Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA
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Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA
LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA PRIMO BIENNIO (Liceo scientifico – Liceo Scientifico delle Scienze Applicate) Competenze di base al termine dell’obbligo dell’istruzione Comprendere il formalismo matematico e utilizzare in modo appropriato il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico e algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano; confrontare e analizzare figure geometriche individuando invarianti e relazioni; dimostrare proprietà di figure geometriche. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti corretti. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi. Obiettivi minimi Utilizzare in maniera adeguata il formalismo matematico e il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare in modo corretto le tecniche e le procedure di calcolo. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano e individuare le principali caratteristiche delle figure geometriche utilizzando immagini e disegni. Comprendere un testo e tradurlo in un procedimento di calcolo. Matematizzare semplici situazioni problematiche riferite alla comune esperienza. COMPETENZE ABILITA’ CONOSCENZE Utilizzare le tecniche e le procedure di calcolo aritmetico e algebrico rappresentandole anche sotto forma grafica. Eseguire operazioni nei vari insiemi numerici. Utilizzare le diverse notazioni numeriche e saper convertire dall’una all’altra. Calcolare potenze e applicarne le proprietà. Utilizzare le procedure del calcolo aritmetico per semplificare espressioni e risolvere problemi. Risolvere problemi con percentuali e proporzioni. Gli insiemi numerici N, Z,Q,R; rappresentazioni, operazioni, ordinamento. Utilizzare il formalismo del linguaggio degli insiemi. Conoscere il concetto di relazione. Individuare relazioni di equivalenza e di ordine. Conoscere il concetto di funzione e le sue principali proprietà. Conoscere e utilizzare la funzione di proporzionalità diretta e inversa, proporzionalità quadratica, la funzione lineare, la funzione valore assoluto. Insiemi. Relazioni. Funzioni. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi. Analizzare e interpretare dati sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche. Riconoscere proposizioni logiche. Elementi di logica. Proposizioni, Eseguire operazioni tra proposizioni operatori, tavole di verità. Modus logiche utilizzando le tavole di ponens, modus tollens. verità. Applicare le proprietà degli operatori logici. Utilizzare schemi di ragionamento corretto. Saper raccogliere e organizzare dati I dati statistici; rappresentazione rappresentandoli in tabelle e grafici. grafica dei dati; indici di Elaborare dati attraverso gli indici posizione; indici di variabilità. di posizione centrale e di variabilità. Eseguire operazioni con monomi e polinomi; calcolare prodotti notevoli. Fattorizzare polinomi; determinare MCD e mcm tra monomi e tra polinomi. Eseguire divisioni tra polinomi. Semplificare frazioni algebriche; eseguire operazioni con frazioni algebriche. Monomi, operazioni tra monomi. Polinomi, operazioni tra polinomi. Prodotti notevoli; scomposizione di polinomi; divisione tra polinomi. Frazioni algebriche. Comprendere l’utilità delle equazioni nella costruzione di modelli matematici e nella risoluzione di problemi. Applicare i principi di equivalenza. Risolvere Equazioni: generalità. Principi di equivalenza e loro conseguenze. Risoluzione di equazioni di primo grado numeriche intere in una incognita. Problemi di primo equazioni intere e fratte, numeriche e letterali. Risolvere disequazioni intere e fratte. grado. Disequazioni di primo grado. Equazioni e disequazioni fratte e letterali. Sistemi di disequazioni. Risolvere sistemi lineari. Sistemi lineari. Comprendere l’utilità dei sistemi lineari nella risoluzione di problemi. Confrontare e analizzare figure geometriche, individuando invarianti e relazioni. Applicare le principali formule relative alla retta e alle figure geometriche sul piano cartesiano. Rappresentare graficamente le varie funzioni. Interpretare graficamente sistemi lineari. Il piano cartesiano. Punti, segmenti, rette. La funzione lineare e la retta. La funzione quadratica e la parabola. Risolvere equazioni di secondo grado. Utilizzare le relazioni tra soluzioni e coefficienti di un’equazione di secondo grado. Discutere le soluzioni di un’equazione di secondo grado al variare di un coefficiente parametrico. Risolvere per scomposizione equazioni di grado superiore al secondo. Risolvere disequazioni e sistemi di disequazioni di secondo grado e di grado superiore. Risolvere Equazioni e disequazioni irrazionali e con valore assoluto. Equazioni e disequazioni di secondo grado e