Progetto Lauree scientifiche Modelli ottenibili attraverso la funzione logaritmo Angela Berto I.M.S. “Sandro Pertini” Genova [email protected] Angela Berto 0 L’educazione matematica contribuisce all’educazione dell’individuo in modo da consentirgli di partecipare alla vita sociale con consapevolezza e capacità critica. Angela Berto 1 Quali devono essere le competenze di un individuo? Saper esprimere adeguatamente informazioni. Saper intuire e immaginare. Saper risolvere e porsi problemi. Saper progettare e costruire modelli di situazioni reali. Saper operare scelte in condizioni di incertezza. Angela Berto 2 Che cosa consente la conoscenza dei linguaggi scientifici? L’acquisizione di una corretta capacità di giudizio. Saper interpretare il reale. Angela Berto 3 Che cosa non deve costituire l’insegnamento della matematica? Un bagaglio astratto di nozioni. Angela Berto 4 Perché è nato questo progetto? Per far comprendere agli studenti che molti fenomeni reali possono essere rappresentati mediante modelli matematici, con particolare riferimento a quelli di tipo esponenziale e logaritmico. Angela Berto 5 Quali sono stati gli attori del progetto? Gli alunni di due classi quarte (IV C e IV I) dell’indirizzo socio-psico-pedagogico. Angela Berto 6 Quali i docenti che hanno portato avanti il progetto? Classe IV C: prof.ssa Angela Berto Classe IV I: prof.ssa Emma De Matteis Angela Berto 7 Come hanno lavorato gli studenti? Gli studenti sono stati suddivisi in gruppi, ognuno dei quali ha approfondito uno o più argomenti. Angela Berto 8 Quali sono stati gli argomenti trattati? Il pH La magnitudo di un terremoto La magnitudo stellare Il numero e Il decadimento radiattivo La crescita delle cellule La crescita della popolazione La crescita bancaria La spirale logaritmica La legge di Weber e Fechner La legge di Titius-Bode La scala musicale temperata Il decibel Angela Berto 9 Dove hanno lavorato gli studenti? In classe. In laboratorio di informatica. A casa. . Angela Berto 10 In classe per discutere; socializzare idee e materiali; rielaborare i concetti; approfondire i contenuti; progettare la mappa dei concetti; divulgare le nuove conoscenze acquisite. . Angela Berto 11 In laboratorio di informatica per stesura testi; realizzazione di grafici; ricerca di immagini; realizzazione di gif animate; navigazione e ricerche in Internet; progettazione e realizzazione dell’ipertesto. . Angela Berto 12 A casa per preparazione e ricerca dei materiali cartacei occorrenti; lavoro di gruppo attraverso l’aula virtuale. . Angela Berto 13 Che cosa ha consentito l’aula virtuale? Aiuto nella soluzione di problemi. Conoscenza delle esperienze altrui. Aggiornamento. Riflessione sulle proprie esperienze e miglioramento. Allargamento dei confini del proprio ambito di intervento. Riflessione su nuove modalità di incremento della conoscenza. . Angela Berto 14 Quali i punti positivi dell’esperienza? Considerevole coinvolgimento degli studenti con dimostrazione di interesse e impegno. Possibilità di esprimere al meglio le inclinazioni attitudinali degli studenti. Acquisizione di un’immagine di sé più positiva. Motivazione all’apprendimento. Alto grado di collaborazione degli studenti. Promozione di processi di apprendimento collaborativo. Angela Berto 15 Quali i punti negativi dell’esperienza? Limitatezza nelle ore a disposizione. Assimilazione non ottimale di alcuni concetti. Angela Berto 16 In che cosa consiste il risultato finale? La classe IV C ha realizzato un ipertesto didattico sui modelli ottenibili attraverso le funzioni esponenziali e logaritmiche che, magari è imperfetto, sicuramente è migliorabile, ma costituisce un risultato ben visibile a tutti. La classe IV I ha realizzato delle dispense per studenti con presentazione delle stesse in PowerPoint. Angela Berto 17 I scheda: la funzione esponenziale. Classe IV C Gli studenti della classe IV C hanno trovato difficoltà nella determinazione del dominio della funzione (quesito 1a) e nel confrontare il grafico di due funzioni esponenziali, con particolare riferimento ai casi in cui la base è minore di uno (quesiti 2, 3, 4, 6) Angela Berto 18 I scheda: la funzione esponenziale Classe IV C Funzione esponenziale: risposte errate 23 22 21 20 20 19 19 18 18 17 16 16 15 14 13 13 12 11 10 9 9 9 8 8 7 7 6 5 5 4 4 3 2 1 1 1 0 0 1a 1b 1c 1d 1e 1f 1g 1h 1i Angela Berto 2 3 4 5 6 19 I scheda: la funzione esponenziale. Classe IV I La prova è stata abbastanza positiva; gli studenti hanno dimostrato di aver ben compreso gli argomenti, anche se per alcuni permangono difficoltà nel calcolo algebrico. Angela Berto 20 I scheda: la funzione esponenziale Classe IV I 14% non hanno raggiunto gli obiettivi 14% hanno raggiunto in modo parziale gli obiettivi hanno raggiunto pienamente gli obiettivi 77% Angela Berto 21 II scheda: la definizione di logaritmo Classe IV C Gli errori degli studenti di IV C riguardano principalmente il cambiamento di base (23 risposte errate su 23! nel quesito 