Curve piane e nello spazio e loro applicazioni

Presentazione

Questo percorso nasce da un progetto di borsa di studio per neolaureati, che ha lo scopo di realizzare attività laboratoriali sulle curve parametrizzate e su alcune loro applicazioni, rivolto a studenti del triennio della Scuola Secondaria di secondo grado. I materiali proposti sono stati progettati e realizzati con la collaborazione del prof. Silvano Delladio. In particolare sono state studiate le modalità didattiche per proporre i seguenti argomenti:

  1. Parametrizzazione di curve nel piano e nello spazio, dedicando ampio spazio alle coniche;
  2. Costruzione del vettore tangente a una curva parametrizzata e interpretazione fisica in termini di vettore velocità;
  3. Calcolo della lunghezza di una curva;
  4. Approfondimento geometrico sulla nozione di curvatura di una curva.

Il percorso prevede un’esplorazione del mondo delle curve attraverso attività sperimentali basate sull’utilizzo di software GeoGebra. Sono stati infatti creati vari file GeoGebra sugli argomenti descritti in precedenza con i seguenti obiettivi: rappresentare e analizzare curve nel piano (in particolare le coniche) e nello spazio; anticipare in modalità sperimentale e visuale le nozioni di derivata e integrale che verranno affrontati formalmente in una fase più avanzata del curriculum dello studente; favorire la pratica di interpretare fisicamente la derivata come velocità; rendere familiare allo studente la nozione di curvatura e il suo calcolo.

Altra parte importante di questo progetto è stata la stesura di un libro di testo, rivolto agli studenti, contenente le nozioni teoriche e una vasta collezione di esercizi da svolgere attraverso i file GeoGebra realizzati. Il libro di testo è strutturato in quattro capitoli che rispecchiano i quattro argomenti descritti in precedenza. 

Una volta realizzato il suddetto materiale è stato possibile proporre il percorso laboratoriale in alcune classi del Liceo Scientifico Leonardo da Vinci di Trento: in 4B con la collaborazione della professoressa Valentina Clamer, e in 3G con la collaborazione della professoressa Novella Eghenter. Le modalità e i contenuti dei percorsi sono stati concordati assieme agli insegnanti coinvolti, secondo gli interessi delle loro classi, in particolare gli argomenti trattati sono stati la parametrizzazione di curve e il calcolo del vettore tangente a una curva parametrizzata. 

Simoni Katia


Scarica il libro di testo: Book_curve

 

Indice argomenti:

  1. Curve parametrizzate
  2. Vettore tangente a una curva
  3. Lunghezza di una curva
  4. Curvatura