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Periodico di matematiche - Mathesis

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Rivista quadrimestrale - Poste Italiane SpA - Sped. in Abb. Postale - D.L. 353/2003 (conv. in L. n. 46 del 27/02/2004) art. 1 comma 2 - CNS BA<br />

<strong>Perio<strong>di</strong>co</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>matematiche</strong><br />

Organo della<br />

MATHESIS<br />

Società italiana <strong>di</strong> scienze<br />

<strong>matematiche</strong> e fisiche<br />

fondata nel 1895<br />

Numero 1 Gen-Apr 2011<br />

Volume 3 Serie XI<br />

Anno CXXI


Organizzazione della della <strong>Mathesis</strong> <strong>Mathesis</strong><br />

CONSIGLIO CONSIGLIO NAZIONALE NAZIONALE24020<br />

24020 Gorle Gorle (BG) (BG)<br />

Via P. Via Bucci P. Bucci<br />

tel. 349 tel. 2629318 349 2629318<br />

Presidente: Presidente: Emilio Emilio Ambrisi Ambrisi<br />

carmelita.fratus@alice.it<br />

Vicepresidente: Luciano Luciano Corso Corso<br />

Segretario: Segretario: Fer<strong>di</strong>nando Fer<strong>di</strong>nando Casolaro Casolaro<br />

BRESCIA BRESCIA<br />

Tesoriere: Tesoriere: Tiziana Tiziana Bindo Bindo<br />

Annalisa Annalisa Santini Santini<br />

Consiglieri: Consiglieri: Sergio Sergio De Nuccio, De Nuccio,<br />

Via Uberti, Via Uberti, 19 19<br />

Francesca Francesca Galasso, Galasso, Giuseppe Giuseppe<br />

25127 25127 Brescia Brescia<br />

Isernia, Isernia, Andrea Andrea Laforgia, Laforgia,<br />

tel. 030 tel. 3099016 030 3099016<br />

Antonio Antonio Maturo, Maturo, Fabio Fabio<br />

mathesisbs@tiscali.it<br />

Mercanti, Mercanti, Salvatore Salvatore Rao. Rao.<br />

87036 87036 Rende(CS) Rende(CS)<br />

tel.0984496450 tel.0984496450<br />

c.costabile@unical.it<br />

CROTONE CROTONE<br />

Carmine Carmine Mazzei Mazzei<br />

Via Venezia, Via Venezia, 99 99<br />

88900 88900 Crotone Crotone<br />

tel. 0962 tel. 26904 0962 26904<br />

mazzei.carmine@libero.it<br />

CAMERINO CAMERINO<br />

PRESIDENTI PRESIDENTI DELLE DELLE SEZIONI SEZIONI<br />

FOGGIA FOGGIA<br />

Carlo Carlo Toffalori Toffalori<br />

Carmen Carmen Talia Talia<br />

ANZIO ANZIO<br />

Dipart. Dipart. <strong>di</strong> Mat. <strong>di</strong> e Mat. Inf. e Inf. Via G. Via Matteotti, G. Matteotti, 111 111<br />

Alberto Alberto Trotta Trotta<br />

Università Università <strong>di</strong> Camerino <strong>di</strong> Camerino 71100 71100 Foggia Foggia<br />

Via Goja, Via 47 Goja, 47<br />

62032 62032 Camerino Camerino (MC) (MC) tel. 328 tel. 2015735 328 2015735<br />

00040 00040 Lavinio Lavinio Lido <strong>di</strong> Lido Enea <strong>di</strong> (RM) Enea (RM) tel. 0737 tel. 402513 0737 402513<br />

carmentalia@libero.it<br />

tel. 06 tel. 9864039 06 9864039<br />

mathesis.camerino@unicam.it<br />

albertotrotta@virgilio.it<br />

GAETA GAETA<br />

CAMPOBASSO<br />

ASCOLI ASCOLI PICENO PICENO - -<br />

Sergio Sergio De Nuccio De Nuccio<br />

SAN BENEDETTO SAN BENEDETTO DEL TRONTO DEL TRONTO<br />

Via IV Via Novembre, IV Novembre, 24 24<br />

Giovanni Giovanni Annibali Annibali<br />

86100 86100 Campobasso Campobasso<br />

Via Murri, Via Murri, 19 19<br />

tel. 0874 tel. 62788 0874 62788<br />

63039 63039 S. Benedetto S. Benedetto del Tronto del Tronto (AP) (AP)<br />

sedenuc@tin.it sedenuc@tin.it<br />

tel. 0735 tel. 583857 0735 583857<br />

Maria Maria Rosa Valente Rosa Valente<br />

Piazza Piazza della Libertà, della Libertà, 6 6<br />

04024 04024 Gaeta Gaeta (LT) (LT)<br />

tel. 0771 tel. 462601 0771 462601<br />

mrvalente@tiscali.it<br />

FIRENZE FIRENZE<br />

giannibali@libero.it<br />

Maria Maria Giu<strong>di</strong>tta Giu<strong>di</strong>tta Campedelli Campedelli<br />

CASERTA CASERTA<br />

Università Università <strong>di</strong> Firenze <strong>di</strong> Firenze<br />

AVELLINO AVELLINO<br />

Anna Anna Vellone Vellone<br />

Dip. Mat. Dip. Mat.<br />

Antonio Antonio Tropeano Tropeano Viale Lincoln Viale Lincoln trav. Pirandello, trav. Pirandello, 4 4<br />

50129 50129 Firenze Firenze<br />

Centro Centro Sociale Sociale Rione Rione Mazzini Mazzini 81100 81100 Caserta Caserta<br />

mathesis@math.unifi.it<br />

Rione Rione Mazzini Mazzini<br />

tel. 0823 tel. 324931 0823 324931<br />

83100 83100 Avellino Avellino<br />

vellone@tin.it vellone@tin.it<br />

GROTTAGLIE GROTTAGLIE<br />

mathesis_avellino@hotmail.it<br />

CASTELLAMMARE<br />

Tiziana Tiziana Bindo Bindo<br />

BARI BARI<br />

DI STABIA DI STABIA<br />

Via Madonna Via Madonna <strong>di</strong> Pompei, <strong>di</strong> Pompei, 22 22<br />

Franco Franco Nuzzi Nuzzi<br />

Elisa Savarese Elisa Savarese<br />

74023 74023 Grottaglie Grottaglie (TA) (TA)<br />

Via Manzoni, Via Manzoni, 24 24<br />

Via Salario, Via Salario, 12 12<br />

tiziana.bindo@gmail.com<br />

70122 70122 Bari Bari<br />

80053 80053 Castellammare Castellammare <strong>di</strong> Stabia <strong>di</strong> (Na) Stabia (Na)<br />

tel. 080 tel. 5214472 080 5214472<br />

tel. 339 tel. 6396066 339 6396066<br />

GIOIA GIOIA DEL COLLE DEL COLLE<br />

fnuzzi01@alice.it<br />

mathemare@tin.it<br />

Francesca Francesca Galasso Galasso<br />

Piazza Piazza XX Settembre, XX Settembre, 44 44<br />

BARLETTA BARLETTA<br />

Emilia Defente<br />

CATANIA<br />

70023 Gioia del Colle (BA)<br />

Emilia Defente<br />

CATANIA<br />

70023 Gioia del Colle (BA)<br />

Scuola Secondaria E. Fieramosca<br />

Giuseppe Zappalà<br />

tel. 080 3448581<br />

Scuola Secondaria E. Fieramosca<br />

Giuseppe Zappalà<br />

tel. 080 3448581<br />

Via Zanardelli, 3<br />

Via Barriera del Bosco, 12 segreteriagioia@gioiamathesis.it<br />

Via Zanardelli, 3<br />

Via Barriera del Bosco, 12 segreteriagioia@gioiamathesis.it<br />

70051 70051 Barletta Barletta (BT) (BT)<br />

95030 95030 S. Agata S. Agata li Battiati li Battiati (CT) (CT)<br />

tel. 0883 349454<br />

zappala@dmi.unict.it<br />

ISERNIA<br />

tel. 0883 349454<br />

zappala@dmi.unict.it<br />

ISERNIA<br />

Camillo Camillo Ciarlante Ciarlante<br />

bamm07800n@istruzione.it<br />

CHIETI CHIETI<br />

Via XXIV Via XXIV Maggio, Maggio, 289 289<br />

BENEVENTO BENEVENTO<br />

Giacomo Giacomo Pisani Pisani<br />

86100 86100 Isernia Isernia<br />

Mario Mario Innocente Innocente Mandrone Mandrone Via Colle Via dell’Ara, Colle dell’Ara, 92 92 tel. 333 tel. 3022571 333 3022571<br />

Via A. Via Cifal<strong>di</strong>, A. Cifal<strong>di</strong>, 2/A 2/A<br />

66013 66013 Chieti Chieti Scalo Scalo camcia@virgilio.it<br />

82100 82100 Benevento Benevento<br />

tel. 0871 tel. 561569 0871 561569<br />

tel. 338 tel. 6315130 338 6315130<br />

giacomo.pisani@yahoo.it<br />

IMPERIA IMPERIA<br />

almavit@libero.it<br />

Rita Gandolfo Rita Gandolfo<br />

BERGAMO BERGAMO<br />

Carmelita Carmelita Fratus Fratus<br />

Via Dante Via Dante Alighieri, Alighieri, 4/B 4/B<br />

COSENZA COSENZA<br />

Carlo Carlo Costabile Costabile<br />

Dipartimento Dipartimento <strong>di</strong> Matematica <strong>di</strong> Matematica<br />

Via Duca Via d’Aosta, Duca d’Aosta, 114 114<br />

18030 18030 Poggio Poggio <strong>di</strong> Sanremo <strong>di</strong> Sanremo (IM) (IM)<br />

gandolfo.rita@libero.it


Numero 1 Gen-Apr 2011 Volume 3 Serie XI Anno CXXI<br />

Rivista quadrimestrale - Poste Italiane SpA - Sped. in Abb. Postale - D.L. 353/2003<br />

(conv. in L. n. 46 del 27/02/2004) art. 1 comma 2 - CNS BA<br />

<strong>Perio<strong>di</strong>co</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>matematiche</strong><br />

Organo della MATHESIS<br />

Società italiana <strong>di</strong> scienze<br />

<strong>matematiche</strong> e fisiche<br />

fondata nel 1895<br />

1


Comitato <strong>di</strong> redazione<br />

Direttore: Emilio Ambrisi, <strong>Mathesis</strong> c/o Dipartimento <strong>di</strong> Matematica, Via Vival<strong>di</strong>, 43<br />

81100 Caserta; e-mail: presidente@mathesisnazionale.it<br />

Con<strong>di</strong>rettore: Antonio Maturo, Dipartimento <strong>di</strong> Scienze Sociali, Facoltà <strong>di</strong> Scienze<br />

Sociali, Università <strong>di</strong> Chieti-Pescara, Via dei Vestini, 31 – 66013 Chieti, e-mail:<br />

amaturo@unich.it<br />

Segretario <strong>di</strong> redazione: Giuseppe Isernia, Consiglio Nazionale <strong>Mathesis</strong>, e-mail:<br />

giuseppe.isernia@barletta.org<br />

Autorizzazioni e supporti<br />

Autorizzazione Tribunale <strong>di</strong> Bologna n. 266 del 29/3/1950.<br />

L’uso della testata PERIODICO DI MATEMATICHE è gentilmente concesso alla<br />

<strong>Mathesis</strong> dalla proprietaria Casa E<strong>di</strong>trice Nicola Zanichelli – Bologna.<br />

Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> ven<strong>di</strong>ta<br />

Il PERIODICO DI MATEMATICHE è <strong>di</strong>stribuito gratuitamente ai soci <strong>Mathesis</strong>.<br />

Coloro che desiderano associarsi devono rivolgersi al Presidente <strong>di</strong> una delle sezioni<br />

elencate sul sito www.mathesisnazionale.it<br />

Abbonamenti per Scuole ed Enti Vari:<br />

Per l’Italia C 60,00<br />

Per l’Estero C 70,00<br />

Per richiesta <strong>di</strong> numeri singoli o arretrati: perio<strong>di</strong>co@mathesisnazionale.it<br />

cc /postale, Co<strong>di</strong>ce IBAN: IT05I0760 104000000048597470<br />

intestato a <strong>Mathesis</strong> Nazionale<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica, Facoltà <strong>di</strong> Scienze<br />

