La realtà oltre lo specchio: Divertirsi con le simmetrie
L’Aquila - 17.02.2020
Aula Magna - Dipartimento Scienze Umane - Università degli Studi dell’Aquila
La nozione di simmetria ha molteplici manifestazioni e sfumature in natura, in arte, in musica, in matematica,...La sua presenza permea la realtà che ci circonda e forse neppure ce ne accorgiamo. Addirittura la ritroviamo nascosta in una foto che facciamo con il nostro smartphone…
Da una parte il suo significato è semplice e ovvio... un bambino ne comprende intuitivamente il significato, può anche giocare e divertirsi con la simmetria. Dall'altra, la presenza di simmetria ha risvolti molto profondi nella scienza e solo l'utilizzo di un opportuno linguaggio matematico permette di comprenderne pienamente le implicazioni.
In questa giornata affronteremo assieme questo tema affascinante evidenziando come la simmetria possa essere sviluppata in contesti laboratoriali da proporre a scuola.
Le iscrizioni al Seminario potranno essere effettuate mediante la compilazione del Modulo Google dedicato entro le 13:00 del giorno 12.02.2020 e saranno accettate, nei limiti della capienza dell'aula, nel rispetto dell'ordine di presentazione.
Scaletta degli interventi
09:30 - 09:35 Prof. A. Nuzzaci, Introduzione
09.35 - 10.20 Prof. A. Stroppa, “Fearful Symmetry”
10.20 - 11.05 Prof. C. M. Scoppola, “La musica allo specchio”
11.05 - 11.50 Prof. A. Lemmo, “Riflessioni in verticale”
11.50 - 12.35 Prof. B. Iannamorelli, “Le trasformazioni geometriche nella Scuola Primaria”
12.35 - 13.20 Dott.ssa K. Giorgini, “La simmetria: un modello dinamico”
13.20 - 13.30 Prof. A. Nuzzaci, Spunti di riflessione – Conclusione degli interventi.
13.30 - 14.30 Pranzo
14.30 - 18.30 Laboratori riservati agli studenti del quinto anno di Scienze della Formazione primaria:
- “Prove Invalsi: percorso a ritroso”
- “Dentro i testi: punti di forza e di debolezza dei libri di testo”
- “Virtual manipulatives for math: applicativi per la simmetria”
- “Simmetria in continuità: percorso dall'infanzia alla scuola secondaria di 1° grado”
- “Fatto a mano: artefatti”
- “Insalata di matematica: la simmetria nell'arte e nella natura”
Descrizione degli interventi
- A. Stroppa, “Fearful Symmetry”
La simmetria è presente un po’ in tutta la nostra vita e nel nostro rapporto con il mondo esterno, fin dai primi anni di vita in cui sperimentiamo la simmetria nelle piante, animali, oggetti, musica, disegni, in arte. Essa è semplice ed intuitiva, ma allo stesso tempo complessa ed astratta. In questo seminario descriviamo un percorso di scoperta della “Fearful Symmetry” nelle sue varie manifestazioni, come possiamo comprenderla, scoprirla attorno a noi e quali sono gli strumenti matematici per descriverla.
- C. M. Scoppola, “La musica allo specchio”
Nel seminario mostriamo che in alcune partiture di Bach si notano delle simmetrie e spieghiamo cosa è un canone. A partire da questo costruiamo il canone BVW 1075 da due sole battute con un gioco di specchi. Vedremo un esempio dall'offerta musicale e un esempio da youtube che mostra come la matematica possa essere usata male, anche se in modo spettacolare. Infine spiegheremo che la simmetria nelle partiture non sempre rappresenta una simmetria nell'ascolto.
- A. Lemmo, “Riflessioni in verticale”
Il seminario presenta alcune considerazioni sulle trasformazioni geometriche nel primo ciclo di istruzione. Partendo dai riferimenti presentati nelle indicazioni nazionali, si discuterà sulle principali difficoltà che gli studenti incontrano sul tema tenendo in considerazioni i risultati delle prove INVALSI e la ricerca in didattica della matematica.
- B. Iannamorelli, “Le trasformazioni geometriche nella Scuola Primaria”
Propongo un rapido viaggio nel mondo delle trasformazioni geometriche a partire dall'osservazione delle ombre di oggetti proiettate a terra dalla luce del Sole. Scegliere di iniziare dalle affinità significa andare contro le presentazioni manualistiche, ma seguire le orme di Emma Castelnuovo: una garanzia didattica.
