RiA - Research in Action

Da qualche anno uno dei percorsi di alternanza scuola-lavoro del liceo scientifico G.B. Grassi  prende il nome di RiA - Research in Acti...

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25.10.18

Premio nazionale scuola digitale

Il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR) promuove il Premio Scuola Digitale 2018, per favorire l’eccellenza e il protagonismo delle scuole italiane nel settore dell’innovazione digitale.
Il Premio Scuola Digitale consiste in una competizione tra scuole, che prevede la partecipazione delle istituzioni scolastiche di secondo grado che abbiano proposto e/o realizzato progetti di innovazione digitale, caratterizzati da un alto contenuto di conoscenza, tecnica o tecnologica, anche di tipo imprenditoriale.
Le scuole possono candidare progetti che propongano, a titolo esemplificativo, modelli didattici innovativi e sperimentali, percorsi di apprendimento digitale curricolari ed extracurricolari, prototipi tecnologici e applicazioni, idee/proposte imprenditoriali, progetti di ricerca, nell'ambito dei settori del making, coding, robotica, internet delle cose (IoT), gaming e gamification, laboratori impresa 4.0, creatività (Arte, musica, patrimonio culturale, storytelling, tinkering), inclusione e accessibilità, STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica).
È proprio in quest'ultima categoria che la nostra scuola partecipa al premio con il progetto RiA - Research in Action. Qui di seguito il breve video di presentazione del percorso (è l'ultimo contributo da parte della classe che, nel 2015, diede via al progetto).


Il premio

I progetti che si classificheranno al primo e al secondo posto per ciascuna provincia, riceveranno un premio del valore di 1.000 euro ciascuno, consistente in un buono spendibile in attrezzature tecnologiche e per l’innovazione digitale, e parteciperanno alla fase regionale del Premio Scuola Digitale.

La presentazione

Qui di seguito la trascrizione della presentazione del progetto.

La nostra idea

Il progetto RiA - Research in Action è diviso in due step, qui oggi vi presentiamo solo la seconda parte.Con la classe che ci ha preceduto, abbiamo sperimentato e stiamo sperimentando la vita del ricercatore: abbiamo analizzato fenomeni, costruito strumenti di misura e risolto problemi lavorando su dati sperimentali forniti dal CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), usando la matematica per costruire un modello del problema, utilizzandone i metodi e gli strumenti per risolvere il problema stesso.Per ogni problema abbiamo costruito un laboratorio e raccolto tutto il materiale necessario per replicare l’esperienza in un fascicolo, che accompagna il lettore lungo il nostro percorso. Attualmente sul nostro blog ci sono sei fascicoli e stiamo lavorando ai prossimi cinque.

Everything we do … starts with the team

Infatti abbiamo lavorato in team di 5-7 studenti assecondando le diverse inclinazioni e competenze di ciascuno, con la possibilità, nel corso dell’anno, di utilizzare le competenze di membri di un altro gruppo se necessario.I gruppi hanno avuto libertà di scelta organizzativa gestendo le dinamiche interne al gruppoe scegliendo le strategie risolutive. Abbiamo lavorato in totale libertà, l’unico obbligo che abbiamo dovuto rispettare è stato quello di dover consegnare il lavoro entro la data del workshop finale a Maggio 2017.

Strumenti informatici


Per noi l'innovazione è diventata un’abitudine. La complessità dei problemi e gli obiettivi che ci siamo dati, tra gli altri quello di divulgare i risultati e di fare in modo che altri possano ripercorrere la stessa strada, ci ha chiesto di usare un metodo di lavoro del tutto nuovo.Quindi software CAS come GeoGebra e xMaxima sono diventati per noi la normalità. Allo stesso modo, le Google App che ci hanno permesso di scrivere e lavorare sullo stesso documento tutti insieme, sia da casa che da scuola, sono diventati per noi di routine …  bastava avere un computer o un telefono con una connessione internet.Per avere questi strumenti sempre a disposizione ci siamo costruiti un vero e proprio laboratorio portatile rivitalizzando vecchi computer con Android, tanto tutte le applicazioni che abbiamo usato girano  su questo sistema operativo.Tutto il materiale prodotto lo abbiamo reso disponibile sul nostro blog http://ria-grassi.blogspot.it: i fascicoli con i laboratori, i grafici, le strategie risolutive e i procedimenti, video-tutorial sull’uso delle applicazioni e sui metodi sviluppati. Ci piacerebbe farvi vedere tutto questo ma i tre minuti non ce lo permettono.