Seconda Università <strong>di</strong> Napoli<br />

Via Vival<strong>di</strong> 43 - 81100 Caserta<br />

www.mathesisnazionale.it<br />

ISSN 1582-8832


✐<br />

✐<br />

E<strong>di</strong>toriale<br />

Il prossimo 6 maggio a Roma si terrà il Congresso “Matematica e Tecnologie:<br />

esperienze europee a confronto” organizzato dalla Casio Italia in collaborazione con<br />

la <strong>Mathesis</strong>.<br />

Un congresso che mira a <strong>di</strong>scutere dell’insegnamento / appren<strong>di</strong>mento con particolare<br />

riguardo a quanto e come esso possa giovarsi dell’uso delle tecnologie ed in<br />

particolare degli strumenti <strong>di</strong> calcolo. Un tema non nuovo, <strong>di</strong>battuto da tempo, ma un<br />

congresso <strong>di</strong> cui c’era grande bisogno per porre a confronto esperienze <strong>di</strong>verse e i loro<br />

risultati in Italia e in altri Paesi d’Europa.<br />

Nelle finalità del Congresso non c’è alcun “se”. Chiedersi se l’uso delle macchine<br />

e degli strumenti <strong>di</strong> calcolo per l’appren<strong>di</strong>mento della matematica sia utile o no<br />

apparirebbe, nel secolo della tecnologia, del tutto pleonastico e ancor più superfluo<br />

apparirebbe chiederselo per lo specifico caso della matematica la cui aspirazione è<br />

sempre stata la meccanizzazione delle sue procedure come ci insegna la storia. Non<br />

mancano citazioni al riguardo; tra queste, una delle più esplicite è <strong>di</strong> Leibniz: asseriva,<br />

nel 1671, che non è conveniente che uomini <strong>di</strong> genio perdano il loro tempo appresso a<br />

calcoli che bene potrebbero affidarsi a delle macchine. E non pochi hanno osservato<br />

che forse Keplero sarebbe vissuto qualche anno in più se avesse potuto <strong>di</strong>sporre <strong>di</strong> un<br />

calcolatrice come quelle <strong>di</strong> oggi, Eulero avrebbe forse evitato o limitato la sua cecità<br />

e Gauss avrebbe raggiunto vette ancora più elevate applicando quei proce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong><br />

calcolo che lo avevano portato, tra l’altro, a ritrovare la traiettoria del pianeta Cerere.<br />

E gli esempi e le citazioni potrebbero moltiplicarsi trovando in ogni periodo storico un<br />

riferimento adeguato e pertinente. Il problema cioè non è il vantaggio dello strumento<br />

<strong>di</strong> calcolo o <strong>di</strong> <strong>di</strong>segno nel fare matematica o nell’insegnare la matematica perché<br />

questo è nella natura stessa della matematica. Ed è un vantaggio ed un’opportunità<br />

che da noi, in Italia, era già ampiamente riconosciuto nei programmi d’insegnamento<br />

ministeriali ed ora ancor più esplicitamente è affermato nelle più moderne ed attuali<br />

In<strong>di</strong>cazioni Nazionali per lo sviluppo del curricolo del primo e del secondo ciclo <strong>di</strong><br />

istruzione.<br />

Nelle nostre In<strong>di</strong>cazioni nazionali per il primo ciclo, infatti, è esplicitamente scritto<br />

che: “L’uso consapevole e motivato delle calcolatrici e del computer deve essere<br />

incoraggiato opportunamente fin dai primi anni della scuola primaria, ad esempio<br />

per verificare la correttezza <strong>di</strong> calcoli mentali e scritti e per esplorare i fenomeni<br />

del mondo dei numeri e delle forme”. E, nelle In<strong>di</strong>cazioni per i nuovi licei si legge<br />

3<br />

3


4 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

4 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 3/2010<br />

che “Al termine del percorso liceale lo studente padroneggia i piu comuni strumenti<br />

software per il calcolo, la ricerca e la comunicazione in rete, la comunicazione<br />

multime<strong>di</strong>ale, l’acquisizione e l’organizzazione dei dati, applicandoli in una vasta<br />

gamma <strong>di</strong> situazioni, ma soprattutto nell’indagine scientifica, e scegliendo <strong>di</strong> volta in<br />

volta lo strumento piu adatto”.<br />

La calcolatrice e il computer sono strumenti <strong>di</strong> cui l’educazione e la formazione<br />

non possono fare a meno e il cui utilizzo è raccomandato dunque nei documenti ufficiali<br />

che regolano il nostro sistema scolastico. E anche nelle prove scritte agli esami <strong>di</strong> stato<br />

conclusivi del liceo scientifico l’uso della calcolatrice non è solo ammesso, anche se<br />

limitato a quelle non grafiche, ma è incoraggiato da specifiche richieste contenute nei<br />

problemi o nei quesiti della prova d’esame che negli ultimi anni sono <strong>di</strong>venute sempre<br />

più presenti. La limitazione in sede <strong>di</strong> esame alle sole macchine calcolatrici non<br />

programmabili, espressione che viene generalmente intesa come “non grafiche”, fu<br />

una scelta operata un paio <strong>di</strong> decenni fa ed è oggetto <strong>di</strong> <strong>di</strong>scussione e pareri <strong>di</strong>scordanti:<br />

una recente indagine effettuata dalla rivista Tuttoscuola <strong>di</strong>rebbe che la “collettività” è<br />

favorevole ad eliminare il <strong>di</strong>vieto <strong>di</strong> usare le più moderne calcolatrici grafiche mentre<br />

dall’indagine effettuata annualmente con il supporto tecnico della Facoltà d’Ingegneria<br />

della Seconda Università <strong>di</strong> Napoli attraverso il sito www.matme<strong>di</strong>a.it la risposta<br />

dei docenti appare a larga maggioranza negativa.<br />

L’opposto risultato dei sondaggi merita certamente <strong>di</strong> essere oggetto <strong>di</strong> più specifiche<br />

e approfon<strong>di</strong>te riflessioni non trascurando però che si tratta <strong>di</strong> campioni <strong>di</strong>versi<br />

essendo quello dell’indagine Matme<strong>di</strong>a costituito da docenti nel periodo in cui assolvono<br />

al compito <strong>di</strong> commissari agli esami <strong>di</strong> stato. Non è altresì da trascurare il fatto<br />

che in tema <strong>di</strong> istruzione e <strong>di</strong> formazione ogni forma <strong>di</strong> “<strong>di</strong>vieto” appare decisamente<br />

inappropriata. Il Congresso certamente affronterà anche questo aspetto e il prossimo<br />

fascicolo del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> pubblicherà ampie sintesi degli interventi e della <strong>di</strong>scussione.<br />

Una più recente presa <strong>di</strong> posizione sull’argomento su cui vale, però, la pena <strong>di</strong><br />

soffermarsi è <strong>di</strong> questi giorni e proviene dall’Invalsi — l’Istituto Nazionale per la valutazione<br />

del sistema dell’istruzione — che quest’anno per la prima volta somministrerà<br />

le sue prove agli studenti del secondo anno della scuola secondaria superiore, quin<strong>di</strong><br />

dei licei, degli istituti tecnici e degli istituti professionali. La finalità della somministrazione<br />

non è un esame, non serve a promuovere o bocciare, nè gli studenti, nè le<br />

scuole e i docenti, ma serve per avere informazioni circa gli appren<strong>di</strong>menti realizzati<br />

con riferimento agli or<strong>di</strong>namenti vigenti, dunque a ciò che è prescritto dalle norme che<br />

si insegni. Che cosa ha fatto l’Invalsi! Ha fornito la lista degli strumenti consentiti per<br />

lo svolgimento della prova <strong>di</strong> matematica. La lista prevede: il Righello, la Squadra, il<br />

Compasso, il Goniometro, la Calcolatrice intendendo qualsiasi tipo <strong>di</strong> calcolatrice<br />

ma con la con<strong>di</strong>zione, alquanto inutile, in verità, che essa NON sia quella dei telefoni<br />

cellulari e che NON sia collegabile né alla rete internet né a qualsiasi altro strumento<br />

(ad esempio, tramite bluetooth, wireless, ecc.). L’Invalsi ha inteso precisare altresì<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

E<strong>di</strong>torialE<br />

5<br />

E<strong>di</strong>toriale 5<br />

che righello e calcolatrice sono fortemente consigliati per un adeguato svolgimento<br />

della prova.<br />

Una tale posizione, pur comprensibile in qualche sua remota motivazione, ha<br />

ulteriormente ravvivato il già vivace <strong>di</strong>battito sulla funzione e il ruolo della valutazione<br />

operata dall’Invalsi perché investe chiaramente aspetti pedagogici e <strong>di</strong>dattici che<br />

appartengono alla sfera <strong>di</strong> competenza dei docenti. Non pochi insegnanti dei primi<br />

bienni della scuola superiore sono rimasti <strong>di</strong>sorientati: nel loro insegnamento non<br />

hanno mai fatto ricorso a tali strumenti. Chiedono il perché <strong>di</strong> una tale decisione e se,<br />

in particolare, per il giorno della prova le famiglie debbano provvedere a comprare<br />

per i loro figli il set completo degli strumenti consentiti o, almeno i due fortemente<br />

consigliati. E la calcolatrice, sarà conveniente acquistarne una più evoluta? Sarà<br />

veramente necessaria per affrontare adeguatamente queste prove Invalsi? E perché<br />

poi? Si tratta <strong>di</strong> una matematica <strong>di</strong>versa? Ci sono certamente ragioni che ci fanno<br />

con<strong>di</strong>videre la scelta operata dall’Invalsi ma ce ne sono certamente altre che la fanno<br />

apparire, se non altro, esorbitare da quello che è il compito dell’Istituto. Dal punto <strong>di</strong><br />

vista pedagogico si potrebbe <strong>di</strong>re che nella scelta Invalsi c’è una impostazione alla<br />

Rousseau (ad esempio: <strong>di</strong>segnare figure con accuratezza e misurare le grandezze con<br />

altrettanta accuratezza è fondamentale per l’appren<strong>di</strong>mento della geometria) mentre<br />

la situazione molto più generale nella quale si trova l’insegnamento nelle scuole del<br />

primo biennio superiore è <strong>di</strong> considerare trascurabile ciò che è ottenibile con gli<br />

strumenti (ad esempio: la geometria come arte <strong>di</strong> ragionare correttamente su figure<br />

sbagliate. Non c’è bisogno <strong>di</strong> <strong>di</strong>segnare segmenti e cerchi con righello e compasso,<br />

sono gli occhi della mente che devono vederli tali). Nell’una e nell’altra, come spesso<br />

accade per le scelte <strong>di</strong>dattiche e pedagogiche, c’è qualcosa che si perde e qualcosa<br />

che si guadagna. Questo è talmente risaputo da far apparire effettivamente <strong>di</strong>scutibile<br />

questa tendenza dell’Invalsi a volersi porre in una <strong>di</strong>mensione <strong>di</strong> convinto “orientatore”<br />

pedagogico e assumere il ruolo <strong>di</strong> chi <strong>di</strong>ce: la matematica è questa e si insegna così! E<br />

poi in un momento abbastanza delicato che non è solo della realizzazione della prima<br />

esperienza <strong>di</strong> sondare gli appren<strong>di</strong>menti realizzati a conclusione del primo biennio,<br />

ma anche <strong>di</strong> passaggio ad un nuovo or<strong>di</strong>namento dell’istruzione secondaria superiore.<br />

Tutto questo poi con una “governance” ministeriale abbastanza debole, vistosamente<br />

mancante <strong>di</strong> <strong>di</strong>rigenti tecnici, costituita per lo più da esperti esterni o già in quiescenza!<br />

Un passaggio quello sancito dal “rior<strong>di</strong>no” che, forse proprio per questa debolezza<br />

del quadro generale <strong>di</strong> riferimento, non è stato ancora perfettamente compreso e che<br />

imporrebbe un altro <strong>di</strong>battito. E cioè che al centro della riflessione ci sia il che cosa si<br />

vuole valutare. In definitiva, quali siano i traguar<strong>di</strong> dell’appren<strong>di</strong>mento e quali siano le<br />

competenze <strong>matematiche</strong> che si vuole che gli studenti posseggano a livello interme<strong>di</strong>o<br />

e a conclusione del loro percorso <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>. Il grande tema cioè affrontato con la stesura<br />

delle In<strong>di</strong>cazioni Nazionali, un lavoro che si è concluso solo in parte perchè ancora<br />

in corso per il secondo biennio e quinto anno degli istituti tecnici e professionali. La


6 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

6 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 3/2010<br />

funzione delle In<strong>di</strong>cazioni Nazionali cioè è proprio quella <strong>di</strong> in<strong>di</strong>care alle scuole e ai<br />

docenti le mete dell’azione <strong>di</strong>dattica e allo stesso tempo <strong>di</strong> costituire il riferimento per<br />

l’Invalsi per la sua azione <strong>di</strong> monitoraggio. Compreso questo, apparirà certamente più<br />

chiaro a chiunque il compito che deve svolgere.<br />

L’Amministrazione Centrale ha assolto al suo compito <strong>di</strong> definizione delle mete<br />

dell’azione <strong>di</strong>dattica attraverso il D.M. 139/2007 per l’obbligo d’istruzione e successivamente<br />

attraverso le in<strong>di</strong>cazioni per i licei e le linee guida per gli istituti tecnici e<br />

professionali (ancora da completare come già si è detto). Il compito delle scuole e<br />

dei docenti è quello <strong>di</strong> raggiungerle nell’esercizio della loro autonomia organizzativa<br />

e <strong>di</strong>dattica, ovvero con la più ampia libertà <strong>di</strong> scelta <strong>di</strong> itinerari, meto<strong>di</strong>, strumenti e<br />

tempi. All’Invalsi, infine, spetterà <strong>di</strong> pensare prove (queste sì “adeguate”) e somministrarle<br />

per informare il sistema circa il livello <strong>di</strong> raggiungimento <strong>di</strong> quelle mete (e non<br />

altre, ovviamente). In questa ripartizione dei compiti, la sofferenza maggiore è dei<br />

docenti e delle scuole perché non possono svolgerlo se quelle mete, fissate a livello<br />

centrale e per tutti, non sono chiare e comprensibili. Se il “che cosa” è importante, se<br />

i risultati <strong>di</strong> appren<strong>di</strong>mento attesi per la matematica (l’insieme <strong>di</strong> conoscenze, abilità e<br />

competenze) non emergono in modo esatto dalla lettura <strong>di</strong> queste In<strong>di</strong>cazioni come<br />

fanno le scuole ad operare perchè gli studenti li acquisiscano? E, se è così, come fa<br />

l’Invalsi ad accertarne l’acquisizione. E forse è questa la realtà: sono state prodotte<br />

