PERCORSO FORMATIVO DI MATEMATICA

 

CLASSE TERZA

OBIETTIVI DISCIPLINARI GENERALI

FINALITÀ

·         Saper utilizzare nel contesto (e altrove) le conoscenze, gli strumenti e i metodi della matematica

·         Utilizzare il metodo scientifico nella risoluzione di problemi (analisi, sintesi, valutazione)

·         Abituare gradualmente gli allievi ad un processo ipotetico deduttivo, concentrando l’attenzione sulla struttura del ragionamento e nel fatto che gli schemi deduttivi si ritrovano applicati ad oggetti diversi nelle differenti branche della matematica (sviluppo delle capacità logiche)

OBIETTIVI FORMATIVI

·         Saper ascoltare, riflettere, formulare domande e/o proposte durante la lezione

·         Saper prendere appunti ed utilizzarli nello studio

·         Saper utilizzare il libro di testo per ritrovare e integrare la spiegazione, successivamente per uno studio autonomo. Saper confrontare testi diversi.

OBIETTIVI DIDATTICI

·         Saper utilizzare il linguaggio specifico

·         Conoscere e comprendere il significato delle nuove funzioni, operazioni e procedimenti nei calcoli

·         Conoscere le proprietà di nuove funzioni ed operazioni e saperle utilizzare

·         Conoscere e saper applicare i teoremi dell’analisi e della probabilità

·         Saper rappresentare graficamente funzioni note e qualsiasi

·         Saper comprendere le informazioni da grafici cartesiani e qualsiasi

·         Saper valutare i risultati ottenuti

·         Saper utilizzare la calcolatrice tascabile

·         Conoscere le principali funzioni dei software utilizzati in laboratorio

 

RISORSE

·         Libro di testo

·         Fotocopie fornite dall’insegnante

·         Laboratorio di matematica dotato di personal computer

§         Software: Derive, Excel

§         Un linguaggio di programmazione conosciuto dagli studenti

 

Tempi del percorso formativo

Ore previste:     6  ore settimanali (di cui 2 di lab.), per un totale di  198 ore annuali  (33 settimane)

 

MODULI

 

1.      EQUAZIONI E DISEQUAZIONI

2.      FUNZIONI

3.      COMPLEMENTI SULLA RETTA

4.      CONICHE

5.      TRASFORMAZIONI GEOMETRICHE

6.      ESPONENTI E LOGARITMI

7.      GONIOMETRIA E TRIGONOMETRIA

8.      NUMERI COMPLESSI

9.      MATRICI E SISTEMI LINEARI

 

Modulo 1 : EQUAZIONI E DISEQUAZIONI

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI 

 

Disequazioni di secondo grado in una incognita

Sistemi di disequazioni

Equazioni intere ed equazioni frazionarie

Equazioni polinomiali

Equazioni irrazionali

Disequazioni irrazionali

Equazioni e disequazioni con moduli

 

Risolvere disequazioni di secondo grado in una incognita

Rappresentare le soluzioni di una disequazione di secondo grado

Riconoscere gli intervalli sull’asse x nei quali le ordinate dei punti di una parabola sono positivi o negativi

Risolvere un sistema di disequazioni in una incognita

Risolvere una equazione frazionaria

Risolvere una disequazione frazionaria

Risolvere particolari equazioni polinomiali di grado superiore al secondo

Determinare l’insieme di definizione di una equazione irrazionale

Risolvere una equazione irrazionale

Risolvere una disequazione irrazionale

Risolvere equazioni e disequazioni con moduli

 

Modulo 2 : FUNZIONI

CONTENUTI

OBIETTIVI

Concetto di funzione reale di variabile reale

Dominio e codominio di una funzione

Funzioni iniettive, suriettive, biunivoche e invertibili, funzione inversa

Grafico di una funzione

Funzioni crescenti e decrescenti, funzione monotona,

Funzioni pari – dispari e periodiche

Funzioni definite a tratti

Funzioni continue

Segno e zeri di una funzione

Lettura di un grafico

 