Libertà di sbagliare


L'ampia libertà organizzativa ha un aspetto che va sottolineato: abbiamo avuto infatti la libertà di sbagliare, di scegliere una strada senza uscita, di percorrere una via troppo complessa.D’altro canto ci veniva richiesta l'accortezza di valutare il nostro lavoro e i risultati ottenuti. Quindi  il coraggio e l'abilità di correggere i nostri errori, di tornare indietro e rivalutare le scelte fatte. Di modificare, se necessario,  anche radicalmente la strategia per tentare una strada completamente diversa.Quindi non abbiamo vissuto l’errore come un fallimento ma piuttosto come un indicatore della qualità del lavoro da noi fatto. Lavoro di cui  siamo decisamente orgogliosi!


1.10.18

La Notte della scienza

Anche quest'anno le studentesse e gli studenti che partecipano al progetto sono stati tra gli attori della Notte europea della scienza organizzando e animando, con la freschezza che li contraddistingue, la Ludoteca della scienza all'interno del Padiglione della scienza a Tor Vergata: I nostri eroi ricercatori grazie all'invito a partecipare alle attività approntate nell'Area di Ricerca di Tor Vergata.
Gli studenti, infatti, hanno aiutato i visitatori di ogni età a vestire i panni di un ricercatore per esplorare l’infinito panorama della fisica, governare le immani forze che si sprigionano in una nebulosa planetaria allo scopo di creare stelle e pianeti, combattere a colpi di fotoni virtuali nel tentativo di aggregare atomi nel vuoto del microcosmo, far germogliare e crescere alberi in una foresta . Tutto questo, e altro ancora, comodamente seduti davanti a un gioco da tavolo!
Ragazze e ragazzi del liceo, infatti, non hanno partecipato come visitatori ma come veri e propri ricercatori (in erba), impegnandosi per divulgare alcuni basilari concetti della fisica e delle scienze in modo un po’ sbarazzino ma efficace e rigoroso.

2.9.18

Introduzione a xMaxima: puntata 05 - Caratteristiche di una parabola

Introduzione a xMaxima
Lezione abbastanza densa, impareremo a gestire i coefficienti dei polinomi, a derivare una funzione, a manipolare le uguaglianze.

Contenuti

  • Definire una funzione, usare le funzioni per gestire le parabole
  • Estrarre i coefficienti di un polinomio - coeff
  • Derivata di una funzione - diff
  • Il membro di destra di un'uguaglianza - rhs
  • Una nuova funzione per le sostituzioni - at

La video lezione

La videolezione è divisa in due parti. Nella prima lavoriamo più propriamente sulla caratteristiche di una parabola (coordinate di vertice e fuoco, equazione di asse e direttrice) imparando a usare la funzione coeff. Nella seconda parte troviamo le tangenti a una parabola. Le due parti fanno riferimento allo stesso documento di xMaxima di esempio.
Successivamente (terza e quarta parte) risolviamo lo stesso problema ma con un approccio e una progettazione completamente diversa. In questo secondo approccio useremo la funzione at, simile ma diversa da subst, ma in grado, come quella, di aiutarci a sostituire valori in un'espressione.

La prima parte (le caratteristiche)


La seconda parte (tangenti)


La terza parte (un nuovo approccio)


La quarta parte (le tangenti con il nuovo approccio)



Materiale

In evidenza

In questa lezione, per quanto riguarda il progetto RiA, la cosa più importante è la funzione diff che permette di calcolare la derivata di una funzione!
Da non trascurare, però, l'attenzione alla costruzione di un documento che possa essere utilizzato più volte con pochissimi cambiamenti.