- Dott.ssa K. Giorgini, “La simmetria: un modello dinamico”
Saranno presentate le attività realizzate, attraverso un percorso di “scoperta operativa” nelle classi V di Scuola Primaria. Le attività proposte hanno usufruito di materiali dinamici: software geometrici e modelli concreti, dove gli alunni, dopo averli costruiti, sono stati invitati a manipolarli e ad osservare i risultati delle trasformazioni messe in atto. Con opportune schede di lavoro sono stati invitati a descrivere le modifiche ottenute, a nominare figure, a metterle in relazione tra loro, a formulare congetture ed a verificarle, a proporre definizioni, offrendo così uno stimolo a processi di scoperta e apprendimento. I materiali dinamici hanno consentito, a nostro avviso, di superare il tradizionale approccio statico ai concetti e agli “oggetti” geometrici, permettendo all’alunno di vivere esperienze di apprendimento più ricche e significative.
Un laboratorio in tutte le tasche
Si propone un corso di formazione per docenti, in questa sua prima versione, rivolto ai docenti di Fisica delle scuole secondarie di II grado. Tale corso intende fornire ai docenti le basi e degli spunti per realizzare esperienze di Fisica in classe, senza l’uso di un laboratorio specifico, ma basando l’acquisizione dei dati sui sensori presenti nello smartphone. Infatti, per offrire un’interfaccia utente sempre più facile, immediata e naturale e fornire sempre più informazioni e servizi, i costruttori hanno integrato all’interno di questi dispositivi diversi tipi di sensori, come accelerometri, giroscopi, sensori di campo magnetico GPS e altri ancora che possono essere utilizzati per effettuare interessanti esperimenti scientifici. Questo approccio innovativo alle attività laboratoriali scolastiche presenta vari aspetti che lo rendono interessante:
Per prima cosa permette la realizzazione di esperimenti sia dimostrativi ma sopratutto fatti in prima persona dagli studenti, con relativa presa dati anche restando in classe, prescindendo quindi dalla presenza di un laboratorio ben attrezzato, dalla disponibilità del tecnico preposto e consentendo il risparmio di tempo dei trasferimenti, considerato che molte scuole hanno succursali e sedi secondarie non attrezzate.
Inoltre l’utilizzo degli smartphone o tablet per la realizzazione degli esperimenti rende più attuale l’attività di presa dati utilizzando trasduttori, acquisizione digitale di segnale mediante convertitori analogici digitali, e successivo trattamento informatico del dato, come avviene ormai di routine della ricerca scientifica.
Consente inoltre, da parte dei ragazzi una presa di coscienza sulle potenzialità dei “cellulari” oltre alle abusate funzioni “social” e “chat”.
Sono ormai presenti sui vari “store” (Google, Apple) molte App, in genere gratuite, sviluppate anche da prestigiose università, che consentono l’accesso, in varia forma, a tutti i sensori presenti negli smartphone rendendo relativamente semplice la progettazione e realizzazione degli esperimenti.
Il corso intende quindi fornire ai docenti un richiamo ai concetti di base sull’acquisizione dei dati, illustrare i vari sensori all’interno degli smartphone e i loro principi di funzionamento, presentare una selezione di app per la loro gestione e infine suggerire un set di esperimenti di facile realizzazione con l’aggiunta di materiali di semplice ed economica reperibilità (palline, fili elettrici, batterie, resistenze e condensatori, …)
Il corso è offerto gratuitamente in quanto tale attività risulta in quelle previste per i ricercatori dell’ente (III missione) che è qualificato come ente formatore del MIUR ed accreditato al rilascio di certificato valido per i docenti mediante la piattaforma SOFIA. Inoltre, considerato che i sensori degli smartphone utilizzati si basano su dispositivi MEMS, questa attività rientra nella attività di disseminazione dei progetti H2020 OxiNems e MAECI VO2Actuators, attualmente in svolgimento presso l’istituto CNR SPIN. Inoltre, sempre nell’ambito di questi progetti è stata presentata una proposta per la realizzazione di una mostra per il Festival delle Scienza ed. 2019, in cui una parte sarà proprio basata sulla proposta al pubblico di piccoli esperimenti da realizzare con i sensori dello smartphone.
Qui un programma preliminare ed il curriculum del proponente il corso, dr. Emilio Bellingeri, specifico per le attività didattiche.
