Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Lombardia Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo

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1 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Lombardia Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo Dal 7 al 9 settembre a San Pellegrino Terme Summer School La matematica incontra l arte e la tecnologia Atteso appuntamento scientifico per 96 studenti delle superiori lombarde Quando ci si tuffa in numeri, geometrie, spazi e tempi c è posto anche per la fantasia, la bellezza e l eleganza. Dal 7 al 9 settembre novantasei giovani aspiranti scienziati di 23 istituti superiori lombardi (quarta e quinta superiore), con 28 loro docenti accompagnatori, s incontrano a San Pellegrino Terme (Bergamo) per il tradizionale e atteso appuntamento della Summer School, che quest anno s intitola La matematica incontra l arte e la tecnologia. Ogni anno si dà risalto ad un aspetto particolare della matematica, così in questa edizione si metteranno in evidenza i legami tra la matematica, l arte e la tecnologia con modalità diverse e anche accattivanti per gli studenti partecipanti, protagonisti attivi di questo importante appuntamento scientifico che promuove anche il confronto e il dialogo tra la scienza, sempre presente nella vita quotidiana, e altri ambiti culturali, dichiara Patrizia Graziani, dirigente dell Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo. La summer school, sempre di grande interesse e con ampio riscontro presso le scuole, è inserita nelle attività del Piano nazionale lauree scientifiche e viene organizzata dall Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo e dal Centro MatNet-CQIA dell Università degli Studi di Bergamo in collaborazione con Confindustria Bergamo e Gruppo Scaglia, il Comitato per gli Istituti tecnici industriali Paleocapa e Natta di Bergamo, gli Istituti superiori Turoldo di Zogno e IPSSAR di San Pellegrino Terme, Mathesis di Bergamo, Comune di San Pellegrino. La Summer School offre l opportunità di partecipare ad un esperienza orientativa in vista della futura scelta post-diploma, oltre che divulgare la scienza in modo nuovo aggiunge la docente Gisella Persico, referente orientamento Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo - Al mattino sono previste conferenze di docenti provenienti da vari ambiti universitari e scientifici su temi specifici e al pomeriggio laboratori sotto la guida di un tutor. Al pomeriggio sono inoltre previsti per i docenti incontri-dibattito con esperti su tematiche relative alla didattica. Saranno tre giorni d immersione totale: conferenze al mattino, al Casinò municipale di San Pellegrino, mentre al pomeriggio dalle all Istituto Alberghiero (Ipssar) di San Pellegrino, la grande novità degli incontri-dibattito per gli insegnanti (7, 8, 9 settembre) e i gettonatissimi laboratori interattivi per gli studenti (8 e 9 settembre), mentre il 7 sempre i ragazzi faranno visita alle aziende del Gruppo Scaglia in Val Brembilla, per sperimentare sul campo l intreccio fra matematica e tecnologia. Sono due gli eventi serali: il 7 settembre dalle serata alle Terme di San Pellegrino e l 8 settembre dalle incontro con Gianfranco Gambarelli (Università degli Studi di Bergamo) sul tema La teoria dei giochi, John Nash e altri Nobel al Teatro dell Oratorio San Giovanni Bosco di San Pellegrino. USR Lombardia Ufficio III Ambito territoriale di Bergamo - via Pradello, Bergamo Sito: Redazione comunicato: TERESA CAPEZZUTO capezzuto@istruzione.bergamo.it settembre 2015

2 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Lombardia Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo Sono 23 le scuole partecipanti: 13 da Bergamo e provincia, 10 da altre province lombarde. Bergamo città: Mascheroni, Natta, Paleocapa, Sarpi Bergamo provincia: Alberghiero di San Pellegrino Terme, Amaldi di Alzano Lombardo, Betty Ambiveri di Presezzo, Einaudi di Dalmine, Federici di Trescore Balneario, Marconi di Dalmine, Turoldo di Zogno, Valle Seriana di Gazzaniga, Zenale e Butinone di Treviglio. Altre province lombarde: Balilla Pinchetti di Tirano, Bassi di Lodi, Gandini di Lodi, Manzoni di Suzzara, Leonardo Da Vinci di Gallarate, Leonardo Da Vinci di Milano, Leibniz di Bormio, Curie di Meda, Rota di Calolziocorte, Banfi di Vimercate Bergamo, 2 settembre 2015 Per ulteriori informazioni: In allegato: Programma Summer School 2015 USR Lombardia Ufficio III Ambito territoriale di Bergamo - via Pradello, Bergamo Sito: Redazione comunicato: TERESA CAPEZZUTO capezzuto@istruzione.bergamo.it settembre 2015