“In<strong>di</strong>cazioni Nazionali” che si presentano con nomi <strong>di</strong>versi, pensate in modo <strong>di</strong>verso,<br />

scritte in modo <strong>di</strong>verso e scritte male, con poca accuratezza e tante contrad<strong>di</strong>zioni!<br />

Ecco dunque la tendenza, come per l’Invalsi, a fare altre cose e non quello che è il<br />

compito assegnato.<br />

La <strong>Mathesis</strong> come è noto de<strong>di</strong>cherà al tema delle In<strong>di</strong>cazioni Nazionali il prossimo<br />

suo Congresso <strong>di</strong> Ottobre 2011 a Caserta e il <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> continuerà la sua azione <strong>di</strong><br />

stimolo alla riflessione più attenta e competente ponendosi come “una palestra per tutti<br />

i colleghi, per tutte le idee, in amichevole anche se eventualmente vivace <strong>di</strong>battito”.<br />

E’ l’augurio che formulava Bruno de Finetti nell’esposizione del suo programma <strong>di</strong><br />

lavoro da Presidente e <strong>di</strong>rettore del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong>. Un programma che risale a quant’anni<br />

fa e che de Finetti <strong>di</strong>vulgò in un ciclostilato, autentico numero “zero” della nuova serie<br />

del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong>. L’intero ciclostilato, che de Finetti organizzò tutto da solo e realizzò con<br />

l’aiuto <strong>di</strong> Bruno Rizzi e della sig.ra Rosanna Gramazio, è riprodotto anastaticamente<br />

in appen<strong>di</strong>ce al presente fascicolo perché il lettore se ne possa giovare.<br />

Emilio Ambrisi<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

Nessuna liturgia nell’insegnamento della Matematica<br />

Andrea Laforgia<br />

Abstract: We formulate some remarks on the teaching of mathematics in Italian secondary and high<br />

schools.<br />

In una sua Nota del 1974, <strong>di</strong>venuta ormai classica e dall’eloquente titolo Contro<br />

la Matematica per Deficienti, Bruno de Finetti offriva al lettore alcune riflessioni sulla<br />

deprecabile con<strong>di</strong>zione dell’insegnamento della matematica nella scuola italiana <strong>di</strong><br />

quegli anni. Nel suo lavoro de Finetti osservava, in particolare, che lo stato complessivo<br />

della scuola faceva ritenere che lo scadentissimo livello in cui l’insegnamento della<br />

matematica si collocava, non aveva ancora raggiunto il suo estremo declino. “Pur<br />

rifuggendo da giu<strong>di</strong>zi precisi”, scrive de Finetti, “ritengo tuttavia <strong>di</strong> dover convenire<br />

che nella prassi scolastica, le tendenze al peggio sembrano destinate sistematicamente<br />

ad aver presa con maggiore forza”.<br />

Il matematico lamentava, in particolare, che il nobile capitolo della Geometria<br />

algebrica che ha visto e ancor oggi vede matematici <strong>di</strong> tutto il mondo impegnarsi<br />

in stu<strong>di</strong> e ricerche d’avanguar<strong>di</strong>a, genera, nell’insegnamento, un “sottoprodotto”: lo<br />

stu<strong>di</strong>o delle curve algebriche, le stereotipate curve da concorso a molti note appunto<br />

come “curve da concorso” le quali si <strong>di</strong>segnano dopo avvilenti ricerche <strong>di</strong> no<strong>di</strong>,<br />

tacno<strong>di</strong>, . . . . Oggi possiamo <strong>di</strong>re che, per fortuna, le curve algebriche non sono più<br />

oggetto delle tematiche concorsuali.<br />

“A sua volta” scrive ancora de Finetti, “questo sottoprodotto genera un sottoprodotto”<br />

(dunque un sottoprodotto <strong>di</strong> un sottoprodotto), che porta a stu<strong>di</strong>are delle<br />

equazioni in cui un parametro adombra la seconda variabile dell’equazione. Si tratta<br />

<strong>di</strong> problemi la cui soluzione richiede soltanto inutili e ripetitive “<strong>di</strong>scussioni” <strong>di</strong> equazioni<br />

<strong>di</strong> secondo grado da eseguire bovinamente: un esempio <strong>di</strong> come l’insegnamento<br />

possa <strong>di</strong>ventare una caricatura della ricerca.<br />

La situazione attuale non è <strong>di</strong>versa e le caricature della ricerca sono tante. Sebbene<br />

le curve da concorso siano state (speriamo definitivamente) accantonate e sebbene<br />

Tartenville sia stato rottamato, resistono ancora sottoprodotti che altro non sono che<br />

una ingenua e spesso forviante simulazione (caricature appunto) <strong>di</strong> temi centrali della<br />

7<br />

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8 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

matematica che hanno caratterizzato e caratterizzano ancora rilevanti argomenti della<br />

ricerca scientifica. Uno dei temi più nobili dell’Analisi classica è rappresentato dalle<br />

Funzioni speciali: strumento essenziale e insostituibile che offre all’Ingegneria e alla<br />

Fisica, soluzioni <strong>di</strong> problemi spesso assai <strong>di</strong>fficili e che da queste <strong>di</strong>scipline riceve<br />

significativi impulsi per nuovi risultati e per lo sviluppo <strong>di</strong> nuove teorie.<br />

Ebbene le Funzioni speciali, il cui stu<strong>di</strong>o richiede la conoscenza e l’applicazione<br />

<strong>di</strong> sofisticati risultati e meto<strong>di</strong> dell’Analisi asintotica, delle equazioni <strong>di</strong>fferenziali<br />

or<strong>di</strong>narie e alle derivate parziali, delle equazioni integrali e <strong>di</strong> tanti altri settori<br />

dell’Analisi classica, hanno generato anch’esse un sottoprodotto: lo stu<strong>di</strong>o delle funzioni<br />

elementari che spesso angoscia inutilmente, senza cioè alcun arricchimento<br />

concettuale, giovani che si preparano alla prova scritta <strong>di</strong> matematica dell’esame <strong>di</strong><br />

stato. Il calcolo del dominio, il comportamento agli estremi, la ricerca <strong>di</strong> eventuali<br />

massimi, minimi e flessi, asintoti, . . . conferiscono a questo argomento un carattere<br />

inequivocabilmente liturgico. Lo studente viene addestrato a calcolare dapprima il<br />

dominio della funzione in oggetto, quin<strong>di</strong> a stu<strong>di</strong>are il comportamento agli estremi, . . . ,<br />

senza mai una variazione del metodo, che va eseguito senza offrire alcuna occasione<br />

<strong>di</strong> riflessione personale: come la recita del rosario. E ciò accade nonostante che in<br />

quasi quarant’anni trascorsi dalla pubblicazione dell’articolo <strong>di</strong> de Finetti si siano<br />

moltiplicate le occasioni per una riqualificazione dell’insegnamento della matematica.<br />

In questi quarant’anni si sono sviluppati in maniera impetuosa, settori dell’Analisi<br />

numerica, del Calcolo delle probabilità, della Ricerca operativa, della Statistica, . . . ;<br />

tutti temi centrali della matematica che hanno offerto e offrono ancora lo spunto per<br />

una nuova più efficace e più formativa <strong>di</strong>dattica della matematica. Per non parlare<br />

dell’importanza <strong>di</strong> familiarizzare lo studente all’uso delle <strong>di</strong>suguaglianze, (oggi sono<br />

posti al centro dell’attività <strong>di</strong>dattica soltanto i risultati “esatti”) argomento da noi<br />

trattato in modo puntuale e sistematico negli ultimi trent’anni e che non ha ancora<br />

trovato lo spazio che merita nei programmi che il docente sviluppa in classe.<br />

Ancora una volta condanniamo (chi scrive lo ha già fatto nelle se<strong>di</strong> ministeriali<br />

preposte e nella commissione ministeriale per la prova scritta <strong>di</strong> matematica all’esame<br />

<strong>di</strong> stato) quelle forme impersonali e tuttora <strong>di</strong>ffusissime e prevalenti <strong>di</strong> insegnamento<br />

consistenti nella fredda esposizione <strong>di</strong> “formule esatte”, modelli <strong>di</strong> trasformazione,<br />

tecniche risolutive, presentate in classe secondo lo schema spiego-interrogo-valuto. La<br />

“riforma” avrebbe dovuto almeno incoraggiare uno stile meno informativo, più propositivo,<br />

aperto e confidenziale in cui trovino posto le osservazioni, l’intuizione, l’ipotesi,<br />

le congetture, l’errore, la correzione e l’autocorrezione, le valutazioni statistiche e<br />

probabilistiche, la <strong>di</strong>scussione, la deduzione, la formalizzazione, la generalizzazione,<br />

i calcoli approssimati, la formulazione <strong>di</strong> nuovi problemi, le applicazioni, l’uso<br />

intelligente della calcolatrice e del computer, . . . Se l’insegnamento della matematica<br />

subisse questa svolta, lo studente sarebbe motivato allo stu<strong>di</strong>o della matematica e<br />

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✐<br />

✐<br />

andrEa laforgia<br />

9<br />

Andrea Laforgia 9<br />

<strong>di</strong>venterebbe egli stesso il vero protagonista e artefice della lezione che il docente deve<br />

condurre in classe in modo saggio e sapiente. Già, ma quanta fatica costa far lezione<br />

così! E chi me lo fa fare! Meglio spiegare, interrogare e valutare.<br />

Riferimenti bibliografici<br />

DE FINETTI B. (1974), “Contro la Matematica per Deficienti”, <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong><br />

Matematiche.<br />

LAFORGIA A. (2007), “In cattedra con la matita spuntata”, Sapere, Dedalo, numero<br />

5, 23–27.<br />

✉ANDREA LAFORGIA<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica<br />

Università <strong>di</strong> Roma3<br />

Largo San Leonardo Murialdo, 1<br />

00146 ROMA.<br />

laforgia@mat.uniroma3.it


10 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

10 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 2/2010<br />

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Pedagogia della lumaca o. . . pedagogia del gambero?<br />

. . . La nostra amministrazione scolastica si è <strong>di</strong>mostrata estremamente sollecita<br />

a recepire quanto in alcune scuole avanzate dei Paesi ad alto sviluppo si viene realizzando,<br />

anche con un deciso sostegno offerto dalla stessa Unione europea. Alludo<br />

alla svolta che potremmo chiamare, anche con una certa enfasi, epocale, quella che ci<br />

invita a far sì che i sistemi <strong>di</strong> istruzione e <strong>di</strong> formazione non si limitino più a valutare<br />

le conoscenze terminali raggiunte dagli alunni, ma, facendo un deciso passo in avanti,<br />

a certificare ad<strong>di</strong>rittura le competenze da loro acquisite.<br />

Che significato assume una proposta del genere? An<strong>di</strong>amo ai fatti.<br />

. . . che cosa dovrebbe fare la nostra amministrazione? Semplicemente regolarsi<br />

<strong>di</strong> conseguenza e avviare un rior<strong>di</strong>no del sistema <strong>di</strong> istruzione . . . : un rior<strong>di</strong>no in cui,<br />

in primo luogo, siano in<strong>di</strong>cate con chiarezza le competenze terminali da accertare e<br />

certificare e, in secondo luogo, si <strong>di</strong>segni una strategia <strong>di</strong> insegnamento/appren<strong>di</strong>mento<br />

che sia congruente con finalità così impegnative.<br />

In effetti, però, come ha operato la nostra amministrazione? Per quanto riguarda le<br />

competenze terminali, si è limitata a rabberciare quelle <strong>di</strong> fine obbligo accompagnate<br />

da un modello <strong>di</strong> certificazione assai <strong>di</strong>scutibile; per quanto riguarda le competenze<br />

terminali <strong>di</strong> quinquennio, le In<strong>di</strong>cazioni per i licei glissano, le Linee guida per i tecnici<br />

e i professionali sono ancora in elaborazione. . . .<br />

Roma, 25 marzo 2011<br />

—————— ◦ ◦ ——————<br />

Maurizio Tiriticco<br />

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Probabilità e paradossi<br />

Antonino Giambò<br />

1. Nell’esame <strong>di</strong> Stato 2010, scientifico sperimentale, sessione or<strong>di</strong>naria, è stato<br />

assegnato un quesito <strong>di</strong> probabilità (il N° 7) che ha suscitato ampie <strong>di</strong>scussioni fra<br />

gli addetti ai lavori. Sembra ad<strong>di</strong>rittura che alcuni commissari d’esame lo abbiano<br />

trovato ambiguo, alcuni hanno proposto una soluzione del quesito altri una soluzione<br />