Suggerimenti

Probabilmente il modo migliore di lavorare è quello di tenere aperte le finestre con la video lezione e quella con xMaxima, mettendo in pausa il video non appena introdotta una nuova funzionalità per provarla immediatamente nell'applicazione.
Tutto il materiale del corso è raccolto nella pagina Introduzione a xMaxima. Ricordiamo che i documenti xMaxima e i file di GeoGebra dovono essere scaricati sul proprio computer/smartphone e aperti con le corrispondenti applicazioni.

12.8.18

Introduzione a xMaxima: puntata 03 - Intersezione tra due rette

Introduzione a xMaxima
In questa quarta lezione (Puntata 03) applichiamo le potenzialità di xMaxima a un semplice, e classico, problema di geometria analitica: determinare le coordinate del punto di intersezione tra due rette. Il problema è risolto con due metodi differenti in una video lezione di 7.50 minuti circa.

Contenuti

  • Definire una funzione, eliminare una funzione - kill, usare le funzioni per generare equazioni
  • Risolvere un sistema - linsolve, confronto con la funzione solve

La video lezione



Materiale

Suggerimenti

Probabilmente il modo migliore di lavorare è quello di tenere aperte le finestre con la video lezione e quella con xMaxima, mettendo in pausa il video non appena introdotta una nuova funzionalità per provarla immediatamente nell'applicazione.
Tutto il materiale del corso è raccolto nella pagina Introduzione a xMaxima. Ricordiamo che i documenti xMaxima e i file di GeoGebra dovono essere scaricati sul proprio computer/smartphone e aperti con le corrispondenti applicazioni.

11.8.18

Introduzione a xMaxima: puntata 02 - Variabili e documentazione

Introduzione a xMaxima
In questa terza lezione (Puntata 02) introduciamo le variabili e facciamo alcuni cenni alle liste, che costituiscono uno dei punti di forza dell'applicazione, usando una video lezione di circa 8.50 minuti.

Contenuti

  • Assegnare un valore o un'espressione a una variabile, utilizzare le variabili, eliminare una variabile - kill
  • Utilizzare le variabili: alcuni suggerimenti
  • Cenni preliminari sulle liste
  • Help in linea: comandi '?' e '??'

La video lezione

La videolezione è divisa in due parti: nella prima sono trattate le variabili e l'help in linea, nella seconda la documentazione dei file di xMaxima. Comunque, le due semi-lezioni fanno riferimento allo stesso documento xMaxima di esempio.

La prima parte

La seconda parte



Materiale

Suggerimenti

Probabilmente il modo migliore di lavorare è quello di tenere aperte le finestre con la video lezione e quella con xMaxima, mettendo in pausa il video non appena introdotta una nuova funzionalità per provarla immediatamente nell'applicazione.
Tutto il materiale del corso è raccolto nella pagina Introduzione a xMaxima. Ricordiamo che i documenti xMaxima e i file di GeoGebra dovono essere scaricati sul proprio computer/smartphone e aperti con le corrispondenti applicazioni.

7.7.18

EduSIMAI 2018

Il 3 luglio scorso il progetto RiA - Research in Action è stato presentato nella seconda edizione di EduSIMAI in occasione del XIV congresso della Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale (SIMAI).
Il Chiostro di San Pietro in Vincoli ha ospitato infatti una tavola rotonda che ha visto il confronto tra ricercatori, insegnati di scuola secondaria e docenti universitari alla ricerca di idee e progetti per l'introduzione della matematica applicata nella scuola e nelle attività di alternanza scuola-lavoro. Seguendo questo collegamento si può leggere la presentazione dell'evento su MADDMaths mentre seguendo quest'altro collegamento un breve articolo di MADDMaths su EduSIMAI.
Il workshop è stato preceduto da alcuni interventi che sono serviti da spunto per la discussione successiva ma anche per presentare buone pratiche didattiche già sperimentate o in via di realizzazione. In questo ambito ha trovato un po' di spazio il nostro progetto, proprio come esempio di introduzione della matematica applicata nella scuola, in particolare tra le attività di alternanza scuola-lavoro.
Le slide della presentazione si possono consultare seguendo questi collegamenti:

Il programma

Riportiamo qui il programma della giornata (che si può trovare anche qui o su MADDMaths)
  • ore 15.30 – 16.00: Registrazione degli insegnanti e allestimento poster;
  • ore 16.00 – 16.20: Massimo Esposito (MIUR) – Il ruolo della Matematica Applicata nella Scuola Secondaria e nell'esame di stato (da confermare);
  • ore 16.20 – 16.40: Gualtiero Grassucci – Research in Action: un'esperienza di alternanza scuola-lavoro;
  • ore 16.40 – 17.00: Enrico Rogora – Licei Matematici: quale spazio per la matematica applicata?;
  • ore 17.00 – 17.20: Gianluigi Boccalon – Esperienze transdisciplinari di Matematica;
  • ore 17.20 – 17:40: Chiara Andrà, Cristina Galimberti – MATEC: Matematica Applicata per Istituti Tecnici;
  • ore 17.40 – 18.00: Conclusioni e discussione;
  • ore 18.00 – 19.00: Sessione poster con aperitivo.

22.5.18

Galaxia vince il concorso Fotonica in gioco!

E dopo l'accesso alla finale (per entrambi i giochi) arriva la vittoria! Galaxia, l'alba di una nuova luce vince il concorso Fotonica in gioco!
L'ufficialità è arrivata ieri sera, con la pubblicazione sulla pagina Facebook del concorso dei tre giochi che saranno premiati, il 29 settembre, a Venezia in occasione del Premio Archimede. La classe avrà a disposizione, l'anno prossimo, una sommetta pari a seicento euro da spendere in attrezzature didattiche o per attività culturali e/o visite di istruzione, musei, mostre o altro, su indicazione delle studentesse e degli studenti della classe. E già è iniziata la discussione in aula su come impiegare al meglio questo regalo in vista dell'alternanza scuola-lavoro che ci aspetta il prossimo anno!
C'è un aspetto dei festeggiamenti che va raccontato. La classe, della stessa scuola, che ha partecipato allo concorso due anni fa, sfiorando solo la vittoria, ha subito, senza invidia, festeggiato i neo-vincitori e, viceversa, i ragazzi della 3°E, saputa la notizia, sono andati dai loro colleghi più grandi a ringraziarli: perchè è anche grazie alla loro esperienza che è stato possibile vincere quest'anno.
Qui di seguito un brevissimo video del momento in cui i vincitori entrano nella classe dei loro predecessori.

9.3.18

I prototipi per Fotonica in gioco


Finalmente pronte le due scatole con i prototipi dei giochi per il concorso bandito dall'Istituto di Fotonica e Nanotecnologia di Roma. Anzi, non solo sono pronti, ma sono anche stati spediti. Ora non resta che attendere i risultati.
Su questo blog ci sono due pagine dedicate a questi nuovi giochi: Galaxia, l'alba di una nuova luce e Atmos in Action, sfida all'ultimo fotone.

Galaxia, L'alba di una nuova luce

Galaxia, l'alba di una nuova luce è uno dei giochi ideati e realizzati nell'ambito delle attività di alternanza scuola-lavoro dell'anno scolastico 2017-2018 nel liceo scientifico G.B. Grassi. Il gioco è stato sviluppato per partecipare al concorso Fotonica in gioco (stralci del bando si possono trovare su qui, su questo stesso blog).
Galaxia si gioca su una plancia componibile che rappresenta una nebulosa di gas ancora buia e fredda pronta però a dare vita, grazie all'intensa forza gravitazionale, alle reazioni nucleari che porteranno alla creazione di nuove stelle illuminando così lo spazio interstellare.
L’obiettivo del gioco è dare vita alla nebulosa, riscaldarla, illuminarla e creare le condizioni perché nasca la vita. E questo è possibile solo se si riesce a produrre energia avviando le reazioni nucleari nelle stelle. La luce, in questo caso, è vita!
Il regolamento del gioco si può scaricare qui (è un file in formato PDF di circa 1.39MB).

Il gioco, le autrici e gli autori!

Una partita con Galaxia, l'alba di una nuova luce giocata direttamente da alcuni degli autori.
La plancia di Galaxia, che rappresenta una nebulosa planetaria. Le gemme costituiscono il gas che forma la nebulosa dal quale i giocatori devono riuscire a creare stelle e pianeti.