3 Summer School San Pellegrino Terme 7 settembre 2015 ore 9.00: Interventi di apertura dei lavori e saluti istituzionali Stefano Paleari, Rettore Università degli Studi di Bergamo Patrizia Graziani, Dirigente Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo Coordinatore: Adriana Gnudi - Università degli Studi di Bergamo ore 10.00: Prof. Mirko Degli Esposti Università di Bologna L irragionevole efficacia della matematica nelle scienze (naturali ed umane) La matematica: a cosa serve? Non sarò in grado di rispondere compiutamente a questa domanda, ma dimostrerò come la matematica, pur affondando le sue forti radici nell antichità, rimanga non solo longeva, ma sempre più vitale, attuale e importante per le tecnologie e per le scienze, siano esse naturali, sociali o umane. Partendo da antiche questioni relative ai numeri interi e primi, passerò a descrivere brevemente alcune delle innumerevoli applicazioni della matematica, da quelle più scontate, relative alle scienze naturali ed ingegneristiche, fino a quelle, forse più innovative e pioneristiche, relative alle scienze umane e sociali. Ad esempio, possiamo usare la matematica per analizzare un testo letterario? Possiamo, per via matematica, riconoscerne l autore o dimostrarne l inautenticità? ore coffee break ore 11.30: Francesco Bassi - Università di Bergamo La matematica nel moto dei fluidi Che la matematica sia presente in modo piuttosto pervasivo nell analisi del moto dei fluidi è un fatto che talvolta procura qualche preoccupazione sia a chi la fluidodinamica la deve studiare sia a chi la deve usare per risolvere problemi ingegneristici e non. Accanto al suo ruolo fondamentale, ieri come oggi, nello sviluppo delle teorie del moto dei fluidi, la matematica (numerica) è alla base dell impetuoso sviluppo della fluidodinamica computazionale degli ultimi decenni. Applicazioni di questi sviluppi recenti sono numerosissime in fisica, ingegneria e bioingegneria, scienze ambientali, e, perché no, anche nel campo della cinematografia. Pausa pranzo ore 14.30: Per gli studenti visita alle aziende del Gruppo Scaglia in Val Brembilla ore 14.30: Per gli insegnanti Incontro-dibattito con Domingo Paola - Liceo Giordano Bruno di Albenga e Valeria Caviezel Università degli studi di Bergamo. Sul tema Avvio alla probabilità e alla statistica nella scuola secondaria di secondo grado: riflessioni ed esperienze La discussione prenderà spunto da attività che abbiano ricadute su consolidamento della sensibilità numerica e grafica, avvio alle stime di probabilità, consolidamento delle competenze argomentative. Allo scopo verranno proposte alcune esperienze sull uso di dati e tecniche statistiche descrittive elementari per sostenere tesi su fenomeni economici e sociali e un esperienza di avvio al concetto di probabilità di un evento che porta naturalmente alla considerazione della distribuzione binomiale (il problema delle parti, nel suo sviluppo storico-critico rivisto e rivissuto in classe). ore 18.30: Serata alle terme. 1

4 8 settembre 2015 Coordinatore Ippolito Perlasca Centro MatNet-CQIA Università degli Studi di Bergamo ore 9.30: Benedetto Scimemi- Università di Padova Matematica e musica: aritmetica e buon temperamento Il "temperamento" della scala musicale è un problema antichissimo: come si suddivide un'ottava? Cioè: quanti e quali devono essere i suoni intermedi tra due suoni di frequenza f e 2f? Alcune scelte sembrano obbligate, perché suggerite da esigenze di "consonanza" (un effetto psico-fisico della risonanza fisica). Ma con queste scelte si rinuncia a un'importante esigenza strumentale: l'eguaglianza degli intervalli. In altre parole, gli "scalini" risultano di altezze differenti, e ciò produce sulla tastiera una scomoda asimmetria. Storicamente, il problema teorico ha coinvolto molti grandi scienziati (tra cui Descartes, Leibniz, Euler) ma il problema pratico riguarda tuttora i costruttori e gli accordatori di strumenti (soprattutto il pianoforte e l'organo). Si vedrà che non ci sono soluzioni se non di compromesso: i motivi sono squisitamente matematici, parenti dell'irrazionalità della radice di 2. ore coffee break ore 11.30: Maria Luisa Spreafico Politecnico di Torino Modellando le volte: dai rilievi laser all'origami Si illustra la recente ricerca di un gruppo di matematici e architetti. Lo scopo è stato quello di progettare le pieghe da eseguire su di un foglio di carta (crease pattern) in modo tale da ottenere vari tipi di volte architettoniche, intersezione di cilindri (crociere, padiglioni, botti lunettate, teste di padiglione) con la tecnica origami. In una prima fase siamo partiti da forme matematiche pure (cioè dalle equazioni dei cilindri), e abbiamo risolto il problema con tecniche di geometria differenziale. Successivamente ci siamo posti il problema di modellare volte esistenti delle quali non siano note le equazioni. In questo caso, la tecnica di laser scanning permette di approssimare la volta scelta con nuvole di punti e metodi di analisi numerica ricostruiscono le equazioni dei cilindri, permettendoci di utilizzare i risultati precedenti. La costruzione di modelli origami di volte ha molte applicazioni: progettazione di strutture temporanee, didattica, supporti museali per gli ipovedenti, oggetti di merchandising. Pausa pranzo ore 14.30: Attività di laboratorio per gli studenti ore 14.30: Per gli insegnanti Incontro-dibattito con Maria Reggiani - Università di Pavia sul tema Il laboratorio di matematica: esempi e riflessioni. La premessa alla discussione introdurrà al concetto di laboratorio" come modello didattico che si contrappone a quello della didattica frontale e trasmissiva per coinvolgere l alunno in modo attivo attraverso problemi, uso di strumenti, osservazione, attività collaborative. Si esamineranno con i partecipanti alcuni esempi di attività di laboratorio di matematica, con particolare riferimento alla scuola secondaria di secondo grado, evidenziandone e confrontandone le caratteristiche, in relazione alla scelta dei temi, alle modalità di lavoro e di coinvolgimento, all uso di strumenti tecnologici e non. ore 20.30: Incontro con Gianfranco Gambarelli (Università degli Studi di Bergamo) La teoria dei giochi, John Nash e altri Nobel Teatro dell Oratorio San Giovanni Bosco di San Pellegrino Terme, Piazza San Francesco 2