<strong>di</strong>versa. Anche sui siti web che si sono occupati della vicenda sono comparse soluzioni<br />

contrastanti. Insomma una gran confusione.<br />

In questo articolo mi propongo non solo <strong>di</strong> mostrare che il quesito dell’esame<br />

2010 non fosse per nulla ambiguo ed avesse una ed una sola soluzione, ma <strong>di</strong> illustrare<br />

anche due proce<strong>di</strong>menti per risolverlo: uno elementare, oserei <strong>di</strong>re da conti della serva,<br />

l’altro complicato.<br />

Siccome poi un quesito dello stesso tenore era stato assegnato in una precedente<br />

e<strong>di</strong>zione dell’esame e precisamente nel 2005 (quesito N° 8) farò pure vedere come<br />

questo quesito sia dello stesso genere <strong>di</strong> quell’altro. Occorre precisare che quella volta,<br />

nel 2005, non ci furono particolari commenti o rimostranze, o perlomeno non furono<br />

segnalate, e tutto passò sotto silenzio, quasi certamente perché il quesito fu assegnato<br />

nella sessione suppletiva e quin<strong>di</strong> interessò un numero sparuto <strong>di</strong> can<strong>di</strong>dati.<br />

Mostrerò a seguire qualche altro quesito riconducibile allo stesso modello.<br />

Allargherò poi il campo per un cenno alle situazioni paradossali in questioni <strong>di</strong><br />

probabilità.<br />

Mi soffermerò infine su una curiosità storica per sottolineare come anche stu<strong>di</strong>osi<br />

<strong>di</strong> valore abbiano preso cantonate su argomenti similari.<br />

2. Incominciamo a riportare il testo del quesito del 2010:<br />

Per la ricorrenza della festa della mamma, la sig.ra Luisa organizza una<br />

cena a casa sua, con le sue amiche che hanno almeno una figlia femmina.<br />

La sig.ra Anna è una delle invitate e perciò ha almeno una figlia femmina.<br />

Durante la cena, la sig.ra Anna <strong>di</strong>chiara <strong>di</strong> avere esattamente due figli.<br />

Si chiede: qual è la probabilità che anche l’altro figlio della sig.ra Anna<br />

sia femmina? Si argomenti la risposta.<br />

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12 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

12 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Il quesito, sfrondato dagli aspetti romanzeschi, è sostanzialmente il seguente:<br />

Una signora ha due figli, almeno uno dei quali è femmina. Qual è la<br />

probabilità che anche l’altro lo sia?<br />

Il ragionamento istintivo, irrazionale, porta a ragionare nel seguente modo: “Un<br />

figlio è certamente femmina, l’altro o è maschio o è femmina. Due casi possibili ed uno<br />

solo favorevole. Quin<strong>di</strong> la probabilità è 1/2”. Ed in realtà molti studenti e purtroppo<br />

anche dei docenti hanno ragionato così. Ed hanno clamorosamente sbagliato.<br />

Risolviamo il quesito procedendo come si fa con i conti della serva. I casi possibili,<br />

a fronte <strong>di</strong> due figli, sono i seguenti, dove M sta per maschio ed F sta per femmina e<br />

dove quello scritto per primo è il figlio maggiore:<br />

MM, MF, FM, FF.<br />

La prima possibilità è da escludere dal momento che sappiamo che una figlia è<br />

femmina. Restano in pie<strong>di</strong> 3 possibilità, in 2 delle quali il secondo figlio è maschio ed<br />

in uno è femmina. Tre casi possibili, un caso favorevole. La probabilità è 1/3.<br />

Ma questo ragionamento, che pure è semplice ed elementare, non convince molti.<br />

La spiegazione che danno alcuni è la seguente: “MF ed FM non sono due casi <strong>di</strong>versi<br />

ma lo stesso caso. Quin<strong>di</strong> 2 casi possibili, uno solo favorevole. La probabilità è 1/2”.<br />

Si potrebbe tentare <strong>di</strong> convincerli argomentando che le coppie che si considerano<br />

sono coppie or<strong>di</strong>nate e quin<strong>di</strong> i casi MF ed FM sono <strong>di</strong>fferenti, ma voglio provare<br />

a fare un ragionamento completamente <strong>di</strong>verso, anche se più complicato. Un<br />

ragionamento che chiama in causa la formula <strong>di</strong> Bayes.<br />

Detto per curiosità, questa formula prende il nome dallo stu<strong>di</strong>oso che la scoprì,<br />

il reverendo inglese Thomas Bayes (1702–1761) e fu pubblicata per la prima volta<br />

nel 1763, dopo la morte del suo autore. Essa però <strong>di</strong>venne celebre soltanto dopo che<br />

il francese Pierre Simon de Laplace (1749–1827) la rispolverò includendola nel suo<br />

celebre trattato Théorie analytique des probabilitès (1812), <strong>di</strong>venuto poi un classico<br />

del calcolo delle probabilità.<br />

Incominciamo a costruire un grafo che sintetizzi la situazione (Fig. 1).<br />

Calcoliamo anzitutto la probabilità che almeno una delle due figlie sia femmina.<br />

Si ha:<br />

p(almeno una femmina) = p(M) p(F) + p(F) p(M) + p(F) p(F) = 3/4.<br />

Pertanto, in virtù della formula <strong>di</strong> Bayes, la probabilità che anche l’altra figlia sia<br />

femmina, sapendo che lo è almeno uno dei figli, è la seguente:<br />

p(altra F|almeno una F) =<br />

p(almeno una F|altra F) p(altra F)<br />

p(almeno una F)<br />

1<br />

= 2<br />

3<br />

4<br />

· 1<br />

2<br />

= 1<br />

3 ·<br />

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✐<br />

antonino giaMBÒ<br />

13<br />

Antonino Giambò 13<br />

Fig. 1<br />

Esattamente come con l’altro proce<strong>di</strong>mento.<br />

3. Ma allora, qual è la ragione <strong>di</strong> fondo per la quale molti sostengono, anche se<br />

istintivamente e senza riflettere, che la probabilità cercata sia 1/2?<br />

Io ritengo che essi in realtà pensino inconsciamente ad un quesito <strong>di</strong>verso, precisamente<br />

il seguente:<br />

Una signora ha due figli, il maggiore (o equivalentemente: il minore) dei<br />

quali è femmina. Qual è la probabilità che anche l’altra lo sia?<br />

Adesso i casi possibili sono realmente 2: FM e FF, mentre <strong>di</strong> favorevoli ce n’è<br />

uno solo. Quin<strong>di</strong> la probabilità è effettivamente 1/2.<br />

Ora, se si mettono a confronto il quesito assegnato nell’esame con quello considerato<br />

poco sopra, ci si rende facilmente conto che in quest’ultimo c’è un’informazione<br />

in più rispetto al primo (la figlia femmina è la maggiore) e perciò è comprensibile che<br />

anche la probabilità sia maggiore.<br />

4. An<strong>di</strong>amo ad occuparci adesso del quesito assegnato nell’esame del 2005,<br />

incominciando a riportarne il testo:<br />

In un’urna ci sono due palline bianche, in una seconda urna ci sono<br />

due palline nere e in una terza urna ci sono una pallina bianca e una<br />

pallina nera. Scegli a caso un’urna ed estrai, sempre a caso, una delle<br />

due palline in essa contenute: è bianca. Saresti <strong>di</strong>sposto a scommettere<br />

alla pari che la pallina rimasta nell’urna che hai scelto sia essa pure<br />

bianca?<br />

Scommettere alla pari significa attribuire probabilità 1/2 all’evento “la pallina<br />

rimasta nell’urna è bianca”.<br />

In realtà molti pensano che effettivamente questa probabilità sia 1/2. Il loro<br />

pseudo-ragionamento: “Se ho estratto una pallina bianca devo escludere che l’urna sia<br />

quella con le due palline nere, per cui i casi possibili sono due: urna con palline <strong>di</strong>


14 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

14 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

colore <strong>di</strong>verso ed urna con palline bianche. In un solo caso, <strong>di</strong> questi due, la pallina<br />

rimasta nell’urna è bianca. E perciò la probabilità è 1/2” Di nuovo si tratta <strong>di</strong> un<br />

ragionamento istintivo e non razionale. An<strong>di</strong>amo a vedere come stanno realmente le<br />

cose.<br />

Ricorriamo alla formula <strong>di</strong> Bayes e per questo visualizziamo la situazione con un<br />

grafo (Fig. 2), in<strong>di</strong>cando con X l’urna con le palline bianche, con Y quella contenente<br />

palline <strong>di</strong> colore <strong>di</strong>verso e con Z l’urna con le palline nere.<br />

Fig. 2<br />

Osserviamo anzitutto che la probabilità <strong>di</strong> estrarre pallina bianca, dopo aver scelto<br />

a caso una delle tre urne, è:<br />

p(B)=p(X) · p(B)+p(Y ) · p(B)+p(Z) · p(B)= 1 1 1 1 1<br />

· 1 + · + · 0 =<br />

3 3 2 3 2 ·<br />

Pertanto, la probabilità che la pallina rimasta nell’urna estratta a caso sia bianca,<br />

sapendo che è stata estratta una pallina bianca, è, per il teorema <strong>di</strong> Bayes:<br />

p(X |B)= p(B|X)p(X)<br />

p(B)<br />

=<br />

1 · 1<br />

3<br />

=<br />

1<br />

2<br />

2<br />

3 ·<br />

Conviene certamente scommettere alla pari che la pallina rimasta nell’urna sia<br />

bianca. Ci sono infatti più probabilità <strong>di</strong> vincere che <strong>di</strong> perdere.<br />

Anche adesso, come nell’altro quesito, il ricorso alla formula <strong>di</strong> Bayes è esagerato.<br />

Il problema si può risolvere, infatti, con considerazioni elementari. Bisogna solo capire<br />

che, una volta estratta una pallina bianca da un’urna scelta a caso, la pallina rimasta<br />

nell’urna è bianca solo se proviene dall’urna X, ma può esserlo in due mo<strong>di</strong>: pallina<br />

B1 o pallina B2, dal momento che nell’urna vi sono due palline bianche. Ed è proprio<br />

questa situazione che chi risolve istintivamente non tiene nella debita considerazione.<br />

Ora, una volta scelta a caso un’urna e ancora a caso una delle due palline in essa<br />

contenute, se si constata che è bianca, i casi possibili sono i tre seguenti:<br />

a) la pallina proviene dall’urna X: quella che rimane è B1 (se è stata estratta B2) o<br />

è B2 (se è stata estratta B1);<br />

✐<br />


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✐<br />

antonino giaMBÒ<br />

15<br />

Antonino Giambò 15<br />

b) la pallina proviene dall’urna Y : quella che rimane è N.<br />

Solo nel caso in cui la pallina proviene dall’urna X il suo colore è ancora bianco:<br />

ma sono due le possibilità favorevoli. Pertanto la probabilità che, estratta pallina<br />

bianca, quella rimasta nell’urna sia essa pure bianca è: p = 2/3.<br />

Come sopra, ma in modo più semplice e senza scomodare il teorema <strong>di</strong> Bayes.<br />

5. A scanso <strong>di</strong> equivoci, vorrei chiarire che non sto criticando l’uso della formula<br />

<strong>di</strong> Bayes, ma sto <strong>di</strong>cendo semplicemente che in qualche circostanza se ne può fare a<br />

meno. In altri casi invece, certamente più importanti e significativi <strong>di</strong> quelli presi in<br />

esame, essa è in<strong>di</strong>spensabile e decisiva.<br />

Ecco comunque alcuni quesiti riconducibili allo stesso modello (o ad un modello<br />

analogo) dei due precedenti. Come quelli si possono risolvere in modo semplice e in<br />

modo complicato, ma il risultato non cambia.<br />

a) Lancio due monete, le cui facce hanno la stessa probabilità <strong>di</strong> uscire, e vedo<br />

una testa. Qual è la probabilità che ci sia una seconda testa?<br />

b) Il sig. Rossi ha tre figli, uno dei quali è maschio. Scegliendo a caso fra gli altri<br />

due, qual è la probabilità che sia maschio?<br />

c) In un’urna ci sono tre palline, <strong>di</strong> cui due bianche ed una nera. Viene estratta<br />

una pallina e si constata che è bianca. Senza rimetterla nell’urna si estrae una<br />

seconda pallina. Qual è la probabilità che anche questa sia bianca?<br />

d) Durante una festa paesana Tizio, con un fantasmagorico cappello in testa,<br />

sta facendo questo gioco. Fa vedere tre cartoncini uguali in tutto fuorché nel<br />

colore: uno è rosso su entrambe le facce, uno è nero su entrambe le facce, uno<br />

è rosso su una faccia e nero sull’altra. Infila i tre cartoncini in una busta e ne fa<br />

estrarre uno a caso da uno spettatore in modo però che del cartoncino estratto<br />

si veda solo una faccia. Che questa sia rossa o che, in<strong>di</strong>fferentemente, sia nera<br />

scommette alla pari che l’altra faccia è dello stesso colore. Pensi che il gioco<br />

sia equo?<br />

6. Alcuni, come ho segnalato all’inizio, hanno ritenuto “ambiguo” il quesito<br />

assegnato nell’esame 2010. Ho fatto vedere chiaramente che l’ambiguità non esiste<br />

proprio ed il quesito è chiarissimo. Forse la conclusione è paradossale, questo sì, ma<br />

il paradosso è spesso presente nei quesiti <strong>di</strong> probabilità.<br />