Atoms in Action, Sfida all'ultimo fotone 

La copertina del regolamento Atoms in Action
Atoms in Action, sfida all'ultimo fotone è uno dei giochi ideati e realizzati nell'ambito delle attività di alternanza scuola-lavoro dell'anno scolastico 2017-2018 nel liceo scientifico G.B. Grassi. Il gioco è stato sviluppato per partecipare al concorso Fotonica in gioco (stralci del bando si possono trovare su qui, su questo stesso blog).
Atoms in Action è un gioco per 2-6 giocatori in cui sarete chiamati a guidare i vostri atomi in un combattimento senza esclusione di fotoni allo scopo di costruire molecole. Attenzione però, per legare il vostro atomo a un altro prima dovete catturare un elettrone per ionizzarlo (far sì che la carica dell’atomo sia negativa), prerequisito per un buon legame ionico!
Lo scopo del gioco infatti è formare molecole tra un proprio atomo e uno degli atomi liberi. Il giocatore che per primo riesce a creare due molecole accoppiando per due volte un proprio atomo con un atomo libero vince la partita.
Formare un legame ionico non vi sembra un bell'obiettivo a cui puntare per un atomo??
Pensateci un po' … Unirsi a un altro atomo senza separarsene più! Uno dei due che regala all'altro un elettrone, un suo componente fondamentale, solo per restare unito!
Il regolamento del gioco si può scaricare qui (è un file in formato PDF di circa 1.27MB).

Il gioco, le autrici e gli autori!

Una partita con Atoms in Action, sfida all'ultimo fotone. Anche in questo caso giocata dagli stessi autori.

Il gruppo che ha progettato e realizzato Atoms in Action

2.2.18

RiA sulla rivista Archimede

L'ultimo numero della rivista Archimede - La rivista per gli insegnanti e i cultori di matematiche pure e applicate - presenta il progetto di alternanza scuola-lavoro da cui è nato questo blog. L'articolo, opera di Gualtiero Grassucci, descrive l'esperienza soffermandosi in particolare sulla realizzazione dei fascicoli e sul metodo di lavoro seguito e sull'utilizzo delle tecnologie.
Conclude con una riflessione sui risultati, didattici e non, raggiunti con queste attività. Riflessione che riportiamo qui di seguito.
Permettetemi in conclusione di parlare in prima persona, da insegnante. Ho seguito la classe per l’intero percorso, a volte costringendomi a non intervenire per non compromettere il metodo di lavoro descritto in precedenza, ma proprio per questo ho avuto la possibilità, il privilegio, di osservare il progetto svilupparsi via via e gli studenti cambiare proprio perché si dedicavano a questo progetto.
La dedizione degli studenti è proprio uno degli aspetti, forse non dal punto di vista strettamente didattico ma sicuramente da quello umano, più appariscente e più esaltante.
Poi la confidenza che le ragazze e i ragazzi hanno acquisito con il metodo sperimentale, con la ricerca, con le scienze in generale, nel pieno rispetto delle finalità che il consiglio di classe si era prefisso e che abbiamo riportato all'inizio di questo articolo.
E infine, ma non meno importante, il coraggio, la determinazione nell'affrontare i problemi, la capacità di trarsi d’impaccio davanti alle difficoltà, l’abilità di superare le incertezze, sono tutte caratteristiche e prerogative che gli insegnanti dell’intero consiglio di classe hanno riconosciuto agli studenti, individuate anche in discipline non strettamente legate al progetto o all'ambito scientifico in cui esso è nato e maturato.

28.9.17

I fascicoli alla prova

Un laboratorio in classe

C'è stata finalmente la possibilità di testare sul campo i fascicoli realizzati nel corso dello scorso anno scolastico proponendo un laboratorio per una classe che non ha partecipato alla stesura di questi quaderni. In particolare sono stati utilizzati il Toolbox e la Dilatazione lineare.
Il laboratorio è stato parte di un breve percorso che aveva l'obiettivo di focalizzare l'attenzione degli studenti sul metodo scientifico, sulle modalità di indagine della fisica (e delle scienze in generale), sulla costruzione di modelli capaci di descrivere un fenomeno naturale.

