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C. Area scientifico-informatica
I. DIPARTIMENTO DI MATEMATICA-FISICA-INFORMATICA
MATEMATICA (Biennio)
Finalità
La
Matematica si propone di sviluppare nel corso del biennio, oltre ad
unopera di omogeneizzazione delle conoscenze di base,
- l'acquisizione del linguaggio simbolico-matematico;
- la comprensione e la produzione di messaggi scritti in linguaggio matematico;
- la comprensione dei passaggi logici, diretti ed inversi, che stanno alla base del ragionamento matematico.
Obiettivi
Al
termine del biennio gli alunni dovranno conoscere i contenuti previsti
dal programma ed in particolare aver raggiunto le seguenti competenze:
- applicare consapevolmente le regole delle operazioni nei vari insiemi numerici;
- saper applicare il concetto di insieme ed operazione fra insiemi per risolvere problemi di argomento vario;
- saper costruire grafici e applicare il metodo grafico alla soluzione di equazioni, disequazioni, problemi e sistemi;
- estendere al calcolo letterale le proprietà delle operazioni ed applicarle alla soluzione di espressioni ed equazioni;
- applicare
la logica formale e le proprietà delle figure piane, comprese
equivalenza e similitudine, alla dimostrazione di teoremi;
- saper formalizzare problemi di argomento vario in linguaggio matematico;
- saper
cogliere le informazioni rilevanti e scartare quelle superflue in un
problema, individuando fra gli strumenti disponibili quelli più idonei
alla soluzione;
- saper
identificare ed integrare conoscenze relative ad àmbiti diversi
(algebra, geometria, insiemistica, logica, geometria analitica) per
risolvere problemi;
- saper
valutare la corretta formalizzazione di un problema, la completezza dei
dati, la consequenzialità dei ragionamenti prodotti o presentati.
Metodologia
- L'insegnamento
viene condotto tramite lezioni frontali, al fine di fornire, con
gradualità, gli elementi teorici fondamentali in modo rigoroso;
- ogni
argomento viene trattato con ampia applicazione di esercizi atti a
consolidare ed estendere le nozioni acquisite, migliorando
contemporaneamente la padronanza del calcolo aritmetico e algebrico;
- i
vari argomenti vengono sviluppati per problemi, in modo da stimolare
gli alunni alla ricerca di una soluzione partendo dallanalisi delle
conoscenze per continuare con lapplicazione delle competenze acquisite
e la successiva formulazione di un processo risolutivo che si inserisca
razionalmente nel quadro teorico e che risulti coerente e sintetico;
- la
conoscenza delle nuove tecnologie informatiche viene favorita
attraverso luso di moduli applicativi, sia (in particolar modo nei
corsi scientifici modello P.N.I. e tecnologico-informatico) con la
costruzione di programmi operativi applicabili nella problematica
matematico-fisica.
Matematica (triennio)
Finalità
Nel
corso del triennio linsegnamento della Matematica prosegue ed amplia il
processo di preparazione scientifica e culturale dei giovani già
avviato nel biennio; concorre, insieme alle altre discipline, allo
sviluppo dello spirito critico e alla promozione umana ed
intellettuale.
In questa fase della vita scolastica lo studio della Matematica cura in particolare:
- l'acquisizione di conoscenze a livelli più elevati di astrazione e di formalizzazione;
- la capacità di cogliere i caratteri distintivi dei vari linguaggi (storico-naturali, formali, artificiali);
- la capacità di utilizzare metodi, strumenti e modelli matematici in situazioni diverse;
- l'attitudine a riesaminare criticamente e a sistemare logicamente le conoscenze via via acquisite;
- l'interesse sempre più vivo a cogliere gli sviluppi storico-filosofici del pensiero matematico.
Obiettivi
Alla
fine del triennio l'alunno dovrà possedere, sotto l'aspetto
concettuale, i contenuti prescritti previsti dal programma ed essere in
grado di:
- operare con il simbolismo matematico riconoscendo le regole sintattiche;
- affrontare situazioni problematiche di varia natura avvalendosi di modelli matematici;
- costruire procedure di risoluzione di un problema e tradurle in programmi per il calcolatore (indirizzo modello P.N.I.);
- risolvere problemi geometrici per via sintetica o per via analitica;
- interpretare intuitivamente situazioni geometriche spaziali;
- applicare le regole della logica in campo matematico.
Metodologia
- L'insegnamento
della matematica è condotto tramite lezioni frontali onde fornire agli
alunni elementi teorici essenziali in modo rigoroso;
- il
docente fa ricorso ad esercizi di tipo applicativo perché gli alunni
consolidino le nozioni apprese e acquisiscano una solida padronanza di
calcolo;
- l'insegnamento
è condotto per problemi in modo che gli alunni siano portati a
formulare ipotesi di soluzione, a ricercare il procedimento risolutivo
mediante il ricorso alle conoscenze già acquisite e a inserire il
risultato ottenuto in un organico quadro teorico complessivo;
- viene
favorita la conoscenza delle nuove tecnologie, anche con il ricorso a
moduli applicativi e, nel caso del P.N.I., la traduzione in un
linguaggio di programmazione dei procedimenti algoritmici relativi a
problematiche di fisica e matematica.