Un caso fra tanti è costituito dal celebre problema del compleanno, proposto per<br />

la prima volta nel 1939 dallo scienziato austriaco Richard von Mises (1883–1953).<br />

Risolvendolo si scopre, com’è noto ai più, un fatto apparentemente sbalor<strong>di</strong>tivo: in<br />

un gruppo casuale <strong>di</strong> appena 23 persone ci sono più probabilità <strong>di</strong> trovarne due che<br />

festeggiano lo stesso compleanno piuttosto che <strong>di</strong> non trovarle. In effetti la probabilità


16 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

16 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

<strong>di</strong> trovarle è p ≈ 50,73%. Con un gruppo <strong>di</strong> 50 persone si ha una probabilità all’incirca<br />

del 97,04%.<br />

Perché il risultato suscita sorpresa? Suggerisco un’ipotesi, ma non è detto che sia<br />

quella giusta. Enunciamo prima <strong>di</strong> tutto il problema:<br />

Qual è la probabilità <strong>di</strong> trovare, in un gruppo casuale <strong>di</strong> n persone, due<br />

persone che festeggiano il compleanno nello stesso giorno?<br />

In<strong>di</strong>cata con p(n) tale probabilità, si <strong>di</strong>mostra che:<br />

<br />

p(n)=1 − 1 − 1<br />

<br />

1 −<br />

365<br />

2<br />

<br />

··· 1 −<br />

365<br />

Questa funzione è rappresentata in figura 3.<br />

Fig. 3<br />

<br />

n − 1<br />

·<br />

365<br />

Ebbene io ritengo che in realtà molti, anche se inconsciamente, non pensino a<br />

questo problema, ma abbiano in mente quest’altro, che è completamente <strong>di</strong>verso dal<br />

precedente:<br />

Qual è la probabilità che, scelta a caso una persona in un gruppo casuale<br />

<strong>di</strong> n persone, ve ne sia almeno un’altra che festeggi lo stesso compleanno?<br />

Esso è risolto dalla seguente formula:<br />

p(n)=1 −<br />

n−1 1364<br />

365<br />

la cui rappresentazione grafica è riprodotta in figura 4.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

antonino giaMBÒ<br />

17<br />

Antonino Giambò 17<br />

Fig. 4<br />

Ora, effettivamente, affinché la probabilità <strong>di</strong> trovare una seconda persona che<br />

festeggi lo stesso compleanno <strong>di</strong> un’altra scelta a caso nel gruppo sia maggiore <strong>di</strong><br />

quella <strong>di</strong> non trovarla, richiede che nel gruppo stesso vi siano almeno 254 persone.<br />

Con questo numero la probabilità <strong>di</strong> trovare la persona in questione è infatti: p ≈<br />

50,05%. Mentre per avere una probabilità del 97% occorrono almeno 1280 persone.<br />

E questa situazione evidentemente non provoca alcuno sconcerto.<br />

7. Per concludere consiglio a coloro che hanno preso delle cantonate nella risoluzione<br />

del quesito dell’esame 2010 <strong>di</strong> non deprimersi. Primo perché in questioni<br />

del genere l’errore è <strong>di</strong>etro l’angolo. Secondo perché si trovano in compagnia <strong>di</strong><br />

personaggi celebri. Ne cito due fra tanti, Gilles Personne de Roberval (1602–1675) e<br />

Jean Baptiste Le Rond d’Alembert (1717–1783), poiché i loro errori sono simili.<br />

Vado a descrivere l’errore del primo. Di fronte al problema della <strong>di</strong>visione delle<br />

parti, quando mancano due partite per chiudere la competizione, la situazione è la<br />

seguente: al giocatore A per chiudere manca <strong>di</strong> vincere una partita, al giocatore B ne<br />

mancano due. Roberval ragiona in questo modo:<br />

- A vince la penultima partita ed è inutile giocare l’ultima: il gioco è chiuso con<br />

la vittoria finale <strong>di</strong> A;<br />

- B vince la penultima partita ed A vince l’ultima: il gioco si chiude con la vittoria<br />

<strong>di</strong> A;<br />

- B vince le ultime due partite: il gioco si chiude con la vittoria <strong>di</strong> B.<br />

Tre sono i casi possibili: in due vince A ed in uno vince B. La probabilità <strong>di</strong> vittoria<br />

finale <strong>di</strong> A è2/3, quella <strong>di</strong> B è1/3.<br />

Oggi, e per la verità da molto tempo, sappiamo che questo modo <strong>di</strong> ragionare è sbagliato<br />

e che il modo corretto, descritto da Pierre de Fermat (1601–1665), presuppone<br />

<strong>di</strong> considerare i seguenti esiti possibili nelle due ultime partite:


18 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

18 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

vince A - vince A; vince A - vince B; vince B - vince A; vince B - vinceB.<br />

Quattro casi possibili: in tre A si aggiu<strong>di</strong>ca la vittoria finale, in uno se l’aggiu<strong>di</strong>ca<br />

B. Ragion per cui: p(A) = 3/4; p(B) = 1/4.<br />

L’errore <strong>di</strong> d’Alembert riguarda il lancio <strong>di</strong> una moneta per due volte. Egli sostiene<br />

che, nei due lanci, l’uscita <strong>di</strong> almeno una croce abbia probabilità 2/3. Egli infatti<br />

considera come esaustivi i seguenti casi:<br />

- esce croce nel primo lancio (inutile continuare);<br />

- esce prima testa e poi croce;<br />

- escono due teste.<br />

Che si tratti <strong>di</strong> un ragionamento sbagliato e che la probabilità <strong>di</strong> almeno una croce<br />

sia 3/4 lo sanno ormai anche i ragazzini <strong>di</strong> scuola me<strong>di</strong>a (pardon: scuola secondaria<br />

<strong>di</strong> 1° grado) ed è superfluo soffermarsi sulla risoluzione.<br />

Pensierino finale.<br />

La teoria delle probabilità è un campo della matematica insolitamente ricco <strong>di</strong><br />

paradossi; verità che appaiono così in contrasto con il senso comune da essere<br />

<strong>di</strong>fficilmente cre<strong>di</strong>bili anche dopo che ci si è trovati <strong>di</strong> fronte alla loro <strong>di</strong>mostrazione.<br />

✉ANTONINO GIAMBÒ<br />

Ispettore tecnico MIUR in pensione<br />

Macerata.<br />

Martin Gardner, (1997), Enigmi e giochi matematici,<br />

Milano, BUR Supersaggi, pag. 40.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

Spigolando tra i quesiti assegnati agli esami <strong>di</strong> Stato<br />

la <strong>di</strong>stanza minima <strong>di</strong> un punto da una parabola<br />

Rocco Brunetti<br />

Sunto: Prendendo spunto da un quesito assegnato all’esame <strong>di</strong> Stato, si stu<strong>di</strong>a la variazione della <strong>di</strong>stanza<br />

<strong>di</strong> una generica parabola da un punto qualsiasi dello stesso piano.<br />

Abstract: Starting from one of the questions at the maturità, we <strong>di</strong>scuss the measure of the <strong>di</strong>stance<br />

between a generic parabola and a point in the parabola’s plane.<br />

1 Un quesito assegnato agli esami <strong>di</strong> maturità<br />

Nella prova <strong>di</strong> matematica della sessione suppletiva 2010, per i corsi sperimentali<br />

del liceo scientifico, all’interno del questionario, è stato assegnato il seguente quesito<br />

(quesito n. 6):<br />

Si determini il punto della parabola 4y = x 2 più vicino al punto <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nate<br />

(6,−3).<br />

La strada più imme<strong>di</strong>ata (perché utilizza i concetti <strong>di</strong> analisi dell’ultimo anno) per<br />

i can<strong>di</strong>dati consiste nel determinare il minimo della funzione che descrive la <strong>di</strong>stanza<br />

del punto <strong>di</strong> cui sono assegnate le coor<strong>di</strong>nate dal generico punto della parabola.<br />

Osservato che la nostra parabola ha il vertice nell’origine degli assi, per asse <strong>di</strong><br />

simmetria l’asse delle or<strong>di</strong>nate e rivolge la concavità verso l’alto per cui è situata nel<br />

semipiano delle or<strong>di</strong>nate non negative, si deduce che il punto richiesto appartiene<br />

all’arco <strong>di</strong> parabola situato nel primo quadrante.<br />

<br />

Posto P(6,−3) e in<strong>di</strong>cato con Q x, x2<br />

<br />

il generico punto <strong>di</strong> detto arco della parabola,<br />

4<br />

possiamo limitarci a considerare il caso <strong>di</strong> x > 0. La <strong>di</strong>stanza tra i due punti è data<br />

dalla funzione<br />

<br />

d(x) = (x − 6) 2 <br />

x2 +<br />

4<br />

2<br />

+ 3<br />

= 1<br />

x<br />

4<br />

4 + 40x2 − 192x + 720,<br />

19<br />

19


20 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

20 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

da cui<br />

d ′ (x) =<br />

x 3 + 20x − 48<br />

2 √ x 4 + 40x 2 − 192x + 720 = (x − 2)(x2 + 2x + 24)<br />

2 √ x 4 + 40x 2 − 192x + 720 ·<br />

Avendosi d ′ (x) ≥ 0 per x ≥ 2, la <strong>di</strong>stanza PQ è minima per x = 2 e Q ha quin<strong>di</strong><br />

coor<strong>di</strong>nate (2,1).<br />

Il punto Q può essere anche determinato in modo <strong>di</strong>verso.<br />

Supposto Q il punto del nostro arco <strong>di</strong> parabola più vicino al punto P, osserviamo che<br />

la tangente in Q alla parabola lascia alla sua sinistra tutti gli altri punti della parabola<br />

e che la circonferenza <strong>di</strong> centro P e raggio PQ, avendo in comune con la parabola<br />

soltanto Q, ha in Q la stessa tangente. Osservato che PQ è perpen<strong>di</strong>colare a detta<br />

tangente, possiamo affermare che Q è il punto in cui la normale (perpen<strong>di</strong>colare alla<br />

tangente) alla parabola passa per P.<br />

Considerato che la tangente in Q non è parallela a nessuno degli assi cartesiani,<br />

possiamo ragionare sui coefficienti angolari e affermare che il punto Q è il punto<br />

dell’arco <strong>di</strong> parabola situato nel primo quadrante per il quale, con ovvio significato<br />

dei simboli, risulta m(tQ) · m(PQ) = −1.<br />

Deve quin<strong>di</strong> risultare<br />

x<br />

2 ·<br />

x2 + 3<br />

4<br />

x − 6<br />

= −1 e quin<strong>di</strong><br />

<br />

x =6<br />

x 3 + 20x − 48 = 0<br />

Si ottiene così, in maniera più semplice, il punto (2,1).<br />

Sia nell’uno che nell’altro modo, la soluzione del quesito non presenta particolari<br />

<strong>di</strong>fficoltà, per cui il quesito risulta ben posto all’interno del questionario. Occorre<br />

tuttavia precisare che l’assenza <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficoltà è legata alla particolare parabola data e<br />

alla particolarità delle coor<strong>di</strong>nate del punto assegnato. Nel caso generale l’equazione<br />

<strong>di</strong> terzo grado <strong>di</strong> cui l’ascissa <strong>di</strong> Q è soluzione può non avere ra<strong>di</strong>ci razionali per cui<br />

la sua risoluzione non è alla portata dei can<strong>di</strong>dati, non conoscendo essi la formula<br />

<strong>di</strong> Cardano per risolvere l’equazione generale <strong>di</strong> terzo grado. In tal caso tuttavia le<br />

soluzioni reali dell’equazione possono essere contate ed approssimate.<br />

Il problema può essere generalizzato nella determinazione del punto <strong>di</strong> una generica<br />

parabola avente <strong>di</strong>stanza minima da un generico punto P(α,β) non appartenente<br />

alla parabola stessa o, ancora, nella determinazione del punto <strong>di</strong> una generica conica<br />

avente <strong>di</strong>stanza minima da un generico punto P(α,β) non appartenente ad essa. Qui<br />

mi limito a trattare il caso della parabola.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

rocco BrunEtti<br />

21<br />

Rocco Brunetti 21<br />

2 Caso generale con parabola <strong>di</strong> equazione y = ax 2<br />

Possiamo supporre a > 0 dato che una parabola qualsiasi, con la scelta <strong>di</strong> un<br />

sistema <strong>di</strong> riferimento cartesiano ortogonale opportuno, può sempre rappresentarsi<br />

con un equazione del tipo y = ax 2 con a > 0. Consideriamo separatamente il caso del<br />

punto P situato sull’asse delle y dal caso <strong>di</strong> P non appartenente all’asse delle or<strong>di</strong>nate.<br />

In tale ultimo caso limiteremo l’analisi a P appartenente al semipiano delle ascisse<br />

positive data la simmetria della parabola rispetto all’asse delle or<strong>di</strong>nate.<br />

