Corsi

eccellenza matematica

 

Esplorando l’alfabeto dell’Universo
Percorso di Eccellenza in Matematica e Fisica

 

Abstract
“La mathematica è l’alfabeto in cui Dio ha scritto l’Universo” (Galileo Galilei). Le parole di Galileo Galilei sono quantomai attuali al giorno d’oggi. Lo strumento matematico infatti è indispensabile in tutte le forme del sapere di carattere non umanistico, dalle applicazioni biomediche, alle scienze forensi, dall’ingegneria alle scienze fondamentali come la Fisica e la Biologia. Metodi matematici avanzati e teorie fisiche contemporanee (come la Termodinamica del Non Equilibrio) sono utilizzati nello studio dei sistemi complessi in generale, come la diffusione di virus in una rete sociale oppure l’evoluzione dinamica di cellule tumorali.
Il Centro Scolastico Kennedy si vuole fare portavoce di un percorso di eccellenza in matematica che presenti immediatamente applicazioni alla Fisica, ma anche ad altre discipline apparentemente sconnesse e che risponda in maniera chiara alla domanda tipica  “Ma perchè la matematica? A che serve?”.

 

Introduzione
Lo studio e l’apprendimento della matematica e della fisica al livello di una Scuola Secondaria di II grado è troppo spesso caratterizzate da un sistema d’insegnamento trasmissivo oramai antico e superato.
Un sistema incardinato fermamente fra i pilastri dei libri di testo, che offrono troppo... e troppo poco! L’eccessiva formalizzazione della matematica genera non pochi problemi di stasi, tempi morti nei quali la metabolizzazione dei concetti sottrae troppe risorse alla lunga strada da percorre al fine di utlizzare lo strumento matematico, i metodi matematici, utili per affrontare i problemi piú disparati:
dalla Fisica alla Biologia, dall’Ingegneria alle Scienze Mediche applicate. Dalle scienze Forensi allo studio dei sistemi Sociali e Reti Neurali.
Andare avanti! Approfondire gli argomenti in maniera supervisionata, promuovendo uno stile di insegnamento attivo, è la sfida che il Centro Scolastico Kennedy si propone di lanciare. Una sfida che vuole accompagnare attraverso un percorso di eccellenza tutti coloro i quali vogliono non solo arrivare preparati alla prova scritta di Matematica o Fisica del Liceo Scientifico, superare la prova a pieni voti con semplicità, ma che soprattutto possano lanciare se stessi in un percorso universitario
che puó avere un solo esito: riuscire a distinguersi.

Il corso di approfondimento di Matematica e Fisica che proponiamo è rivolto a tutti coloro i quali vogliono accettare la sfida e migliorare se stessi.

 

Obbiettivi Principali
1. Offrire conoscenze matematiche e fisiche rivolte al superamento dei tipici programmi delle Scuole Secondarie di II Grado.
2. Presentare l’idea alla base delle moderne tecniche di matematica utilizzate nella ricerca contemporanea, nei più disparati campi di ricerca.
3. Discutere i possibili percorsi in cui l’abilità matematica è l’unica via d’accesso al lavoro.
4. Introdurre materiale scientifico in lingua Inglese: “l’accesso” alla lingua inglese infatti apre letteralmente mondi di conoscenza nuovi .
5. Imparare a risolvere problemi matematici complicati utilizzando il calcolatore, attraverso l’utilizzo di programmi software opportuni.

 

Requisiti di Ammissione
Il percorso di eccellenza che offre il Centro Scolastico Kennedy, per sua natura, non è un corso di recupero. Sono pertanto richiesti dei requisiti di ammissione minimi per poter seguire al meglio i
contenuti proposti

 

Conoscenze di Matematica
1. Concetto generale di funzione reale di variabile reale.
2. Conoscenza di funzioni trigonometriche, teoremi sui triangoli rettangoli, funzioni esponenziale e logaritmica e relativi grafici.
3. Equazioni e disequazioni algebriche di I e II grado, equazioni e disequazioni fratte. Equazioni e disequazioni trascendenti.
4. limiti e continuità.