Tempi

L'attività si è sviluppata nelle prime tre settimane di scuola:
  • Un'introduzione al metodo scientifico con alcuni esempi di osservazione e analisi di un fenomeno (non necessariamente fisico), esempi che richiedevano la costruzione di un modello e la formulazione di una legge. Due ore in classe.
  • Metodi per approssimare una serie di dati lineari, in particolare il metodo del coefficiente angolare medio, utilizzando il Toolbox. Due ore di studio autonomo.
  • Esempio di formulazione di una legge: la legge oraria del moto rettilineo uniforme (che gli allievi già conoscevano per averla affrontata l'anno precedente) partendo da dati sperimentali ricavati direttamente. Due ore in classe.
  • Introduzione al problema della dilatazione lineare (leggendo l'introduzione del fascicolo). Mezz'ora di studio autonomo.
  • Esempio di costruzione di un modello (e relativa legge): la dilatazione lineare (che però gli studenti non conoscevano) seguendo il percorso proposto nel corrispondente fascicolo. Due ore in classe.

Strumenti

  • Dispositivo per accedere ai fascicoli online (telefono, tablet);
  • GeoGebra (su telefono e/o tablet);
  • Calcolatrice.

L'attività

Gli studenti sono stati suddivisi in gruppi di tre alunne/i ciascuno ed è stato chiesto loro di seguire il percorso proposto nel fascicolo dopo una breve introduzione che è servita a spiegare il metodo di lavoro, gli obiettivi (riportati anche nel fascicolo) e i tempi di consegna. Successivamente i gruppi sono stati lasciati liberi di organizzarsi in modo autonomo avendo come meta la formulazione della legge che costituiva l'obiettivo del laboratorio (la legge della dilatazione lineare.

Come è andata

Il grafico ottenuto rappresentando i dati dei tre esperimenti
Molto bene! Tutti i gruppi sono stati in grado di completare il percorso in autonomia, nei tempi previsti. L'approssimazione dei dati è stata via via sempre più rapida (il fascicolo suggerisce di analizzare tre diverse serie di misure) e più consapevole. Gli interventi dell'insegnante sono stati davvero limitati, mirati più che altro a motivare gli alunni e a richiamare al rispetto dei tempi.
Qualche difficoltà in più per la seconda parte del laboratorio, dove si chiede di scoprire come la lunghezza iniziale della barretta influisca sulle misure. Qui è stata utile la scelta di far lavorare la classe divisa in gruppi e non individualmente: la discussione e il confronto su varie proposte è stata davvero efficace per il raggiungimento del risultato previsto.
Al termine delle due ore il risultato dell'laboratorio è stato confrontato con alcuni testi scoprendo (ricordiamo che gli studenti non conoscevano la legge di dilatazione lineare) che la legge è stata formulata proprio nello stesso modo e il coefficiente di dilatazione approssimato in modo eccellente.

Conclusioni

Gli studenti hanno partecipato con tenacia impegnandosi nella risoluzione di un problema a loro sconosciuto, senza scoraggiarsi, soprattutto quando è stato chiesto loro di generalizzare i risultati ottenuti cercando una formulazione della legge quanto più ampia possibile. Ma anche questo scoglio è stato superato grazie alla collaborazione.
L'aspetto decisamente più positivo è la gratificazione provata raggiungendo il risultato, gratificazione che dovrebbe sicuramente portare a una migliore motivazione nello studio della disciplina nel corso dell'anno.

22.8.17

Ancora matematica e didattica

I ragazzi sono più bravi delle ragazze in matematica?

Riprendiamo un articolo pubblicato su MADD Maths con il titolo Donne in battaglia per la matematica: Jo Boaler tradotto da Elena Toscano. La proposta fa seguito a Matematica e didattica e Per riflettere sulla didattica della matematica che in questo stesso blog propongono e rimandano a letture per stimolare la riflessione sull'insegnamento della matematica.
Jo Boaler (la foto è ripresa da online.stanford.edu/)
Quello proposto oggi è la ri-pubblicazione di un'intervista di Ilaina Edison a Jo Boaler pubblicata a gennaio di quest'anno su Huffington Post: Women In The Math Wars: Jo Boaler (l'intervista è parte di una serie dedicata a donne impegnate in vari campi dell'economia e della scienza).
Altri interventi di Jo Boaler si possono trovare su You Cubed.