7), il campo di esistenza (quesito 4b) e lo studio del segno di un logaritmo (quesiti 4c, 4d, 4e). Angela Berto 22 II scheda: la definizione di logaritmo Classe IV C Definizione di logaritmo: risposte errate 23 23 22 2121 21 20 19 19 20 18 17 17 16 15 14 13 12 11 10 11 10 9 8 8 9 11 9 8 6 4 4 3 8 7 7 5 5 8 5 5 3 3 3 2 1 0 0 1a 11 1b 1c 1d 1e 1f 1g 1h 1i 2a 0 2b 2c 2d 2e 3a 2 1 3b 3c 4a 4b Angela Berto 4c 4d 4e 5a 1 5b 5c 6a 6b 6c 7 23 II scheda: la definizione di logaritmo Classe IV I L’esito della prova è positivo: gli errori più comuni sono dovuti ad errate valutazioni dell dominio delle equazioni e dell’accettabilità delle soluzioni. Angela Berto 24 II scheda: la definizione di logaritmo Classe IV I 5% 10% non hanno raggiunt o gli obiet t ivi hanno raggiunt o in modo parziale gli obiet t ivi hanno raggiunt o pienament e gli obiet t ivi 85% Angela Berto 25 III scheda: le proprietà dei logaritmi Classe IV C Gli studenti di IV C dimostrano di saper applicare le proprietà dei logaritmi a semplici espressioni, ma di avere difficoltà nel passaggio inverso, ossia nel riconoscerne l’applicazione (quesiti 1b, 1c, 1d). Angela Berto 26 III scheda: le proprietà dei logaritmi Classe IV C Proprietà dei logaritmi: risposte errate 23 22 21 20 20 19 19 18 17 16 15 15 14 13 12 11 10 9 8 7 7 6 5 4 4 3 2 1 0 0 1a 0 1b 1c 1d 1e 2 Angela Berto 0 3 0 4 5 27 III scheda: le proprietà dei logaritmi Classe IV I La prova è stata generalmente positiva .Gli errori più comuni sono relativi ad un’errata applicazione delle proprietà. Angela Berto 28 III scheda: le proprietà dei logaritmi Classe IV I 12% 12% non hanno raggiunt o gli obiet t ivi hanno raggiunt o in modo parziale gli obiet t ivi hanno raggiunt o pienament e gli obiet t ivi 76% Angela Berto 29 IV scheda: la funzione logaritmica Classe IV C Gli studenti di IV C evidenziano ancora difficoltà nel comprendere il segno della funzione logaritmica (quesiti 1c, 1f). Per quanto riguarda il dominio, rivelano lacune nella risoluzione di una disequazione frazionaria (quesito 4). Angela Berto 30 IV scheda: la funzione logaritmica Funzione logaritmica: risposte errate Classe IV C 23 22 21 20 19 18 18 17 16 16 15 14 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 4 3 2 1 1 0 0 1a 1b 1c 1d 0 1e 0 1f 1g 3 2 1 1h Angela Berto 2 3 4 5 31 IV scheda: la funzione logaritmica Classe IV I Gli studenti riconoscono la funzione logaritmica e sanno individuare le caratteristiche principali; tuttavia, rivelano ancora lacune nel calcolo algebrico continuando a confondere nella risoluzione grafica le disequazioni frazionarie con sistemi di disequazioni. Angela Berto 32 Risultati della verifica IV scheda: la funzione logaritmica Classe IV I 35% non hanno raggiunto gli obiettivi hanno raggiunto in modo parziale gli obiettivi hanno raggiunto pienamente gli obiettivi 60% 5% Angela Berto 33 Quale è stato l’indice di gradimento degli studenti? I.M.S. "S. Pertini" Classe IV C a.s. 2006-07 Questionario di valutazione delle attività da parte degli STUDENTI 100% 90% 80% 70% 60% Decisamente SI Più SI che NO Più NO che SI Decisamente NO 50% 40% 30% 20% 10% 0% Gli argomenti L’attività è stata dell’attività impegnativa? svolta sono stati interessanti? La tua I locali e I materiali scritti preparazione l'attrezzatura a (schede o scolastica era disposizione dispense) sufficiente per erano adeguati? utilizzati per le seguire l’attività? attività erano chiari? I docenti sono stati chiari? Angela Berto Le attività svolte Le attività svolte Valeva la pena sono state utili ti saranno utili di partecipare per capire nella scelta dei all’attività? meglio cos’è la tuoi studi futuri? matematica? 34 Quale è stato l’indice di gradimento degli studenti? I.M.S. "S. Pertini" Classe IV C a.s. 2006-07 Percentuale di attività seguita 4; 18% < 50% > 50% 18; 82% Angela Berto 35 Quale è stato l’indice di gradimento degli studenti? I.M.S. "S. Pertini" Classe IV C a.s. 2006-07 Nelle attività si sono svolte... 100% 90% 80% 70% 60% Molto 50% Qualche volta Per nulla 40% 30% 20% 10% 0% Spiegazioni teoriche da parte Dimostrazioni sperimentali e Lavori individuali e di gruppo dei docenti pratiche da parte dei docenti da parte degli studenti Angela Berto Attività sperimentali e pratiche da parte dagli studenti 36 Quale è stato l’indice di gradimento degli studenti? I.M.S. "S. Pertini" Classe IV C a.s. 2006-07 Vorresti che nell'insegnamento della matematica si desse maggiore attenzione... 100% 90% 80% all'applicazione in altre materie 70% alle implicazioni nella vita quotidiana 60% alle relazioni con altre discipline ed alle applicazioni tecnologiche alle ricerche fondamentali più recenti 50% all’inquadramento storico 40% all’aspetto formale 30% all’aspetto sperimentale e pratico 20% 10% 0% Angela Berto 37 Quale è stato l’indice di gradimento degli studenti? I.M.S. "S. Pertini" Classe IV C a.s. 2006-07 Ti interessi di matematica anche al di fuori di quello che studi a scuola? 1; 4% Sì No 22; 96% Angela Berto 38