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Grafico di una funzione tra regolarità e catastrofe

Modificare una funzione, evitare una catastrofe

Un contributo di Adriana Lanza tra matematica, fisica e didattica innovativa

 

Catastrofe a piega

Con questo contributo dal titolo provocatorio – “Come modificare l’andamento di una funzione. Termini catastrofici per un grafico”Adriana Lanza propone un’originale riflessione didattica sullo studio delle funzioni, rivolta in particolare agli studenti degli ultimi anni della scuola secondaria di secondo grado e ai loro docenti.
Partendo da un’osservazione matematica stimolante – la presenza di un fattore di smorzamento nella funzione f(x) = (x² + 1)e−x+2 – l’autrice guida il lettore attraverso un percorso che intreccia matematica, fisica e pensiero critico.
Il cuore del lavoro è rappresentato dalla distinzione tra trasformazioni geometriche – continue e prevedibili – e modifiche catastrofiche, in grado di alterare bruscamente le proprietà del grafico. Il riferimento alla teoria delle catastrofi di René Thom offre spunti interdisciplinari e stimola una visione dinamica dei grafici funzionali. L’autrice approfondisce poi due casi emblematici:
  • L’oscillatore armonico smorzato: un classico della fisica meccanica che ben si presta a una rappresentazione analitica e visiva del concetto di smorzamento in un sistema dinamico.
  • La catastrofe ultravioletta: esempio di “fallimento” della fisica classica risolto dalla legge di Planck, dove la funzione matematica viene modificata da un fattore esponenziale che evita la divergenza alle alte frequenze.
Entrambi i casi mostrano come modificare una funzione significhi anche reinterpretare il fenomeno fisico sottostante. La matematica, così, diventa linguaggio e strumento per la comprensione critica della realtà.

Approfondimenti allegati

Un articolo che unisce rigore, chiarezza e interdisciplinarità, ponendosi come esempio di didattica riflessiva per insegnare la matematica come strumento di analisi, sintesi e previsione.

 

 

Autore

  • Adriana Lanza

    Laureata in matematica, all'Università “La Sapienza” di Roma  . Vincitrice di concorso a cattedra per la classe matematica e fisica, ha  insegnato a Roma nel liceo scientifico  “Cavour” e ha collaborato con la S.S.I.S del Lazio in qualità di insegnante accogliente per i tirocinanti. In pensione dal 2009, ha partecipato al progetto del MIUR “La prova scritta di Matematica degli esami di Stato nei Licei Scientifici: contenuti e valutazione”  . Collabora alle attività di formazione della Mathesis.

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