Conoscere la definizione di funzione

Stabilire se un grafico assegnato è o non è il grafico di una funzione

Saper individuare il dominio e il condominio di una funzione

Conoscere il concetto di funzione inversa e saper invertire semplici funzioni

Saper riconoscere dal grafico se una funzione è crescente, decrescente, continua

Saper riconoscere dal grafico se una funzione è pari – dispari, periodica

Saper riconoscere dal grafico segno e zeri di una funzione

Saper determinare algebricamente segno e zeri di una funzione

Saper disegnare funzioni elementari, funzioni con valori assoluti e funzioni definite a tratti

 

Modulo 3 : COMPLEMENTI SULLA RETTA

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI

Equazione della retta in forma implicita ed esplicita

Significato del coefficiente angolare e dell’ordinata all’origine

Rette parallele e rette perpendicolari

Posizioni reciproche di due rette

Fasci di rette

Distanza di un punto da una retta

 

Riconoscere se un’equazione polinomiale in due incognite rappresenta una retta

Disegnare nel piano cartesiano una retta, data la sua equazione , sia in forma implicita che esplicita

Scrivere l’equazione della retta passante per due punti dati

Riconoscere dalle loro equazioni due rette parallele o perpendicolari

Scrivere l’equazione della retta passante per un punto dato e parallela ad un’altra assegnata

Scrivere l’equazione della retta passante per un punto dato e perpendicolare ad un’altra assegnata

Scrivere l’equazione di un fascio proprio o improprio di rette

Determinare la distanza di un punto da una retta

 

Modulo 4 : LE CONICHE

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI

Luoghi di punti

L’equazione di una parabola

Condizioni per determinare l’equazione di una parabola

Posizioni di una retta rispetto a una parabola e condizioni di tangenza

Problemi sulla parabola

L’equazione di una circonferenza

Condizioni per determinare l’equazione di una circonferenza e condizioni di tangenza

Problemi sulla circonferenza

L’equazione di una ellisse e condizioni per determinarla

Problemi sull’ellisse

L’equazione dell’iperbole e condizioni per determinarla

Problemi sull’iperbole

 

Riconoscere l’equazione di una parabola

Determinare l’equazione di una parabola dati il fuoco e la direttrice, oppure il vertice e il fuoco, oppure il vertice e la direttrice

Determinare vertice, fuoco e direttrice di una parabola di cui è nota l’equazione

Determinare l’equazione di una parabola dati tre suoi punti, oppure un suo punto ed il vertice

Determinare le intersezioni tra una retta ed una parabola

Riconoscere l’equazione di una circonferenza

Determinare l’equazione della circonferenza di dati centro e raggio, e viceversa

Determinare l’equazione di una circonferenza passante per tre punti oppure dati il centro ed un punto

Determinare le intersezioni tra una retta ed una circonferenza, date le rispettive equazioni

Risolvere semplici problemi che coinvolgono retta e circonferenza

Riconoscere l’equazione di una ellisse

Determinare l’equazione dell’ellisse con centro nell’origine, noti i suoi semiassi

Individuare la trasformazione che fa corrispondere ad una circonferenza un’ellisse

Riconoscere l’equazione di una iperbole

Riconoscere che la legge di proporzionalità inversa ha come grafico un’iperbole

Riconoscere l’equazione della  funzione omografica e dei suoi asintoti

 

Modulo 5: TRASFORMAZIONI GEOMETRICHE

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI

Equazioni delle isometrie (traslazioni, simmetrie rispetto agli assi cartesiani e alle bisettrici, simmetria rispetto all’origine )

Equazioni delle omotetie e delle dilatazioni

Riconoscere ed applicare le equazioni cartesiane della traslazione

Riconoscere ed applicare le equazioni cartesiane delle simmetrie rispetto agli assi cartesiani, alle bisettrici e rispetto all’origine

Riconoscere ed applicare le equazioni cartesiane delle omotetie e delle dilatazioni

