La simulazione di seconda prova scritta di Matematica e Fisica del 2 aprile 2019 con l’uso della calcolatrice grafica TI Nspire CX (Texas Instruments)

09/04/2019

Il 2 aprile scorso è stata pubblicata dal MIUR la seconda delle due simulazioni di seconda prova scritta di Matematica e Fisica per il Liceo scientifico.
L’esempio di prova è stato impegnativo per gli studenti, anche perché in questo periodo dell’anno scolastico alcuni degli argomenti presenti nella simulazione non sono ancora stati completati, ma la proposta è sembrata abbastanza equilibrata tra Matematica e Fisica e non lontana da quello che ragionevolmente si riesce a svolgere in classe nelle due materie. Gli argomenti proposti nella simulazione sono perlopiù svolti nel quinto anno di studio e si tratta di temi fondamentali previsti nel Quadro di Riferimento di Matematica e in quello di Fisica.
Il livello medio dei problemi è forse ancora troppo alto rispetto alla preparazione media che è presente negli studenti di Liceo scientifico. Si richiede infatti di conoscere bene sia il programma di Matematica che quello di Fisica, oltre a richiedere una certa competenza nel passare dalla Matematica alla Fisica e viceversa, affrontando una stessa situazione problematica.

Il primo problema parte dalla Fisica per arrivare alla Matematica, mentre il secondo problema fa il viceversa. Anche in questo esempio, cinque quesiti sono di Matematica e tre di Fisica in modo proporzionale, si può dire, al peso orario delle due discipline nel Liceo scientifico, rispettivamente di 22 ore e di 13 ore settimanali complessivamente nel quinquennio.
Per quanto riguarda le richieste inerenti la Matematica, gli argomenti coinvolti sono il calcolo differenziale e integrale, lo studio di funzione, i problemi di massimo e minimo, ma anche, nei quesiti, i polinomi e le radici di un polinomio, il calcolo delle probabilità e la geometria analitica dello spazio.
Nelle parti di Fisica il tema dominante è il campo magnetico, con la legge di Faraday-Neumann-Lenz; nei quesiti sono invece presenti richieste inerenti il campo elettrico, il moto di una carica in un campo magnetico (forza di Lorentz) e l’effetto fotoelettrico.

Nella prova il MIUR ha rispettato le Indicazioni Nazionali e i Quadri di Riferimento di Matematica e di Fisica; occorre però osservare che i due Quadri di Riferimento prevedono molti contenuti e che sarebbe quindi necessario, per la prova d’Esame finale, procedere con molto equilibrio.
Per quanto riguarda l’uso degli strumenti di calcolo, richiamato in calce al testo della simulazione (“È consentito l’uso di calcolatrici scientifiche e/o grafiche purché non siano dotate di capacità di calcolo simbolico (O.M. n. 350, 2018, Art. 18 comma 8)”, si nota che sia nei problemi che nella maggior parte dei quesiti l’utilizzo della calcolatrice grafica può aiutare molto lo studente nello svolgimento dei calcoli e nel tracciare i diversi grafici richiesti. Anche in questa simulazione si osserva che nei problemi e nei quesiti proposti non si richiede esplicitamente l’utilizzo di una calcolatrice grafica (non CAS). Lo studente è sempre libero di utilizzare o meno questo strumento, anche se l’uso di una calcolatrice grafica può costituire un indubbio vantaggio per l’allievo, perché permette di tracciare rapidamente un grafico, di congetturare certe proprietà e di visualizzare rapidamente, per via grafica, le soluzioni di un’equazione. Occorre comunque che lo studente sappia motivare quel che osserva sullo schermo della calcolatrice e sia in grado di svolgere i calcoli di tipo simbolico a mano.

Per le soluzioni con l’uso della calcolatrice grafica (non CAS) TI Nspire CX (Texas Instruments), si vedano i seguenti link:

 

Problema 1 (Mat-Fis)

 

Tutti i punti del problema possono essere affrontati con l’uso della calcolatrice grafica.
 

Problema 2 (Mat-Fis)

 

Tutti i punti si possono svolgere con la calcolatrice grafica.
 

Quesito 1 (Matematica)

 

I grafici richiesti si possono svolgere immediatamente con la calcolatrice.
 

Quesito 2 (Matematica)

 

La calcolatrice grafica può essere utilizzata per disegnare rapidamente il grafico di una funzione pari e quello della sua derivata, il grafico di una funzione dispari e quello della sua derivata.
 

Quesito 3 (Matematica)

 

La calcolatrice grafica è in grado di disegnare immediatamente il grafico della funzione integrale data e di visualizzare la retta tangente richiesta.
 

Quesito 4 (Matematica)

 

La domanda è prevalentemente di tipo teorico. La calcolatrice permette di risolvere il problema mediante un sistema lineare 4×4 e di visualizzare il punto richiesto come intersezione di tre piani.
 

Quesito 5 (Matematica)

 

Non ci sono grafici da tracciare. La calcolatrice può essere usata per quanto riguarda l’ambiente di calcolo, che fornisce in questo caso una risposta esatta (trattandosi di frazioni).
 

Quesito 6 (Fisica)

 

Non si presta all’uso della calcolatrice grafica; i grafici non sono richiesti.
 

Quesito 7 (Fisica)

 

Non si presta all’uso della calcolatrice grafica; i grafici non sono richiesti.
 

Quesito 8 (Fisica)

 

Non si presta all’uso della calcolatrice grafica; i grafici non sono richiesti.

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