Specificità dei singoli indirizzi
In
tutti gli indirizzi scientifici la Matematica riveste il ruolo di
disciplina fondante sul piano culturale ed educativo. Nell'indirizzo
Scientifico modello P.N.I. e tecnologico-informatico la Matematica
diviene caratterizzante e il suo studio, condotto ai più alti livelli
di astrazione e di formalizzazione, presenta contenuti molto ampi,
paragonabili a quelli previsti in un primo corso universitario.
Nell'indirizzo Linguistico la Matematica arricchisce e completa una
formazione rivolta principalmente allacquisizione di competenze
nellambito linguistico e umanistico.
Fisica
Finalità
Lo studio della fisica ha come fine:
- la
conoscenza della disciplina nel suo sviluppo storico, culturale e nelle
sue caratteristiche di spiegazione e interpretazione della natura;
- lo
sviluppo di specifiche capacità di vagliare e correlare le conoscenze e
le informazioni scientifiche, recependole criticamente e inquadrandole
in un unico contesto;
- l'acquisizione
di una cultura scientifica di base che permetta agli studenti una
visione critica ed organica della realtà sperimentale.
Obiettivi
- conoscere
lo sviluppo della Fisica dalla rivoluzione galileiana fino ad oggi,
anche in rapporto al contesto storico e culturale delle varie epoche;
- maturare linteresse per dei fenomeni naturali;
- capire limportanza del linguaggio matematico come strumento per la descrizione della realtà fisica;
- conoscere le applicazioni tecnologiche che hanno influenzato la nostra società;
- costruire teorie e modelli per linterpretazione della realtà fisica.
Metodologia
L'attività di laboratorio prevede sia esperimenti eseguiti dagli alunni sia altri presentati dall'insegnante.
Nelle
classi sperimentali l'uso dell'elaboratore aiuta a comprendere le
conseguenze di determinate ipotesi e le implicazioni del modello.
Inoltre, attraverso la simulazione, si possono effettuare confronti tra
modelli e dati sperimentali. Gli elaboratori sono usati per utilizzare
programmi di simulazione per lo studio degli aspetti che non si
prestano ad esercitazioni di laboratorio.
Specificità dei singoli indirizzi
Nel
Triennio del Liceo scientifico con seconda lingua straniera si mette in
rilievo sia l'aspetto sperimentale della disciplina, sia il tentativo
di costruire una teoria unificante per spiegare i diversi fenomeni
naturali.
Nelle classi degli indirizzi P.N.I. e
tecnologico-informatico l'insegnamento della disciplina avviene in due
fasi: Biennio e Triennio. Nel primo periodo si mette in risalto
l'aspetto sperimentale della disciplina, mentre in quello successivo,
come naturale prosecuzione, ci si sposta gradualmente verso gli aspetti
concettuali, la formalizzazione teorica e i problemi di sintesi e
valutazione.
Le teorie vengono trattate mettendone in evidenza l'evoluzione e il progressivo affinamento.
In
questo modo si introducono anche nozioni di storia della fisica, come
parte importante della formazione culturale dello studente. Si cerca
inoltre di coordinare lo svolgimento della disciplina con quello delle
altre materie, in particolare della Matematica, della Filosofia e delle
scienze.
Informatica
Finalità
La disciplina Informatica, presente in modo autonomo solo nellindirizzo Tecnologico-informatico, ha lo scopo di:
- introdurre lo studente all'analisi e alla soluzione dei problemi con i metodi tipici della tecnologia;
- offrire supporti tecnologici all'indagine scientifica;
- fornire conoscenze di base sulla generazione, trasmissione ed elaborazione delle informazioni.
Obiettivi
- Analizzare
situazioni riferite a fenomeni naturali o a sistemi artificiali,
utilizzando modelli e mezzi di rappresentazione dell'Informatica e
della teoria dell'informazione;
- analizzare ed individuare l'algoritmo risolutivo tenendo conto degli aspetti di efficacia ed efficienza;
- spiegare potenzialità e limiti del modello di von Neumann;
- costruire
programmi ben strutturati sia dal punto di vista della decomposizione
che da quello della rappresentazione dei dati adeguata alla natura del
problema;
- usare semplice strumentazione elettronica e dispositivi logici di base;
- acquisire
le conoscenze complete relative al linguaggio di programmazione Pascal
con riferimento alle strutture complesse quali array, file puntatori e
liste;
- produrre algoritmi su temi matematici e scientifici legati alle altre discipline del corso con relativa codifica in Pascal.
Metodologia
Le
lezioni frontali sono riservate all'esposizione sistematica dei nodi
concettuali e alla proposizione di definizioni o schematizzazioni.
Approfondimenti, riflessioni e applicazioni vengono sviluppate mediante
le metodologie del lavoro di gruppo e della lezione interattiva.
È
quest'ultima un esempio di lezione dialogata durante la quale si
stimola l'intervento degli studenti chiedendo loro ipotesi di
impostazione e svolgimento degli esercizi.
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