14.8.17

Un nuovo fascicolo: la dilatazione lineare!

Scopriamo insieme una legge fisica

Il fascicolo, in formato PDF di circa 10.5MB, si può scaricare sul blog RiA - Research in Action, direttamente seguendo questo collegamento o ancora dalla pagina Download di questo blog. 
Si aggiunge un nuovo fascicolo a quelli pubblicati nello scorso anno scolastico: la ricerca di un modello per la dilatazione lineare dei solidi.
I corpi modificano le proprie dimensioni quando cambia la loro temperatura
o meglio, quando viene loro sottratto o ceduto calore. Se una delle dimensioni del corpo
è molto maggiore delle altre due, come nel caso di un filo elettrico, un binario o un’asticella lunga e sottile,si parla di dilatazione lineare perchè l’aumento è apprezzabile solo per la dimensione maggiore.
In questo laboratorio si cercherà di determinare una legge che descriva la dilatazione lineare di un’asta metallica partendo da dati sperimentali.
Si tratta di un fascicolo di prova, un test, sulla falsariga del laboratorio che affrontava la dinamica delle popolazioni. È stato realizzato pensando all'estensione dell'attività di alternanza scuola-lavoro, così come pensata e descritta in questo blog, a una classe terza del liceo scientifico nell'anno scolastico che sta per iniziare. Infatti rispetto agli altri laboratori il percorso, almeno nelle intenzioni degli autori, è più guidato, ci sono più suggerimenti e indicazioni ma soprattutto richiede una matematica adatta alla fine di una seconda classe del liceo scientifico o all'inizio del terzo anno di corso.
Il laboratorio è composto in realtà di due attività. La prima richiede l'analisi di una serie di dati, approssimabili con una retta, per costruire un modello, una funzione. La seconda parte è un poco più complessa e chiede di analizzare il coefficiente angolare della retta ottenuta per comprendere se sia effettivamente una costante o se dipenda, a sua volta, da altre grandezze fisiche.

Prerequisiti

Per questo laboratorio è necessario conoscere:
  • la geometria analitica della retta;
  • la matematica minima per manipolare formule fisiche;
  • almeno un metodo per approssimare una serie di dati lineari (ma per questo, come detto spesso in questo blog, viene in aiuto il Toolbox).

Obiettivi

Costruire un modello per la dilatazione lineare a partire da dati sperimentali. Dedurre quindi
la legge di dilatazione lineare dei solidi e calcolare il coefficiente di dilatazione lineare di alcuni
materiali.

5.8.17

Matematica e didattica

Proponiamo, come già fatto altre volte (si veda per esempio Per riflettere sulla didattica della matematica in questo stesso blog), un articolo per stimolare la riflessione sull'insegnamento della matematica.
In questo caso lo spunto lo fornisce un articolo di Tim Gowers, pubblicato inizialmente su The Guardian (Maths isn’t the problem - the way it’s taught is) e apparso successivamente, tradotto da Elena Toscano, su MADD Maths con il titolo Il problema non è la matematica, ma il modo in cui viene insegnata.
Se si vuole leggere di più su Tim Gowers (William Timothy Gowers) si può spulciare il suo blog: Gower's Weblog.