 

 

 

 

Conoscenze di Fisica
1. Algebra vettoriale.
2. Cinematica del punto materiale: moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, circolare uniforme.
3. Dinamica del punto materiale: principi di Newton e semplici applicazioni (moto armonico semplice, attrito radente, conoscenza intuitiva dell’attrito viscoso). Lavoro di una forza. conservazione dell’energia meccanica e generalizzazione al caso non conservativo. Pendolo semplice ed equivalenza con l’oscillatore armonico nel limite di “piccoli” angoli di oscillazione.
4. Termodinamica: dilatazione termica, principi della Termodinamica.

 

Rassegna dei contenuti
I contenuti proposti possono essere decisi definitivamente solo in base alla classe di partecipanti. In linea di massima saranno trattati i seguenti argomenti (non necessariamente nell’ordine presentato).
Quasi gli argomenti saranno principalmente presentati attraverso esercizi esplicativi di livello avanzato.

 

Argomenti di Matematica
1. Derivate ed applicazioni al grafico di una funzione reale di variabile reale (Calcolo di derivate al calcolatore e ricerca numerica degli zeri di una funzione).
2. Integrali indefiniti e definiti di funzioni reali di variabile reale (calcolo di integrali con il calcolatore).
3. Introduzione agli integrali multidimensionali: il concetto di “elemento di superficie” ed “elemento di volume”.
4. Gli integrali per il calcolo di superfici di solidi e rispettivi volumi.
5. Teoria della probabilit`a e semplici processi stocastici (con simulazioni al calcolatore); cenni ai metodi Mote Carlo per il calcolo numerico di integrali.
6. Semplici equazioni differenziali ordinarie di I e II grado e relativi metodi di soluzione al calcolatore.
7. Applicazioni scelte delle equazioni differenziali (applicazioni da decidere con la classe)

 

Argomenti di Fisica
1. Ripetizione di Elettrostatica nel vuoto: Forza di Coulomb, Campo Elettrostatico.
2. Concetti intuitivi di Integrale di Linea e flusso di un campo vettoriale.
3. Potenziale elettrostatico Teorema di Gauss, Conduttori e Dielettrici.
4. Campo Magnetostatico: legge di Faraday Newmann, Legge di Lenz, Legge di Ampere.
5. Magnetismo nella materia.
6. Equazioni di Maxwell
7. Onde elettromagnetiche
8. Argomenti scelti di Fisica moderna: Meccanica Quantistica e/o Relatività Ristretta e possibili applicazioni

 

Informazioni sul Docente (http://www.giuseppeforte.me)
Giuseppe Forte ha studiato Fisica Teorica all’Universit`a “La Sapienza” di Roma, ottenendo un Ph. D.(Dottorato di ricerca) in Meccanica Statistica dei sistemi fuori dall’Equilibro. Durante la sua tesi specialistica ha condotto ricerche in Fisica della Materia Condensata, focalizzandosi, in particolare, sugli stati elettronici di superficie che si sviluppano su nanostrutture di Grafene sintetizzato per crescita epitassiale su uno strato di Iridio. Per la tesi di Dottorato, il Dr. Forte ha sviluppato modelli matematici teorici, ispirati dalla biologia, per descrivere processi dinamici random (casuali) in geometrie confinate ed ambienti disordinati. Fra le sue principali attivit`a post–dottorato, il Dr. Forte si è trasferito in Giappone, dove ha condotto ricerche sulla descrizione stocastica di sistemi biologici distribuiti nello spazio. Dopo il Giappone ha condotto ricerche sulla teoria del controllo di sistemi random non lineari negli Stati Uniti. Attualmente insegna matematica e fisica sul triennio di Liceo Scientifico

Per tutte le informazioni contattate la segreteria dell'istituto alla mail info@kennedyavellino.it oppure telefonando al numero 0825/780564