5 9 settembre 2015 Coordinatore Caterina Scarpaci - Centro MatNet-CQIA Università degli Studi di Bergamo ore 9.30: Maria Dedò Università di Milano e Centro matematita Simmetria Nella vita quotidiana si incontrano spesso esempi di simmetria, a volte decorativa, a volte funzionale. Su un piano più astratto, la simmetria è una chiave di interpretazione della realtà che si ritrova in tante discipline (dalla fisica alla musica, dalla chimica all architettura); in matematica, individuare la simmetria nelle situazioni più disparate può portare alla semplificazione di un problema, oppure al collegamento tra due problemi apparentemente lontani. Nella presentazione si illustreranno queste affermazioni su alcuni esempi. ore coffee break ore 11.30: Pier Luca Lanzi Politecnico di Milano La Matematica e la Fisica dei Videogiochi - Vettori e quaternioni come se piovesse I videogiochi sono prodotti tecnologici realizzati con una combinazione perfetta di design, grafica, narrativa, musica, programmazione, modellazione matematica, fisica, economia, disegno, pittura, regia cinematografica, fotografia, psicologia, ecc. In questa presentazione guardiamo cosa si nasconde dietro un video gioco svelando alcuni dei principi di modellazione matematica e fisica che stanno al cuore di uno dei prodotti di intrattenimento più diffuso. Pausa pranzo ore 14.30: Attività di laboratorio per gli studenti ore 14.30: Per gli insegnanti Incontro-dibattito con Maria Dedò - Università di Milano sul tema La didattica laboratoriale della Geometria. La premessa alla discussione metterà in evidenza alcuni nodi concettuali fondamentali dell'insegnamento della Geometria, prendendo spunto da esempi che ben si prestano a un percorso di laboratorio. ore 16.30: Conclusione dei lavori: Gisella Persico referente orientamento Ufficio Scolastico Territoriale di Bergamo 3

6 Laboratori pomeridiani I laboratori sono rivolti a gruppi di studenti che saranno invitati a mettersi in gioco e a confrontarsi nella risoluzione di problemi e nella sperimentazione di fenomeni. I gruppi verranno seguiti da tutor. I laboratori si terranno i giorni 8 e 9 settembre, ogni studente ne potrà frequentare due scegliendo fra i tre proposti: Laboratorio 1: Numeri, rumori e suoni Cosa distingue il rumore dal suono dalla musica? La differenza sta nella nostra testa o ha la cristallina oggettività della matematica? Un percorso di scoperta delle strutture acustiche, attraverso un "meccano" sonoro hardware e software che permette di montare smontare e combinare suoni. Ippolito Perlasca, Matteo Lorito, Marco Sgrignoli - Centro MatNet-CQIA Universita' degli studi di Bergamo. Laboratorio 2: Geometria e origami Come può un numero prendere forma?! Nel corso dei secoli l uomo ha cercato di costruire modelli matematici per spiegare e studiare la bellezza della natura. Nell ultimo secolo la matematica applicata ha portato alla produzione di oggetti di estrema bellezza quali ad esempio i ponti dei primi del Novecento, le opere di Calatrava e oggetti dotati di cinematismi il cui studio è unicamente basato sulla matematica e la geometria. Nel laboratorio si costruiranno modelli geometrici e in piccoli gruppi si andrà alla scoperta delle proprietà e alla loro dimostrazione con la geometria origami e/o con la geometria sintetica/analitica Maria Luisa Spreafico - Politecnico di Torino, Antonio Criscuolo - Centro MatNet-CQIA Universita' degli studi di Bergamo. Laboratorio 3: Alla scoperta dei Mosaici Nel laboratorio attraverso i kit di matematita si indaga la simmetria e si classificano disegni che si ripetono periodicamente nel piano. Maurizio Giaffredo - Centro matematita, Università degli Studi di Milano, Maddalena Raineri - Centro MatNet-CQIA, Università degli studi di Bergamo 4

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