di grado superiore riconducibili a primo e secondo grado, intere e fratte, numeriche e letterali. Sistemi di disequazioni. Equazioni e disequazioni irrazionali. Equazioni e disequazioni con i valori assoluti. Sistemi di secondo grado. Riconoscere i principali enti, figure e luoghi geometrici e descriverli con linguaggio naturale. Comprendere il significato dei termini: assioma, postulato, definizione, teorema. Gli enti fondamentali della geometria euclidea. Assiomi, postulati, definizioni, teoremi. Semirette, segmenti, angoli, poligonali. Individuare le proprietà delle principali figure geometriche. Eseguire costruzioni geometriche utilizzando riga e compasso e/o strumenti informatici. Comprendere i passaggi logici di una dimostrazione. Risolvere problemi di tipo geometrico e ripercorrerne le procedure di soluzione. Congruenza tra figure piane. Poligoni e loro proprietà. Circonferenza e cerchio. Riconoscere figure equivalenti. Conoscere e applicare i teoremi di Equivalenza delle superfici piane. Pitagora e di Euclide. Conoscere gli aspetti principali della teoria della misura. Eseguire dimostrazioni utilizzando il Teorema di Talete. Calcolare le aree di poligoni notevoli. Riconoscere e confrontare figure simili. Applicare i criteri di similitudine. Risolvere problemi geometrici. I teoremi di Euclide. Il teorema di Pitagora. La misura di una grandezza geometrica. Il teorema di Talete. La similitudine. LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA SECONDO BIENNIO (Liceo scientifico – Liceo Scientifico delle Scienze Applicate) Competenze al termine del secondo biennio Saper leggere e comprendere testi, formule, figure. Riferire in modo essenziale ma rigoroso definizioni, proprietà, teoremi. Comprendere il formalismo matematico e utilizzare in modo appropriato il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare in modo preciso le tecniche e gli strumenti di calcolo per rappresentare, modellizzare e risolvere problemi. Interpretare i risultati di un procedimento. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano e dimostrare proprietà di figure geometriche. Utilizzare sussidi e strumenti informatici. COMPETENZE Utilizzare consapevolmente le tecniche e le procedure di calcolo algebrico, rappresentandole anche in forma grafica ABILITA’ Risolvere equazioni e disequazioni di vario genere Disequazioni di secondo grado e di grado superiore al secondo Usare equazioni e disequazioni per la risoluzione di problemi numerici e geometrici Sistemi di disequazioni Rappresentare nel piano cartesiano punti, segmenti, figure geometriche Risolvere problemi relativi a figure geometriche Ricavare l’equazione di una retta a partire da condizioni assegnate Riconoscere i tipi di rette e i tipi di fasci e saperli rappresentare Applicare le equazioni di una simmetria Utilizzare le coordinate cartesiane in vari contesti, in particolare nella Fisica Confrontare e analizzare luoghi geometrici e funzioni nel piano cartesiano, individuando invarianti e relazioni CONOSCENZE Saper rappresentare circonferenze e saperne ricavare le equazioni a partire da condizioni assegnate Risolvere problemi di vario genere relativi alla circonferenza Stabilire la posizione reciproca tra una retta e una circonferenza e tra due circonferenze Risolvere graficamente disequazioni irrazionali Equazioni e disequazioni irrazionali e con valore assoluto Il piano cartesiano e la retta Sistema di coordinate su una retta e nel piano Lunghezza e punto medio di un segmento La retta nel piano cartesiano Parallelismo e perpendicolarità Fasci di rette La simmetria nel piano cartesiano La circonferenza La circonferenza come luogo geometrico Condizioni per determinare l’equazione di una circonferenza Posizioni reciproche tra una retta e una circonferenza e tra due circonferenze Fasci di circonferenze Individuare le strategie appropriate per le soluzioni dei problemi Saper determinare l’equazione di una parabola a partire da condizioni assegnate e saperla rappresentare graficamente Stabilire la posizione reciproca tra una retta e una parabola Utilizzare la parabola nello studio del segno di un trinomio di secondo grado Applicare le equazioni di una traslazione Utilizzare la parabola nella risoluzione di problemi di Cinematica La parabola La parabola come luogo geometrico Condizioni per determinare l’equazione di una parabola Posizioni reciproche tra una retta e una parabola La traslazione nel piano cartesiano Saper determinare l’equazione di una ellisse o di una iperbole e a partire da condizioni assegnate e saperle rappresentare graficamente Ellisse e iperbole L’ellisse e l’iperbole come luoghi geometrici Condizioni per determinare l’equazione di un’ellisse o di una iperbole Posizioni reciproche tra una retta e un’ellisse o un’iperbole L’iperbole equilatera e la funzione omografica