2.1 Minima <strong>di</strong>stanza da un punto P appartenente all’asse delle y<br />

Se P appartiene al semiasse negativo, il punto della parabola più vicino a P è<br />

evidentemente il vertice O né vi sono altri punti della parabola per i quali la <strong>di</strong>stanza<br />

da P risulti stazionaria.<br />

Sia ora P(0,β) con β > 0 un punto del semiasse positivo delle or<strong>di</strong>nate. Ricor<strong>di</strong>amo<br />

che la curvatura K(x) <strong>di</strong> una curva piana <strong>di</strong> equazione y = y(x) è data dalla<br />

formula<br />

K(x) =<br />

|y ′′ (x)|<br />

<br />

1 + [y ′ (x)] 2 3 2<br />

· (2.1)<br />

Ricor<strong>di</strong>amo anche che il reciproco <strong>di</strong> K(x) è il raggio <strong>di</strong> curvatura della nostra<br />

curva piana nel suo punto <strong>di</strong> ascissa x e rappresenta il raggio r(x) del cerchio osculatore,<br />

cerchio che ha un contatto almeno tripunto con la parabola in detto punto <strong>di</strong> ascissa x.<br />

Nel vertice O la nostra parabola ha, pertanto, curvatura K = 2a. La normale alla<br />

parabola nel suo vertice (l’asse delle or<strong>di</strong>nate) passa evidentemente per P; la <strong>di</strong>stanza<br />

<strong>di</strong> P dal generico punto Q della parabola è quin<strong>di</strong> stazionaria in O.<br />

Consideriamo adesso la circonferenza <strong>di</strong> centro P e raggio β.<br />

Se risulta β < 1 1<br />

, avendosi > 2a, la nostra circonferenza, che è tangente in O<br />

2a<br />

β<br />

alla parabola, ha in O curvatura maggiore della curvatura della parabola. Tutti gli altri<br />

punti della parabola sono esterni alla nostra circonferenza e il vertice O è, pertanto, il<br />

punto della parabola che risulta più vicino a P.<br />

Se risulta β > 1<br />

1<br />

, avendosi < 2a, la nostra circonferenza, sempre tangente<br />

2a<br />

β<br />

in O alla parabola, ha in O curvatura minore della curvatura della parabola e quin<strong>di</strong><br />

incontra la stessa parabola in altri due punti R ed S simmetrici rispetto all’asse delle<br />

or<strong>di</strong>nate. I due archi aperti (privati degli estremi) <strong>di</strong> parabola OR ed OS sono pertanto<br />

interni alla nostra circonferenza e i loro punti hanno <strong>di</strong>stanza da P inferiore a β. Il<br />

punto O è un punto relativamente più lontano da P cioè la <strong>di</strong>stanza <strong>di</strong> P dal generico<br />

punto della parabola presenta in O un massimo relativo. Per determinare i punti<br />

della parabola a <strong>di</strong>stanza minima da P an<strong>di</strong>amo ad in<strong>di</strong>viduare gli altri punti nei quali


22 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

22 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

la normale alla parabola passa per P. Detto Q(x,ax2 ) con x =0 il generico punto<br />

della parabola <strong>di</strong>stinto dal vertice, la con<strong>di</strong>zione m(tQ) · m(PQ)=−1 dà la relazione<br />

2ax ax2 − β<br />

= −1 da cui 2a<br />

x<br />

2x2 − 2aβ + 1 = 0 e da cui si ricava x = ± 1 <br />

4aβ − 2.<br />

2a<br />

Pertanto, nel caso β > 1<br />

, vi sono due punti della parabola posti a minima <strong>di</strong>stanza<br />

2a<br />

dal punto P(0,β) ovvero i punti<br />

<br />

Q1 − 1<br />

<br />

1<br />

1 1<br />

4aβ − 2,β − e Q2 4aβ − 2,β − .<br />

2a<br />

2a<br />

2a<br />

2a<br />

Essi sono simmetrici rispetto all’asse delle y e la loro or<strong>di</strong>nata è data dall’or<strong>di</strong>nata<br />

<strong>di</strong> P <strong>di</strong>minuita <strong>di</strong> una quantità pari al reciproco della curvatura della parabola nel<br />

vertice ovvero al reciproco della massima curvatura della parabola. Considerato che la<br />

curvatura <strong>di</strong> una curva in un suo punto è il reciproco del raggio <strong>di</strong> curvatura (raggio<br />

del cerchio oscuratore) della stessa curva in quel punto, possiamo anche <strong>di</strong>re che<br />

l’or<strong>di</strong>nata dei due punti a <strong>di</strong>stanza minima dal punto P è uguale all’or<strong>di</strong>nata <strong>di</strong> P<br />

<strong>di</strong>minuita del minimo raggio <strong>di</strong> curvatura della parabola.<br />

Se, infine, risulta β = 1<br />

2a , i due punti Q1 e Q2 coincidono con il vertice O e la<br />

circonferenza <strong>di</strong> centro P e raggio β ha in O un contatto quadripunto con la parabola;<br />

O è il punto a <strong>di</strong>stanza minima da P. Nella figura 1, per mezzo <strong>di</strong> circonferenze<br />

con centro in P e tangenti alla parabola, sono evidenziati il caso β < 1<br />

con la<br />

2a<br />

circonferenza c1 con centro in P1, il caso β = 1<br />

2a con la circonferenza c2 avente centro<br />

in P2, il caso β > 1<br />

2a con le due circonferenze c3 e c ′ 3 aventi lo stesso centro P3.<br />

Figura 1. Distanza della parabola y = 1<br />

4 x2 dai punti dell’asse yP1 <strong>di</strong> or<strong>di</strong>nata<br />

β1 < 2, P2 <strong>di</strong> or<strong>di</strong>nata β2 = 2, P3 <strong>di</strong> or<strong>di</strong>nata β3 > 2.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

rocco BrunEtti<br />

23<br />

Rocco Brunetti 23<br />

2.2 Minima <strong>di</strong>stanza da un punto P non appartenente all’asse delle y<br />

Sia P(α,β) con α > 0 e sia ancora Q(x,ax2 ) con x =0 il generico punto della<br />

nostra parabola <strong>di</strong>stinto dal vertice.<br />

La con<strong>di</strong>zione m(tQ)·m(PQ)=−1 dà la relazione 2ax ax2 − β<br />

= −1, da cui, potendo<br />

x − α<br />

anche supporsi x =α, si ottiene l’equazione <strong>di</strong> terzo grado<br />

2a 2 x 3 − (2aβ − 1)x − α)=0. (2.2)<br />

Al fine <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare il numero delle soluzioni reali della (2.2) an<strong>di</strong>amo a vedere<br />

qual’è l’andamento della funzione ϕ(x)=2a 2 x 3 − (2aβ − 1)x − α al variare della x.<br />

Risultando ϕ ′ = 6a 2 x 2 − (2aβ − 1), la crescenza e la decrescenza <strong>di</strong> ϕ(x) <strong>di</strong>pendono<br />

dal segno della quantità 6a 2 x 2 − (2aβ − 1). Possiamo <strong>di</strong>stinguere i due casi:<br />

Caso β ≤ 1<br />

2a<br />

In questo caso ϕ ′ (x) è sempre positivo, la funzione ϕ(x) è sempre crescente<br />

e, pertanto, l’equazione (2.2) ha un’unica soluzione che è l’ascissa del punto della<br />

parabola situato a <strong>di</strong>stanza minima da P. Poiché ϕ(0)=−α < 0, detta soluzione della<br />

(2.2) è positiva e quin<strong>di</strong> il nostro punto Q si trova nel primo quadrante (ve<strong>di</strong> figura 2).<br />

Figura 2. Distanza della parabola y = 1<br />

4 x2 dai punti P1 e P2 del primo quadrante<br />

aventi or<strong>di</strong>nata minore <strong>di</strong> 2.<br />

Caso β > 1<br />

2a<br />

In questo secondo caso ϕ ′ (x) si annulla per x = ± 1<br />

<br />

2aβ − 1<br />

ed è positiva per<br />

a 6<br />

x < − 1<br />

<br />

2aβ − 1<br />

e per x ><br />

a 6<br />

1<br />

<br />

2aβ − 1<br />

. La funzione ϕ(x) ha, pertanto, un massimo<br />

a 6<br />

relativo per x = xM = − 1<br />

<br />

2aβ − 1<br />

e un minimo relativo per x = xm =<br />

a 6<br />

1<br />

<br />

2aβ − 1<br />

.<br />

a 6


24 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

24 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

Le or<strong>di</strong>nate dei punti <strong>di</strong> massimo e <strong>di</strong> minimo relativi sono rispettivamente<br />

ϕ(xM)= 2<br />

3a √ 6 (2aβ − 1) 3 2 − α e ϕ(xm)=− 2<br />

3a √ 6 (2aβ − 1) 3 2 − α.<br />

Mentre l’or<strong>di</strong>nata del minimo è sempre negativa, per l’or<strong>di</strong>nata del massimo invece si<br />

ha<br />

ϕ(xM) ≤ 0 per β ≤ 1<br />

<br />

3 3 a2α 2<br />

+<br />

2a 2a 2<br />

ϕ(xM) > 0 per β > 1<br />

<br />

3 3 a2α 2<br />

+<br />

2a 2a 2 ·<br />

Di conseguenza per 1<br />

<br />

1 3 3 a2α 2<br />

< β < + , avendo il massimo relativo <strong>di</strong><br />

2a 2a 2a 2<br />

ϕ(x) or<strong>di</strong>nata negativa, l’equazione (2.2) ha una sola ra<strong>di</strong>ce reale per cui esiste un solo<br />

punto della parabola in cui la normale alla parabola passa per P e che quin<strong>di</strong> è posto<br />

a <strong>di</strong>stanza minima da P. Se invece risulta β > 1<br />

<br />

3 3 a2α 2<br />

+ , avendo il massimo<br />

2a 2a 2<br />

relativo <strong>di</strong> ϕ(x) or<strong>di</strong>nata positiva, l’equazione (2.2) ha tre soluzioni reali x1 < x2 < x3,<br />

le prime due negative e la terza positiva. Ad esse corrispondono (ve<strong>di</strong> figure 3 e 4) tre<br />

punti della parabola Q1, Q2, Q3, il terzo nel primo quadrante e i primi due nel secondo<br />

quadrante, nei quali la <strong>di</strong>stanza da P è stazionaria. Quello situato nel primo quadrante<br />

ha <strong>di</strong>stanza minima (assoluta) da P; nei punti Q1 e Q2 la <strong>di</strong>stanza dal punto P presenta<br />

rispettivamente un minimo ed un massimo relativi.<br />

Figura 3. Punto P(α,β) esterno alla parabola y = 1<br />

2 x2 e <strong>di</strong> or<strong>di</strong>nata<br />

β > 1 + 3 3<br />

<br />

α2 8 ·<br />

Se risulta β = 1<br />

<br />

3 3 a2α 2<br />

+ i punti Q1 e Q2 coincidono in un punto <strong>di</strong><br />

2a 2a 2<br />

inflessione della <strong>di</strong>stanza dal punto P.<br />

Se poniamo α = x e β = y, la relazione β = 1<br />

<br />

3 3 a2α 2<br />

+ si trasforma nel-<br />

2a 2a 2<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

rocco BrunEtti<br />

25<br />

Rocco Brunetti 25<br />

Figura 4. Punto P(α,β) interno alla parabola y = 1<br />

2 x2 e <strong>di</strong> or<strong>di</strong>nata<br />

β > 1 + 3 3<br />

<br />

α2 8 ·<br />

l’equazione y = 1<br />

<br />

3 3 a2x2 + che nel piano cartesiano della nostra parabola ha<br />

2a 2a 2<br />

come grafico una cubica (più precisamente una parabola semicubica) γ (ve<strong>di</strong> fig. 5)<br />

simmetrica rispetto all’asse delle y. Essa presenta una cuspide <strong>di</strong> prima specie nel<br />

punto 0, 1<br />

<br />

con tangente cuspidale coincidente con l’asse y e rivolge la concavità<br />

2a<br />

sempre verso il basso.<br />

Figura 5. Parabola y = 1<br />

9 x2 con la relativa parabola semicubica.