Dato il grafico di alcune funzioni base (,   ,   ,          ), saper tracciare il grafico delle funzioni trasformate mediante traslazioni, simmetrie, dilatazioni e viceversa

 

Modulo 6: ESPONENTI E LOGARITMI

CONTENUTI

OBIETTIVI

La funzione esponenziale

La funzione logaritmica

Le proprietà dei logaritmi

I principali sistemi di logaritmi

Le equazioni esponenziali

Le disequazioni esponenziali

Le equazioni logaritmiche

Le disequazioni logaritmiche

 

Riconoscere una funzione esponenziale

Rappresentare graficamente una funzione esponenziale

Calcolare il valore di un logaritmo

Rappresentare graficamente una funzione logaritmica

Utilizzare le proprietà dei logaritmi

Passare da un sistema di logaritmi ad un altro

Risolvere equazioni esponenziali

Risolvere disequazioni eponenziali

Risolvere equazioni logaritmiche

Risolvere disequazioni logaritmiche

 

Modulo 7: GONIOMETRIA E TRIGONOMETRIA

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI

La misura degli angoli

Le funzioni goniometriche

Le relazioni fondamentali

I valori delle funzioni goniometriche di archi particolari

Le funzioni goniometriche inverse

Gli angoli associati

I teoremi sui triangoli rettangoli

La risoluzione di triangoli rettangoli

Il teorema della corda

I triangoli qualunque: il teorema dei seni e il teorema del coseno

Risoluzione di triangoli qualunque

Le formule di addizione e di sottrazione

Le formule di duplicazione e di bisezione

Le formule parametriche

Le identità goniometriche

Le equazioni goniometriche elementari e quelle ad esse riconducibili

Le equazioni lineari e le equazioni omogenee

Le disequazioni goniometriche elementari

Le disequazioni frazionarie e i sistemi

Le disequazioni lineari

 

Stabilire la diretta proporzionalità tra angoli al centro ed archi corrispondenti

Definire il radiante come unità di misura dell’ampiezza di un angolo

Convertire un’ampiezza in gradi in una in radianti e viceversa

Definire il coseno e il seno di un numero reale

Stabilire la relazione fondamentale tra coseno e seno di un angolo

Determinare immediatamente il coseno e il seno di particolari angoli

Determinare il coseno e il seno dell’ampiezza di un angolo opposto ( oppure complementare, oppure supplementare )

Definire le caratteristiche della funzione y=senx e del suo grafico

Definire le caratteristiche della funzione y=cosx e del suo grafico

Utilizzare la calcolatrice per determinare il valore del coseno o del seno di un angolo

Definire la tangente trigonometrica sia funzionalmente sia geometricamente

Scrivere immediatamente la tangente di particolari angoli

Determinare gli angoli corrispondenti a particolari valori della tangente

 

Definire le funzioni goniometriche inverse: arcsen, arccos, arctan

Utilizzare la calcolatrice per trovare i valori di arcsen, arccos, arctan

Conoscere i teoremi sui triangoli rettangoli

Risolvere triangoli rettangoli

Conoscere il teorema della corda, dei seni, del coseno

Risolvere i triangoli qualunque

Conoscere le formule goniometriche di: addizione e sottrazione, duplicazione, bisezione, parametriche

Risolvere equazioni goniometriche elementari

Risolvere equazioni goniometriche riconducibili ad una sola funzione

Risolvere equazioni goniometriche lineari

Risolvere equazioni goniometriche omogenee

Risolvere sistemi di equazioni

Risolvere disequazioni goniometriche elementari

Risolvere disequazioni goniometriche frazionarie

Risolvere sistemi di disequazioni goniometriche

Risolvere disequazioni goniometriche lineari

Risolvere disequazioni goniometriche omogenee

 

 

Modulo 8:  I NUMERI COMPLESSI

CONTENUTI

 

OBIETTIVI

 

I numeri complessi in forma algebrica

Le operazioni con i numeri complessi in forma algebrica

Il sistema di riferimento polare

Forma trigonometrica ed esponenziale dei numeri complessi

 