24.4.17

Workshop conclusivo delle attività

La locandina dell'evento si può scaricare seguendo questo collegamento.
Il 25 maggio prossimo (dalle 15.00 alle 17.00), nell'aula magna del liceo scientifico G.B. Grassi la classe 4°E presenterà i risultati dell'attività di alternanza scuola-lavoro di questo anno scolastico.
In particolare saranno presentati in un workshop i problemi sperimentali affrontati (dinamica delle popolazioni, rendimento elica libera, onde gravitazionali, diffrazione di un raggio laser) e i relativi laboratori realizzati che da quel giorno saranno disponibili sia sul blog dell'insegnante - Ria-Grassi - che sul blog realizzato dagli studenti - Ria Explorer.
Il workshop è aperto a tutti gli interessati, in particolare agli studenti e agli insegnanti (di matematica ma non solo)!
Oltre alla dirigente scolastica del liceo, Giovanna Bellardini, parteciperanno i tutor esterni Donato Bini (CNR-IAC), Fabio Chiarello (CNR-IFN), Marina Landolfi e Andrea Mancini (CNR-INSEAN), Roberto Natalini, direttore dell'Istituto per le Applicazioni del Calcolo M. Picone e Maria Gabriella Castellano, responsabile della sede romana dell'Istituto di Fotonica e Nanotecnologie.

Il programma

  • ore 15.00: accoglienza e saluto della dirigente scolastica Giovanna Bellardini
  • ore 15.10: introduzione al progetto Research in Action
  • ore 15.20: l'Istituto per le Applicazioni del Calcolo M. Picone - Roberto Natalini
  • ore 15.35: i laboratori, le strategie, i risultati - alunni della 4°E del lss G.B. Grassi
  • ore 15.50: il blog RiA - Research in Action
  • ore 16.10: il materiale prodotto - Gualtiero Grassucci (lss G.B. Grassi di Latina)
  • ore 16.20: valutazione delle attività di alternanza scuola-lavoro da parte dei tutor esterni - Donato Bini (CNR-IAC), Fabio Chiarello (CNR-IFN), Marina Landolfi, Andrea Mancini (CNR-INSEAN)
  • ore 16.50: commenti, domande, suggerimenti del pubblico


16.3.17

Per riflettere sulla didattica della matematica

Tre interventi, due di Rosetta Zan, dipartimento di Matematica, Università di Pisa, e uno di Douglas Corey, docente di matematica presso la Brigham Young University, Provo, Utah, per riflettere sull'insegnamento della matematica:


29.1.17

Un secondo video-tutorial per xMaxima

Un tutorial per scoprire come determinare una funzione approssimante di tipo polinomiale usando l'applicazione CAS (Computer Algebra System) xMaxima, fa seguito al primo tutorial sull'approssimazione lineare. Un tutorial questa volta davvero utile: l'approsimazione per mezzo di polinomi di una serie di dati sperimentali è il fulcro di molti dei laboratori/fascicoli del progetto Research in Action e le operazioni connesse spesso impossibili da svolgere con carta, penna e calcolatrice per cui è essenziale l'uso di un software come xMaxima.
Il polinomio approssimante è calcolato usando il metodo classico (in cui si impone il passaggio del polinomio per un certo numero di punti) descritto nel Toolbox.
Il tutorial illustra l'uso della funzione sum, già vista nel precedente tutorial, ma questa volta usata digitando direttamente l'istruzione da tastiera. Mostra anche un uso interessante delle variabili, usate per memorizzare non tanto valori quanto liste e istruzioni e, collegato a questo uso, spiega l'utilizzo dell'istruzione subst che serve per sostituire elementi in una espressione.
Il file di xMaxima con questo esempio si può scaricare dalla pagina Download o direttamente seguendo questo collegamento.


13.1.17

Video-tutorial per xMaxima n.1

Approssimazione di dati lineari

Disponibile un primo video-tutorial per l'applicazione xMaxima, l'applicazione CAS (Computer Algebra System) usata nei laboratori/fascicoli del progetto Research in Action.
Il tutorial guida alla costruzione di un modello per una serie di dati lineari, in altre parole spiega come determinare l'equazione della retta che approssima al meglio i dati usando il metodo del coefficiente angolare medio, uno dei metodi descritti nel Toolbox. La flessibilità e la potenza di xMaxima fa si che questo calcolo si possa eseguire con pochissime istruzioni, in particolare si spiega come usare la funzione sum che sarà spesso usata in tutti i laboratori.
Il video-tutorial fa riferimento al secondo esempio di approssimazione di dati lineari citato nella pagina Download di questo stesso blog, il corrispondente file in GeoGebra può essere scaricato seguendo questo collegamento.