26 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

26 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

⎧<br />

⎨<br />

y =<br />

Inoltre, dal sistema<br />

⎩<br />

1<br />

<br />

3 3 a2x2 +<br />

2a 2a 2<br />

y = ax2 , si ottiene come risolvente, l’equazione<br />

(4a2x2 + 1) 2 (a2x2 √<br />

2<br />

− 2) = 0 le cui ra<strong>di</strong>ci reali sono ± per cui la curva γ incontra la<br />

√ a<br />

2 2<br />

nostra parabola nei due punti ± , . Poiché<br />

a a<br />

1<br />

2a è il raggio <strong>di</strong> curvatura rO della<br />

parabola nel suo vertice O, abbiamo che la cuspide <strong>di</strong> γ e i punti <strong>di</strong> intersezione <strong>di</strong> γ<br />

con la parabola hanno or<strong>di</strong>nata, rispettivamente, rO e 4rO.<br />

Restando al semipiano delle ascisse positive, ma la stessa cosa si può <strong>di</strong>re per<br />

simmetria anche per il semipiano delle ascisse negative, si hanno pertanto i seguenti<br />

risultati:<br />

– per ogni punto situato al <strong>di</strong> sotto <strong>di</strong> γ esiste un unico punto della parabola per il<br />

quale la <strong>di</strong>stanza da P è stazionaria e risulta minima;<br />

– per ogni punto situato al <strong>di</strong> sopra <strong>di</strong> γ esiste un punto Q3 sull’arco <strong>di</strong> parabola appartenente<br />

al primo quadrante che si trova a minima <strong>di</strong>stanza da P ed esistono due punti<br />

Q1, Q2 appartenenti all’arco della parabola contenuto nel secondo quadrante aventi<br />

ascisse x1 < x2 nei quali la <strong>di</strong>stanza da P è stazionaria e presenta, rispettivamente,<br />

un minimo ed un massimo relativi;<br />

– per ogni punto appartenente a γ esiste un punto Q dell’arco della parabola situato<br />

nel primo quadrante che ha <strong>di</strong>stanza minima da P e un altro punto Q ′ appartenente<br />

all’arco della parabola situato nel secondo quadrante nel quale la <strong>di</strong>stanza della<br />

parabola da P è stazionaria e presenta un’inflessione, essendo essa decrescente sia a<br />

sinistra che a destra <strong>di</strong> Q ′ . 1<br />

✉ROCCO BRUNETTI<br />

Dirigente scolastico a riposo.<br />

brunettirocco@yahoo.it<br />

1 le figure, 1, 2, 3, 4 sono state realizzate con il programma Cabrì Géomètre II plus; la figura 5 è<br />

stata realizzata con il programma Derive 5.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

Legame ristabilito tra Fisica e Matematica 1<br />

Antonio D’Onofrio<br />

Premesso che non sono un esperto “pedagogo” né un “epistemologo”, desidero<br />

però riconoscere che il titolo propostomi dal Presidente Nazionale della MATHESIS,<br />

prof. Emilio Ambrisi, per questo mio intervento mi dà lo spunto per proporre alcune<br />

mie riflessioni che “a rigor <strong>di</strong> tema” potrebbero essere in buona parte “ortogonali” a<br />

quanto viene <strong>di</strong>battuto in un convegno dal titolo “La matematica nel rior<strong>di</strong>no della<br />

Scuola Secondaria <strong>di</strong> 2° Grado”.<br />

L’intervento si svilupperà secondo i temi seguenti:<br />

1. Testimonianza tratta dall’esperienza dell’insegnamento della Fisica Generale I<br />

e II in corsi <strong>di</strong> laurea delle Facoltà <strong>di</strong> Ingegneria e Scienze.<br />

2. Commenti (o piuttosto opinioni) sui principi ispiratori del “rior<strong>di</strong>no” dell’insegnamento<br />

della Matematica e della Fisica nella Scuola Secondaria <strong>di</strong> 2°<br />

Grado.<br />

3. Spunti per <strong>di</strong>scussioni e proposte per il profilo formativo dei futuri docenti <strong>di</strong><br />

Matematica e <strong>di</strong> Fisica (o <strong>di</strong> “Matematica e Fisica” ?).<br />

1 Testimonianza . . .<br />

La mia esperienza ventennale nell’insegnamento della Fisica Generale e del<br />

Laboratorio <strong>di</strong> Fisica Generale si è svolta nei corsi <strong>di</strong> Laurea in Ingegneria Civile,<br />

Scienze Ambientali, Biologia, Matematica e più recentemente Fisica. Quin<strong>di</strong> io<br />

ho interagito e interagisco con studenti, formalmente, del 1° e 2° anno dei corsi<br />

universitari, che provengono prevalentemente dai bacini territoriali delle province <strong>di</strong><br />

Salerno e Caserta.<br />

Quasi in<strong>di</strong>pendentemente dal corso <strong>di</strong> Laurea, oltre la metà degli studenti (in<br />

alcuni casi i due terzi) provengono dai licei Scientifici e Classici, con prevalenza dei<br />

primi.<br />

1 Relazione tenuta dall’autore al convegno <strong>di</strong> Caserta del 28 marzo 2011: La Matematica nel rior<strong>di</strong>no<br />

della scuola secondaria <strong>di</strong> 2° grado.<br />

27<br />

27


28 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

28 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Alcuni dati “statistici qualitativi”:<br />

a) Gli studenti delle prime lezioni del corso <strong>di</strong> Fisica Generale I, per frazioni che<br />

vanno dal 10% ed in alcuni casi arrivano al 50% e più, sono studenti iscritti<br />

ad anni successivi al primo. Per Fisica Generale II la tendenza è ancora più<br />

accentuata.<br />

b) I corsi sono <strong>di</strong> solito organizzati in “semestri” che durano 12 settimane con 6–7<br />

ore <strong>di</strong> lezione a settimana. Il numero <strong>di</strong> studenti presenti alle lezioni decresce<br />

con legge quasi esponenziale con “costante <strong>di</strong> tempo” <strong>di</strong> 3–4 settimane. Il<br />

valore “asintotico” del numero <strong>di</strong> studenti presenti non ha mai superato il 50%<br />

del numero <strong>di</strong> studenti iniziale. Il numero <strong>di</strong> studenti che si “presentano” agli<br />

appelli delle prime 2 sessioni dopo la fine del corso, non <strong>di</strong> quelli che “superano”<br />

l’esame, raramente è superiore al 10% <strong>di</strong> quelli che hanno seguito il corso.<br />

c) Per un numero consistente <strong>di</strong> studenti (fino al 10%) gli esami <strong>di</strong> Fisica costituiscono<br />

gli ultimi esami superati prima della Laurea (e ciò è vero anche per gli<br />

studenti <strong>di</strong> Ingegneria e Matematica).<br />

d) Gli studenti hanno tendenza a prendere appunti durante la lezione ed usare solo<br />

questi per la preparazione all’esame. Spesso non rivedono gli appunti prima<br />

della lezione successiva.<br />

e) Le domande poste durante la lezione riguardano raramente argomenti delle<br />

lezioni, più frequentemente questioni organizzative, in particolare degli appelli<br />

<strong>di</strong> esame.<br />

f) Malgrado ci sia una forte richiesta <strong>di</strong> esercitazioni, quando queste vengono<br />

offerte, il numero <strong>di</strong> studenti presenti è sempre inferiore alla me<strong>di</strong>a e c’è una<br />

<strong>di</strong>ffusa ritrosia degli studenti ad “esporsi” accettando <strong>di</strong> venire alla lavagna<br />

per impostare e svolgere problemi. Per questi esiste una <strong>di</strong>ffusa tendenza a<br />

realizzare “cataloghi” <strong>di</strong> problemi svolti, piuttosto che uno sforzo a classificare<br />

gli stessi in categorie omogenee.<br />

g) È generalizzata la <strong>di</strong>fficoltà a passare dai principi generali alla loro schematizzazione<br />

e applicazione in casi particolari.<br />

h) La quasi totalità degli studenti (in<strong>di</strong>pendentemente dal tipo <strong>di</strong> scuola <strong>di</strong> provenienza)<br />

ha <strong>di</strong>fficoltà ad utilizzare simboli invece <strong>di</strong> numeri; ovvero a liberarsi<br />

da “pregiu<strong>di</strong>zi” legati ai “nomi” dei simboli (molti studenti sanno come fare<br />

d<br />

dx (aebx ); ma rimangono a “bocca aperta” <strong>di</strong> fronte a d<br />

dt (aebt )).<br />

i) Esiste una “pulsione spasmo<strong>di</strong>ca” all’uso della calcolatrice, fin dai primi passi<br />

dello svolgimento <strong>di</strong> un problema, ed una, per me conseguente, incapacità quasi<br />

totale <strong>di</strong> calcolo mentale.<br />

j) La familiarità con l’uso e la rappresentazione <strong>di</strong> funzioni elementari (e.g. lineari,<br />

quadratiche, trigonometriche, esponenziali, logaritmiche . . . ) è molto scarsa,<br />

spesso anche per studenti provenienti dal liceo scientifico. Lo stesso <strong>di</strong>casi dei<br />

vettori e delle operazioni con gli stessi.<br />

✐<br />


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antonio d'onofrio<br />

29<br />

Antonio D’Onofrio 29<br />

k) Gli studenti hanno notevoli <strong>di</strong>fficoltà con i concetti <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ni <strong>di</strong> grandezza e cifre<br />

significative, oltre che con il vocabolario <strong>di</strong> base della Fisica e con gli aspetti<br />

“fenomenologici” elementari.<br />

Da “Fisico Sperimentale” mi corre l’obbligo <strong>di</strong> sottolineare che quello che ho<br />

descritto si riferisce ad un campione limitato e non rappresentativo <strong>di</strong> studenti e comunque<br />

si tratta <strong>di</strong> tendenze “qualitative”: ovviamente ho incontrato studenti, purtroppo<br />

pochi, brillanti che certamente corrispondono alle “Linee Generali e Competenze e<br />

agli Obiettivi Specifici <strong>di</strong> Appren<strong>di</strong>mento” contenuti nelle “In<strong>di</strong>cazioni Ministeriali<br />

Nazionali” passate, presenti e future.<br />

2 Commenti (o piuttosto opinioni) sui principi . . .<br />

Nel leggere le “in<strong>di</strong>cazioni nazionali” per la Matematica (per tutti i tipi <strong>di</strong> scuole)<br />

ho colto un’impostazione molto “applicata” della materia.<br />

Ho l’impressione che la Matematica, per sopravvivere, ha dovuto pagare “pegno”<br />

all’ineluttabilità dell’ideologia attualmente imperante e apparentemente vincente che<br />

ha <strong>di</strong>ritto <strong>di</strong> esistere ciò che è “applicabile”, obbligatoriamente e subito, “ad altro” per<br />

non incappare nell’ “infamia” dell’accusa <strong>di</strong> “autoreferenzialità” e quin<strong>di</strong> nelle sue<br />

nefaste conseguenze. . .<br />

Certo, andando oltre la forma, obbligata dai rapporti <strong>di</strong> forze esistenti attualmente<br />

nella società italiana (ma non solo) si intravede in filigrana l’impostazione “classica”,<br />

che io con<strong>di</strong>vido, che consente alla Matematica <strong>di</strong> giocare tutto il suo ruolo culturale<br />

e formativo che permette <strong>di</strong> trasmettere ai nostri giovani le capacità <strong>di</strong> astrazione e<br />

generalizzazione attraverso meto<strong>di</strong>/ragionamenti deduttivi e/o induttivi o piuttosto<br />

ricorsivi.<br />

Certamente le applicazioni della Matematica a tutti i campi <strong>di</strong> interesse della<br />

società contemporanea (a partire dalla Fisica) dovrebbero rappresentare, secondo me,<br />

degli strumenti operativi per aiutare tutti gli studenti a prendere “maggiore gusto” nel<br />

costruire i loro strumenti culturali <strong>di</strong> base <strong>di</strong> cui la Matematica è una delle materie<br />

prime in<strong>di</strong>spensabili, anche ai fini della tenuta democratica della nostra società (si<br />

pensi all’importanza sia per i citta<strong>di</strong>ni, ma soprattutto per i politici, <strong>di</strong> saper <strong>di</strong>stinguere<br />

fra milioni e miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> Euro . . . ).<br />

Le “In<strong>di</strong>cazioni Nazionali” per la Fisica apparentemente, almeno a livello delle<br />

Scuole Me<strong>di</strong>e <strong>di</strong> 2° Grado, non devono pagare lo stesso “pegno” della Matematica,<br />

considerato che i suoi principi e le sue leggi (che avrebbero un grado <strong>di</strong> generalità e<br />

astrazione del tutto simili alla Matematica) possono meglio “mimetizzarsi” in approcci<br />

applicativi o comunque legati all’esperienza e al senso comune.<br />

Questa peculiarità della Fisica, a mio avviso, è anche il motivo <strong>di</strong> una maggiore<br />

sinteticità delle in<strong>di</strong>cazioni a essa relative, rispetto a quelle relative alla Matematica.


