solitamente si svolge nel mese di novembre all’interno dell’Istituto e vengono coinvolti diversi alunni provenienti da tutte le classi, che intendono misurare la loro abilità nello svolgimento di alcuni quesiti di tipo matematico-logico-geometrico. I primi classificati passano alla fase provinciale, gestita da docenti esterni, responsabili distrettuali, che con una gara di secondo livello selezionano i partecipanti alla gara nazionale finale.

Partecipare a questa iniziativa offre la possibilità agli alunni di vedere la Matematica non solo come materia prettamente scolastica limitata alle ore di insegnamento, ma di comprendere che le nozioni acquisite hanno amplia applicazione, stimolando le capacità intellettuali anche a livello di gioco.  Inoltre, attraverso queste gare è possibile anche valorizzare le eccellenze riguardanti gli studenti dei corsi di istruzione secondaria superiore, di cui al decreto legislativo 29 dicembre 2007, n. 262.

 

  Obiettivi formativi disciplinari

Rimandando alle Indicazioni Nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento per il Liceo Classico, vengono di seguito elencati gli obiettivi specifici che accomunano le discipline dell’area scientifica rielaborati dagli insegnanti interessati, indicando le modalità operative attuate per raggiungerli.

OBIETTIVI SPECIFICI MODALITA’  OPERATIVE

-   Conoscere le definizioni, le dimostrazioni e le regole di risoluzione di un determinato argomento

-   Saper assegnare e riconoscere un significato coerente alle osservazioni incontrate

 Graduale acquisizione di un metodo di lavoro basato non solo sullo studio mnemonico, ma anche sul ragionamento, che consenta di ricavare regole e leggi partendo da un concetto base.
Acquisire il linguaggio specifico della disciplina necessario per l’esposizione  e la rielaborazione dei contenuti Uso costante e metodico dei termini adeguati sia nella teoria che nell’applicazione pratica
Applicare correttamente e adeguatamente le regole nella risoluzione negli esercizi, utilizzando le soluzioni più idonee, basandosi sulla rielaborazione della parte teorica Esercitazioni mirate e sistematiche per ogni argomento affrontato.
Riconoscere e interpretare nella vita quotidiana e nella pratica i fenomeni fisici studiati teoricamente, sulla base delle leggi specifiche apprese

-    Elaborazione dei concetti teorici attraverso l’analisi di esempi pratici

-    Proposta di esperimenti di laboratorio nella prospettiva di concretizzare gli argomenti studiati attraverso un metodo scientifico
Svolgere e concludere un esercizio correttamente, applicando definizioni e regole opportune

-    Studio teorico serio

-    Applicazione costante

-    Esecuzione, se necessario, di esercizi supplementari di potenziamento, di sostegno e/o recupero

-    Assimilazione di regole e formule di risoluzione fondamentali apprese nel corso dell’intero curriculum scolastico

Affrontare correttamente una procedura sperimentale elementare In particolare per Fisica e Scienze, sono indispensabili esperimenti guidati in laboratorio

-    Acquisire una consapevolezza di gradualità, di propedeuticità, di connessione tra i vari argomenti trattati

- Osservare il raccordo con altri ambiti disciplinari, non solo tra le discipline scientifiche

-     Analisi guidata dal docente nell’osservazione della propedeuticità della singola disciplina

-     Osservazione della sinergia tra le materie scientifiche (quando possibile, visione di un argomento dal punto di vista matematico-geometrico-fisico-scientifico)

-     Proposta di una visione del pensiero matematico/scientifico in un contesto storico/filosofico

 

Si vuole comunque precisare che l’insegnante organizza le lezioni in modo che lo studente non accresca solo il proprio sapere scientifico, ma tragga giovamento anche per la propria formazione e crescita non solo didattica. Ecco perciò che vengono considerati anche alcuni obiettivi minimi trasversali:

 ·  attenzione all’ordine e alla precisione;
·   sviluppare la capacità di concentrazione;
·   sviluppare la capacità di apprendimento non solo mnemonico, ma sfruttando la comprensione e il ragionamento;
·   sviluppare la capacità di impostazione e risoluzione (dopo aver riassunto i dati e individuato le richieste di un esercizio, elaborare la strategia più opportuna di risoluzione);
·   raggiungimento di una autonomia nello svolgimento dei propri compiti;
·   maturazione verso l’autovalutazione;
·   riconoscere non solo l’aspetto didattico e nozionistico della disciplina, ma la notevole e vasta applicabilità nella vita quotidiana (sia in algebra che in geometria sono stati proposti esercizi e problemi prendendo spunto da situazioni reali).