Giustificare l’esigenza dell’ampliamento dei numeri reali

Saper rappresentare un numero complesso in forma algebrica

Saper rappresentare un numero complesso nel piano di Gauss

Saper operare con i numeri complessi in forma algebrica

Saper rappresentare un numero complesso in forma trigonometric a

Saper determinare le radici complesse di una equazione algebrica

 

 

Modulo 9 : MATRICI E SISTEMI LINEARI

CONTENUTI

OBIETTIVI DIDATTICI

Le matrici

Le operazioni con le matrici

Il determinante di matrici quadrate

Le proprietà dei determinanti, rango di una matrice

La matrice inversa

I sistemi lineari

La risoluzione di sistemi lineari di n equazioni in n incognite con il metodo della matrice inversa e con il metodo di Cramer

Addizionare e sottrarre matrici

Moltiplicare una matrice per un numero

Calcolare il prodotto tra due matrici

Saper calcolare il determinante di una matrice quadrata e il rango

Saper applicare le proprietà dei determinanti

Saper calcolare la matrice inversa

Saper risolvere un sistema di n equazioni in n incognite con la regola di Cramer

Saper risolvere un sistema di n equazioni in n incognite utilizzando il metodo della matrice inversa

 

LABORATORIO

 

Si svolgeranno in laboratorio i moduli retta-coniche-funzioni-trasformazioni geometriche-matrici, l’utilizzo dei pacchetti software Derive ed Excel oppure utilizzando un linguaggio di programmazione

 

Modalità del lavoro in classe

·         Lezione partecipata per costruire un percorso di apprendimento legato alle conoscenze già possedute dalla classe, in modo che le nuove nozioni si integrino con conoscenze precedenti, le consolidino e da queste si sviluppino

·         Lezione frontale quando si tratti di definizioni, concetti o tecniche nuovi

·         Discussione guidata per apprendere la strategia di risoluzione di esercizi e problemi, per confrontare diverse strategie tra loro, per valutare i risultati ottenuti

·         Sperimentazione guidata per stimolare l’osservazione, riconoscere correlazioni ed individuare l’esistenza di nuove proprietà

·         Attività di gruppo i laboratorio con il supporto dell’Insegnante Tecnico Pratico

Modalità di verifica e valutazione

La comprensione e la capacità di applicazione degli argomenti trattati saranno valutate con:

·         Verifiche scritte (almeno 3 a quadrimestre): i moduli affrontati saranno oggetto di verifiche scritte formulate, a seconda dell’argomento, con esercizi e/o richieste graduate per verificare la conoscenza e l’applicazione delle singole abilità, oppure con problemi complessivi in modo da poter verificare la capacità di correlare le conoscenze acquisite.

·         Interrogazioni

·         Test/questionari a risposta chiusa e/o aperta che potranno costituire valutazione sia per lo scritto sia per l’orale

·         Correzione individuale di esercitazioni scritte assegnate a casa o in classe (sia su richieste teoriche sia su applicazioni)

·         Verifiche pratiche nel laboratorio di informatica

La valutazione di tali verifiche è basata ovviamente sul conseguimento degli obiettivi didattici esposti precedentemente, ma la valutazione complessiva tiene anche conto di altri elementi quali: partecipazione ed interventi appropriati durante le lezioni, costanza dell’impegno e del lavoro a casa, puntualità nelle consegne.

Recupero

Il recupero avviene costantemente per le caratteristiche della materia che si sviluppa a spirale, riprendendo concetti e procedimenti noti, in contesti diversi.

La metodologia del lavoro svolto in classe, con una prevalenza della lezione partecipata rispetto alla lezione frontale, permette un recupero in itinere.

Per il recupero delle capacità di calcolo e logiche è importante la correzione fatta in classe sia delle verifiche sia degli esercizi assegnati per casa.

Compatibilmente con le attività di recupero pomeridiane programmate all’interno del C.d.C., qualora la classe presenti gravi e diffuse insufficienze nella materia si potrà organizzare un ciclo di lezioni pomeridiane di recupero (10 ore).