Stabilire la posizione reciproca tra una retta e una ellisse o una iperbole Applicare le trasformazioni geometriche alle coniche Analizzare dati e interpretarli, sviluppando deduzioni e ragionamenti su di essi anche con l’aiuto di rappresentazioni grafiche, di strumenti di calcolo e di applicazioni specifiche di tipo informatico Riconoscere e rappresentare funzioni elementari nel piano cartesiano Determinare dominio, segno e intersezioni con gli assi cartesiani di una funzione Riconoscere dal grafico le proprietà di una funzione Le funzioni Relazioni e funzioni Classificazione e proprietà delle funzioni Definire le unità di misura degli angoli e convertire le misure da gradi a radianti e viceversa Definire le funzioni goniometriche attraverso la loro costruzione geometrica Determinare il valore delle funzioni goniometriche per angoli particolari Determinare il valore delle funzioni goniometriche di un angolo, nota una di esse Goniometria Angoli e loro misura Circonferenza goniometrica Funzioni goniometriche Valori delle funzioni goniometriche di angoli particolari e di angoli associati Saper costruire modelli di crescita o decrescita esponenziale o logaritmica Utilizzare modelli probabilistici per risolvere problemi ed effettuare scelte consapevoli Confrontare e analizzare figure geometriche, individuandone invarianti e relazioni Risolvere problemi relativi ai triangoli rettangoli Stabilire se esiste un triangolo di assegnate caratteristiche e determinarne gli elementi incogniti Trigonometria Teoremi sui triangoli rettangoli Teoremi sui triangoli qualunque Risoluzione dei triangoli Utilizzare le proprietà delle potenze e dei logaritmi. Tracciare il grafico di funzioni esponenziali e logaritmiche mediante l’utilizzo di opportune trasformazioni geometriche. Risolvere semplici equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche. Funzione esponenziale e logaritmica Potenze ad esponente reale Funzione esponenziale Definizione di logaritmo Proprietà dei logaritmi Funzione logaritmica Equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche Saper calcolare permutazioni, disposizioni e combinazioni, semplici e con ripetizioni. Calcolare la probabilità di un evento, dell’evento contrario, dell’evento unione e intersezione di due eventi. Utilizzare il teorema delle probabilità composte, il teorema delle probabilità totali e il teorema di Bayes. Probabilità Calcolo combinatorio Definizioni di probabilità Unione e intersezione di eventi Probabilità composta e condizionata Teorema delle probabilità totali e di Bayes Classificare un’affinità e individuarne le proprietà invarianti. Trasformazioni geometriche Applicare le trasformazioni geometriche Affinità, similitudini, isometrie alla risoluzione di problemi di geometria nel piano cartesiano. analitica e alle coniche. Riconoscere nello spazio la posizione reciproca di due rette, di due piani, di una retta e di un piano. Risolvere problemi relativi al calcolo di aree di superfici e di volumi dei principali solid. Geometria solida Rette e piani nello spazio, condizioni di parallelismo e di perpendicolarità Misura della superficie e del volume di un solido. LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA PRIMO BIENNIO (Liceo classico) La competenza matematica consiste nell’abilità di individuare e applicare le procedure che consentono di esprimere e affrontare situazioni problematiche attraverso linguaggi formalizzati. La competenza matematica comporta la capacità e la disponibilità a usare modelli matematici, la capacità di comprendere ed esprimere adeguatamente informazioni qualitative e quantitative, di esplorare situazioni problematiche, di porsi e risolvere problemi, di progettare e costruire modelli di situazioni reali. Competenze di base al termine dell’obbligo dell’istruzione Comprendere il formalismo matematico e utilizzare in modo appropriato il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico e algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano; rappresentare, confrontare e analizzare figure geometriche individuando invarianti e relazioni; dimostrare proprietà di figure geometriche. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti corretti. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi. Obiettivi minimi Utilizzare in maniera adeguata il formalismo matematico e il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare in modo corretto le tecniche e le procedure di calcolo. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano e individuare le principali caratteristiche delle figure geometriche utilizzando immagini e disegni. Comprendere un testo e tradurlo in un procedimento di calcolo. Matematizzare semplici situazioni problematiche riferite alla comune esperienza. COMPETENZE ABILITA’ CONOSCENZE Eseguire operazioni nei vari insiemi Gli insiemi numerici , proprietà, numerici. Utilizzare le diverse operazioni. notazioni numeriche e saper convertire dall’una all’altra. Calcolare potenze e applicarne le proprietà. Utilizzare le Fattorizzazione; potenze. Proporzioni e percentuali. procedure del calcolo aritmetico per semplificare espressioni e risolvere Utilizzare le tecniche e le problemi. Risolvere problemi con procedure di calcolo percentuali e proporzioni. aritmetico e algebrico rappresentandole anche Utilizzare il formalismo del linguaggio sotto forma grafica. degli insiemi. Conoscere il concetto di relazione. Individuare relazioni di equivalenza e di ordine. Conoscere il Elementi di teoria degli insiemi: rappresentazione; operazioni. Relazioni e funzioni. concetto di funzione e le sue principali proprietà. Riconoscere proposizioni logiche. Eseguire operazioni tra proposizioni Elementi di logica. logiche utilizzando le tavole di verità. Applicare le proprietà degli operatori logici. Utilizzare schemi di ragionamento corretto. Eseguire operazioni con monomi e polinomi; calcolare prodotti notevoli. Fattorizzare polinomi; determinare MCD e mcm tra monomi e tra Individuare le strategie polinomi. Eseguire divisioni tra appropriate per la polinomi. Semplificare frazioni soluzione di problemi. algebriche; eseguire operazioni con Monomi, operazioni tra monomi. Polinomi, operazioni tra polinomi. Prodotti notevoli; scomposizione di polinomi; divisione tra polinomi. Frazioni algebriche. frazioni algebriche. Comprendere l’utilità delle equazioni nella costruzione di modelli matematici e nella risoluzione di problemi. Applicare i principi di equivalenza. Risolvere equazioni intere e fratte. Risolvere disequazioni intere. Equazioni: generalità. Principi di equivalenza e loro conseguenze. Risoluzione di equazioni di primo grado numeriche intere in una incognita. Problemi di primo grado. Disequazioni di primo grado. Equazioni fratte. Risolvere sistemi lineari. Comprendere l’utilità dei sistemi Sistemi di equazioni: generalità; metodi di risoluzione. Sistemi lineari. LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA SECONDO BIENNIO (Liceo Classico) Competenze al termine del secondo biennio Saper leggere e comprendere testi, formule, figure. Riferire in modo essenziale ma rigoroso definizioni, proprietà, teoremi. Comprendere il formalismo matematico e utilizzare in modo appropriato il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare in modo preciso le tecniche e gli strumenti di calcolo per rappresentare, modellizzare e risolvere problemi. Interpretare i risultati di un procedimento. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano e dimostrare proprietà di figure geometriche. Utilizzare sussidi e strumenti informatici. Obiettivi minimi Utilizzare in maniera adeguata il formalismo matematico e il linguaggio specifico della disciplina. Utilizzare in modo corretto le tecniche e le procedure di calcolo. Sviluppare l’intuizione geometrica del piano e individuare le principali caratteristiche delle figure geometriche utilizzando immagini e disegni. Comprendere un testo e tradurlo in un procedimento di calcolo. Matematizzare semplici situazioni problematiche riferite alla comune esperienza. COMPETENZE ABILITA’ CONOSCENZE Eseguire operazioni tra radicali. Numeri reali. Razionalizzare il denominatore di una Definizione di radice n-esima. frazione Proprietà dei radicali e operazioni tra radicali. Razionalizzazione del Utilizzare denominatore di una frazione consapevolmente le tecniche e le procedure di Risolvere equazioni e disequazioni di Equazioni di secondo grado. calcolo algebrico, secondo grado e frazionarie. Usare Disequazioni di secondo grado. rappresentandole anche in equazioni e disequazioni per la Disequazioni frazionarie. forma grafica. risoluzione di problemi numerici e Sistemi di secondo grado. geometrici. Determinare l’equazione di una Le coniche: generalità. parabola o di una circonferenza a La parabola come luogo geometrico. partire da condizioni assegnate e Condizioni per determinare saperle rappresentare graficamente. l’equazione di una parabola. Stabilire la posizione reciproca tra Posizioni reciproche tra una retta e una retta e una parabola o una retta e una parabola. Confrontare e analizzare una circonferenza. La circonferenza come luogo luoghi geometrici e Utilizzare la parabola nello studio del geometrico. Condizioni per funzioni nel piano segno di un trinomio di secondo determinare l’equazione di una cartesiano, individuando grado. circonferenza. Posizioni reciproche invarianti e relazioni. Risolvere problemi di vario genere tra una retta e una circonferenza. relativi alle coniche. Cenni su ellisse e iperbole: equazione; proprietà. Utilizzare le proprietà delle potenze e Potenze ad esponente reale. dei logaritmi. Funzione esponenziale e grafico. Saper rappresentare