 

Valutazione

 Facendo riferimento alla circolare ministeriale n. 94 del 18 ottobre 2011 (prot. 6828) per Matematica le valutazioni del primo biennio vanno espresse in sede di scrutinio intermedio (pagella di fine Trimestre) distinguendo la valutazione dello scritto dalla valutazione dell’orale, mentre per il triennio liceale rimane voto unico.
Per quanto riguarda tutte le altre discipline scientifiche del liceo classico (Scienze, Fisica e Matematica del triennio liceale), esse si presentano come materie orali e per tale motivo la valutazione dello studente viene effettuata con prove orali e con frequenti interventi dal posto, durante i quali vengono maggiormente osservate le conoscenze e le competenze dei vari argomenti trattati. Per valutare invece altri obiettivi (l’applicazione, il calcolo pratico, l’abilità di svolgere più esercizi in un determinato tempo, la capacità argomentativa e descrittiva,…), si ritiene opportuno assegnare allo studente anche prove scritte, per permettere di svolgere con maggior tempo esercizi completi con la presentazione di tutti i passaggi dello svolgimento.

 Le prove scritte e orali dell’area scientifica svolte durante l’anno sono valutate facendo riferimento agli obiettivi minimi sotto descritti.

 STANDARD MINIMI IN TERMINI PER LA CONOSCENZA:

  • conoscere le regole fondamentali dei diversi argomenti trattati;
    ·         conoscere la minima terminologia appropriata;
    ·         riconoscere non solo l’aspetto didattico e nozionistico della disciplina, ma anche l’aspetto pratico e applicabile al quotidiano e al mondo che ci circonda.

  STANDARD MINIMI IN TERMINI PER LE COMPETENZE:

·         non confondere tra loro le formule e le regole di risoluzione di un problema;
·         utilizzare la minima terminologia appropriata;
·         assimilare formule fondamentali apprese nel corso del curriculum scolastico, ma ancora utili per gli argomenti attuali.

 STANDARD MINIMI IN TERMINI PER LE ABILITA':

·     assegnato un problema, saper individuare i dati a disposizione e le richieste di soluzione dell’esercizio; 
·       saper impostare la risoluzione di un esercizio;
·       evitare gli errori di calcolo più banali (semplici operazioni algebriche);
·     saper seguire un protocollo sperimentale.

 
Inoltre, i seguenti indicatori completano il giudizio della valutazione finale:

·         progresso: lo studente manifesta un miglioramento negli obiettivi didattici lungo il corso del quadrimestre, in particolare rispetto al livello di partenza;

·         obiettivo della competenza: si dà più rilievo all'obiettivo della competenza-comprensione (rispetto alla conoscenza e alla capacità); in tale modo si intende valutare maggiormente lo studente non solo per la conoscenza delle regole matematiche e scientifiche, ma perché dimostra, attraverso il ragionamento, come e quando saperle applicare;

·         partecipazione e interesse: per la valutazione si considerano anche l'attenzione in classe, la partecipazione attiva e propositiva alle lezioni (interventi spontanei o meno), l'interessamento nei confronti della disciplina e il comportamento sociale;

·         domande in classe: durante la lezione, vengono effettuate domande agli studenti per monitorare il livello di attenzione e di apprendimento dell'argomento trattato. Le risposte corrette incrementano positivamente la valutazione dell'alunno;

·         compiti per casa: svolgere i compiti assegnati per casa favorisce un giudizio positivo; periodicamente vengono controllati i quaderni degli alunni;

·         dimenticanze del materiale didattico: dimenticare più volte libri di testo, quaderno e altro materiale didattico può incidere negativamente.