il grafico delle Definizione di logaritmo. funzioni esponenziale e logaritmica e Proprietà dei logaritmi. saperne illustrare le caratteristiche. Funzione logaritmica e grafico. Risolvere semplici equazioni Equazioni esponenziali e esponenziali e logaritmiche. logaritmiche. Definire le unità di misura degli Angoli e loro misura. angoli e convertire le misure da gradi a radianti e viceversa. Circonferenza goniometrica. Definire le funzioni goniometriche Funzioni goniometriche. attraverso la loro costruzione Valori delle funzioni goniometriche geometrica. di angoli particolari e di angoli Determinare il valore delle funzioni associati. goniometriche per angoli particolari. Formule goniometriche. Determinare il valore delle funzioni Equazioni goniometriche. LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA QUINTO ANNO (Liceo Classico) Competenze al termine del quinto anno Comprendere e lavorare con funzioni esponenziali e logaritmiche Saper lavorare con i limiti Saper determinare i domini di funzioni razionali fratte e irrazionali Saper tracciare il grafico probabile di una funzione razionale fratta o irrazionale Obiettivi minimi Conoscere i concetti di base Saper esaminare con sufficiente autonomia il testo di un problema Saper scegliere strategie risolutive in esercizi di base Saper utilizzare con sufficiente abilità le tecniche e le procedure di calcolo studiate Saper esporre in modo chiaro le conoscenze COMPETENZE ABILITA’ CONOSCENZE Uso di linguaggio appropriato Definire una funzione e le sue principali caratteristiche e proprietà Caratteristiche e definizione di funzione Esaminare con sufficiente autonomia il testo di un esercizio Calcolare i limiti applicando i teoremi sui limiti Limiti e asintoti Studiare il campo di esistenza, il segno, la parità o disparità Grafico probabile di una funzione (razionali fratte e irrazionali) Individuare una propria strategia risolutiva per gli esercizi Modellizzare situazioni problematiche di una certa complessità Esporre e comunicare con precisione le proprie conoscenze Tracciare grafici probabili di funzioni razionali fratte e irrazionali Saper risolvere semplici problemi inerenti gli argomenti studiati LICEO STATALE “Plinio il Giovane” CLASSICO – SCIENTIFICO – SCIENZE APPLICATE CITTÀ DI CASTELLO (Perugia) Programmazione di Dipartimento Matematica e Fisica MATEMATICA QUINTO ANNO (Liceo scientifico – Liceo Scientifico delle Scienze Applicate) Competenze al termine del quinto anno Conoscere le funzioni fondamentali dell’analisi. Acquisire il concetto di limite di una successione e di una funzione. Calcolare semplici limiti. Acquisire i principali elementi del calcolo infinitesimale, in particolare la continuità, la derivabilità e l’integrabilità anche in relazione con le problematiche in cui sono nati (velocità istantanea, tangente di una curva, calcolo di aree e di volumi). Conoscere il concetto di equazione differenziale. Comprendere il ruolo del calcolo infinitesimale in quanto strumento concettuale fondamentale nella descrizione e modellizzazione di fenomeni fisici. Apprendere le caratteristiche di alcune distribuzioni discrete e continue di probabilità. Approfondire il concetto di modello matematico sviluppando la capacità di costruirne e analizzarne esempi. Relazioni e Funzioni COMPETENZE ABILITA’ CONOSCENZE Utilizzare le tecniche dell'analisi, rappresentandole anche in forma grafica Calcolare limiti di funzioni e successioni. Limiti e continuità. Individuare strategie appropriate per risolvere problemi Utilizzare le tecniche del calcolo differenziale e integrale nella descrizione e modellizzazione di fenomeni di varia natura Utilizzare il principio di induzione. Studiare la la continuità o la discontinuità di una funzione in un punto. Successioni e principio di induzione. Derivate. Integrali. Equazioni differenziali. Calcolare la derivata di una funzione. Applicare i teoremi di Rolle, Lagrange e di de L'Hopital. Eseguire lo studio di una funzione e tracciarne il grafico. Calcolare integrali indefiniti e definiti di semplici funzioni. Applicare il calcolo integrale al calcolo di aree e volumi e a problemi tratti da altre discipline. Risolvere semplici equazioni differenziali. Dati e previsioni COMPETENZE ABILITA’ Utilizzare modelli probabilistici Determinare le distribuzioni di per risolvere problemi ed effettuare probabilità di una variabile scelte consapevoli. aleatoria. Calcolare valore medio, varianza e deviazione standard di una variabile aleatoria discreta o continua. Calcolare probabilità di eventi espressi tramite variabili aleatorie di tipo binomiale, di Poisson, uniforme, esponenziale o normale. CONOSCENZE Distribuzioni di probabilità discrete. Distribuzione binomiale. Distribuzione di Poisson. Distribuzioni di probabilità continue. Distribuzione uniforme, esponenziale e normale.