30 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

30 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Come <strong>di</strong>rebbe qualcuno dei miei amici francesi, “ça va sans <strong>di</strong>re” che se la<br />

nostra società riuscisse a formare e motivare docenti che “plasmassero” (nel senso<br />

“demiurgico” e non nel senso <strong>di</strong> “inculcare” . . . ) i nostri giovani in accordo con lo<br />

spirito delle “in<strong>di</strong>cazioni nazionali”, un mio collega docente <strong>di</strong> Fisica Generale fra<br />

venti anni avrebbe il piacere <strong>di</strong> fare una relazione molto <strong>di</strong>versa da quella che sto<br />

facendo io.<br />

3 Spunti per <strong>di</strong>scussioni e proposte . . .<br />

Tornando, per concludere, al titolo <strong>di</strong> questo intervento, “Legame ristabilito tra<br />

Fisica e Matematica”, constato con piacere che, al <strong>di</strong> là delle motivazioni certamente<br />

opinabili da me espresse prima, le “In<strong>di</strong>cazioni Nazionali” per la Matematica e la<br />

Fisica spingono verso una interazione e integrazione sempre più stretta fra <strong>di</strong> esse, per<br />

cui potrebbe essere opportuno in futuro che vengano insegnate da figure professionali<br />

che abbiano seguito uno stesso percorso formativo.<br />

E qui si apre il <strong>di</strong>battito che, credo, sia solo all’inizio sulle realtà che sostituiranno<br />

le Scuole <strong>di</strong> Formazione per i Docenti (talvolta denominate SICSI).<br />

Per quanto riguarda la Matematica e la Fisica io oserei pensare ad un percorso<br />

universitario 3+2 e anche oltre in cui siano presenti con peso significativo sia la<br />

Matematica che la Fisica (con particolare attenzione agli aspetti sperimentali per<br />

quest’ultima) e che possa rappresentare un’offerta formativa significativa e orientata<br />

all’insegnamento, ma che, nello spirito delle nuove leggi vigenti, abbia alle spalle un<br />

“robusto” Dipartimento <strong>di</strong> Scienze Matematiche e Fisiche, che svolga significative<br />

attività <strong>di</strong> ricerca <strong>di</strong> base e applicata.<br />

La <strong>di</strong>scussione è aperta e credo sarà lunga e articolata . . .<br />

✉ANTONIO D’ONOFRIO<br />

Docente <strong>di</strong> Fisica Sperimentale<br />

Facoltà <strong>di</strong> SMFN – SUN.<br />

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Supporti tecnologici, contributi metodologici<br />

e appren<strong>di</strong>mento della Matematica 1<br />

Gabriele Lucchini<br />

Abstract: Resources, interactions and risks of the new me<strong>di</strong>a are considered in connection with the<br />

idea of Mathemactics, of knowledge of Mathematics, of contributions of Mathematics to education and<br />

culture. That is done starting from the development of technical me<strong>di</strong>a and considering methodological<br />

contributions in the framework of the use of technical devices and methods in teaching and learning.<br />

Moreover, the algorithm strategy introduced by NAZARENO TADDEI is considered and the example is<br />

proposed of the feasible constructions of regular polygons.<br />

Finally, a card-index is suggested in order to improve teachers’ work.<br />

1 Introduzione<br />

Parecchi anni fa, sentii un illustre matematico affermare “non userò mai una<br />

lavagna luminosa”: allora lavagna luminosa e microfono erano usati principalmente<br />

come amplificatori nelle aule gran<strong>di</strong>, anche se qualcuno — in ambito matematico<br />

considerato un po’ “stravagante” — ar<strong>di</strong>va riflettere su metodologizzazioni <strong>di</strong>dattiche<br />

(o, anche soltanto, comunicative) dei supporti tecnologici <strong>di</strong>sponibili, abitualmente<br />

non prodotti per utilizzazioni nella scuola, ma spesso proposti alla scuola con materiali<br />

<strong>di</strong>dattici, che alcuni usavano; l’università aveva la sua autonomia ed erano possibili<br />

stu<strong>di</strong> e sperimentazioni non soltanto sui “contenuti”. 2<br />

Riferimenti storici esulano dagli obiettivi <strong>di</strong> questo articolo, anche se ritengo auspicabile<br />

un buon quadro <strong>di</strong> riferimento storico, almeno per quanto riguarda iniziative<br />

in campo matematico e collegamento a stu<strong>di</strong> generali. 3<br />

1 In http://users.mat.unimi.it/users/lucchini/g304.htm sono consultabili o segnalati<br />

complementi a questo articolo (v. Allegato 1); in riman<strong>di</strong> successivi questo file è in<strong>di</strong>cato con g304 <strong>di</strong><br />

nota 1. Sarò grato <strong>di</strong> osservazioni e suggerimenti.<br />

Le ultime correzioni a questo articolo sono del 2011-03-14 (per le date in cifre seguo la norma ISO 8601<br />

— v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

2 Ritengo che sia opportuno tenere presenti le iniziative e gli stu<strong>di</strong> nell’ambito della “formazione<br />

aziendale”. A questo proposito è interessante considerare la circolare ministeriale n. 267 del 1991-09-10<br />

sull’anno <strong>di</strong> formazione (v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

3 In g304 <strong>di</strong> nota 1 sono raccolte alcune in<strong>di</strong>cazioni; mi auguro <strong>di</strong> avere il tempo <strong>di</strong> ampliarle e sarò<br />

grato <strong>di</strong> segnalazioni.<br />

31<br />

31


32 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

32 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

Anche se il passare degli anni mi ha, presumibilmente, portato dall’essere “stravagante”<br />

4 (nel senso predetto) all’essere “superato”, 5 colgo volentieri questa occasione<br />

per proporre stimoli alla riflessione e provocazioni al <strong>di</strong>battito, in particolare in vista<br />

<strong>di</strong> servizi agli insegnanti, 6 confidando in auspicabili sviluppi almeno <strong>di</strong> segnalazioni<br />

per le mie pagine internet. 7<br />

2 Sussi<strong>di</strong> <strong>di</strong>dattici, giochi e supporti tecnologici<br />

La tavola inserita nella pagina successiva 8 dà un’idea della situazione alla fine<br />

degli anni ’60 del secolo scorso e permette <strong>di</strong> cogliere il ra<strong>di</strong>cale cambiamento nella<br />

situazione attuale, dal punto <strong>di</strong> vista sia delle offerte tecnologiche e sia delle possibilità<br />

e opportunità <strong>di</strong> impiego, anche per l’esplosione <strong>di</strong> commercializzazione, con aspetti<br />

<strong>di</strong> passaggio da “sussi<strong>di</strong> per l’insegnamento” a “giochi” che possono essere sussi<strong>di</strong><br />

per l’appren<strong>di</strong>mento. 9<br />

Mi pare ragionevole invitare a riflettere, in particolare, sul fatto che l’evoluzione<br />

“generazionale” dei sussi<strong>di</strong> e degli strumenti non necessariamente comporta<br />

l’obsolescenza dei precedenti, anche se l’ampliamento <strong>di</strong> sollecitazioni e <strong>di</strong> offerta<br />

può richiedere riflessioni sulle utilizzazioni e, in particolare, sulle implicazioni <strong>di</strong><br />

sostituzioni <strong>di</strong> versioni “tra<strong>di</strong>zionali” con materiali tecnologici.<br />

Un esempio, che mi pare significativo per la sua elementarità, è quello delle<br />

proposte tecnologiche sulla “battaglia navale”, nelle varie versioni in<strong>di</strong>viduabili in<br />

internet (v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

Un aspetto che mi pare opportuno richiamare è quello della utilizzabilità con<br />

<strong>di</strong>versi criteri in relazione a livelli <strong>di</strong> età e <strong>di</strong> interesse, come è facile riconoscere per<br />

geopiano, tangram, torre <strong>di</strong> Hanoi (v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

Richiamo, anche, la possibilità <strong>di</strong> supporti tecnologici per destinatari particolari,<br />

come, per esempio, i non vedenti.<br />

4 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

5 Mi sono trovato “escluso” da varie iniziative, delle quali ho soltanto frammenti <strong>di</strong> informazioni, ed<br />

è possibile che <strong>di</strong> alcune sia all’oscuro, come molti altri, anche per la mancanza <strong>di</strong> un servizio informativo<br />

e per gestioni <strong>di</strong> informazioni come strumento <strong>di</strong> potere (v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

6 A servizi agli insegnanti ho accennato nell’articolo sugli “insuccessi in Matematica” nel n. 3 del<br />

2010 del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> Matematiche e in altre se<strong>di</strong> (v. g304 <strong>di</strong> nota 1).<br />

7 Verranno segnalate in g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

8 La riprendo da p. 52 <strong>di</strong> L’insegnamento della matematica e le nuove metodologie (v. g304 <strong>di</strong><br />

nota 1), dove è proposta come “quadro storico delle generazioni” <strong>di</strong> W. SCHRAMM riportato da MAURO<br />

LAENG in L’educazione nella civiltà tecnologica (Roma, Armando, 1969; p. 286). La tavola è, anche, a<br />

p. 481 <strong>di</strong> Laboratorio multime<strong>di</strong>ale del Centro Europeo dell’Educazione (Roma, Fratelli Palombi E<strong>di</strong>tori,<br />

1970).<br />

9 Un esempio è la “torre rossa” <strong>di</strong> MARIA MONTESSORI, proposta, anche, in internet e variamente<br />

“imitata” o “ritrovata” (anche per inscatolamento).


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gaBriElE lucchini<br />

33


34 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

34 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

3 Tecnologizzazione e metodologizzazione <strong>di</strong> insegnamento<br />

e appren<strong>di</strong>mento<br />

Seguendo, non soltanto in questo, l’impostazione <strong>di</strong> NAZARENO TADDEI (v. g304<br />

<strong>di</strong> nota 1), uso “tecnologizzazione” per la semplice introduzione <strong>di</strong> strumenti senza<br />

particolari accorgimenti e “metodologizzazione” per l’utilizzazione <strong>di</strong> strumenti in<br />

base a meto<strong>di</strong> stu<strong>di</strong>ati (non importa da chi) per raggiungere determinati obiettivi.<br />

Riprendendo l’accenno iniziale alla lavagna luminosa: usarla come<br />

ingran<strong>di</strong>tore è (anche se c’è un obiettivo <strong>di</strong> leggibilità da lontano) una<br />

tecnologizzazione dell’insegnamento; il ricorrere a sovrapposizioni<br />

<strong>di</strong> trasparenti (ad esempio per scan<strong>di</strong>re una costruzione <strong>di</strong> figura o le<br />

tappe <strong>di</strong> un ragionamento) è una metodologizzazione dell’uso della<br />

lavagna luminosa. 10<br />

Discorso analogo può essere fatto per la cosiddetta lavagna interattiva multime<strong>di</strong>ale<br />

(LIM), 11 che mi pare un esempio significativo, anche per la notorietà dello<br />

strumento e per la varietà <strong>di</strong> proposte per la sua <strong>di</strong>ffusione.<br />

Questa notorietà è legata non soltanto a iniziative ministeriali<br />

<strong>di</strong> inserimento in scuole 12 (oltre che a utilizzazioni scolastiche in<strong>di</strong>pendenti<br />

da queste) ma anche a impieghi in trasmissioni televisive.<br />

Richiamo che si parla, anche, <strong>di</strong> “limbook”, <strong>di</strong> “scuola <strong>di</strong>gitale”, <strong>di</strong><br />

“LIM e nativi <strong>di</strong>gitali”. 13<br />

Ovviamente, i confini tra metodologizzazione e tecnologizzazione<br />

possono essere ritenuti labili e opinabili, ma ritengo importante evidenziare<br />

l’opportunità <strong>di</strong> conoscenze e riflessioni metodologiche sulle possibilità offerte dagli<br />

strumenti (non soltanto tecnologici), anche al <strong>di</strong> là delle proposte dei “ven<strong>di</strong>tori”<br />

e tenendo presente che, almeno in alcuni casi, gli stu<strong>di</strong> possono essere utilizzati<br />

in<strong>di</strong>pendentemente dall’effettivo uso degli strumenti. 14<br />

10 Sulla adattabilità dello spunto all’uso <strong>di</strong> “PowerPoint”, o supporti analoghi, non mi pare necessario<br />

soffermarmi.<br />

11 Per chi avesse bisogno <strong>di</strong> informazioni in proposito, segnalando per più ampie informazioni<br />

la sezione “LIM” <strong>di</strong> “scuola <strong>di</strong>gitale” nella home page dell’Agenzia Nazionale per lo sviluppo della<br />

Autonomia Scolastica — ex In<strong>di</strong>re (riconsultata il 2011-03-09) e la consultabilità <strong>di</strong> altri siti internet,<br />

riporto (con adattamenti grafici) l’inizio del testo <strong>di</strong> Wikipe<strong>di</strong>a, che prosegue con in<strong>di</strong>cazioni sulle<br />

tipologie:<br />

“La lavagna interattiva multime<strong>di</strong>ale, detta anche LIM, è un <strong>di</strong>spositivo elettronico avente le <strong>di</strong>mensioni<br />

<strong>di</strong> una tra<strong>di</strong>zionale lavagna <strong>di</strong>dattica, sul quale è possibile <strong>di</strong>segnare usando dei pennarelli virtuali.<br />

Tipicamente è collegata ad un personal computer, del quale riproduce lo schermo. Permette quin<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

mantenere il classico para<strong>di</strong>gma <strong>di</strong>dattico centrato sulla lavagna, estendendolo con l’integrazione <strong>di</strong><br />

multime<strong>di</strong>a, l’accesso ad internet e la possibilità <strong>di</strong> usare software <strong>di</strong>dattico in modo con<strong>di</strong>viso.”.<br />

12 Dati sono riportati nel testo utilizzato nella nota precedente.<br />

13 Informazioni su proposte per la LIM sono reperibili in internet.<br />

14 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

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gaBriElE lucchini<br />

35<br />

Gabriele Lucchini 35<br />

Mi permetto <strong>di</strong> ricordare che ne L’insegnamento della Matematica e le nuove<br />

metodologie (1977 e 1983) intitolai la terza parte “Dalle tecnologie alle metodologie:<br />

in<strong>di</strong>cazioni per l’insegnamento della Matematica” 15 e inserii ampi riferimenti, non<br />

soltanto in questa parte, alla strategia dell’algoritmo <strong>di</strong> N. TADDEI (v. inizio <strong>di</strong> questa<br />

§ 3), della quale riporto lo schema del 1971, 16 anche come documento storico.<br />

4 New me<strong>di</strong>a: possibilità, implicazioni e rischi<br />

Ai tempi del libro predetto si parlava <strong>di</strong> “civiltà dell’immagine” e si consideravano,<br />

in particolare, possibilità, implicazioni e rischi del “linguaggio dell’immagine”; 17<br />

oggi la situazione è più complicata per l’evoluzione e la presenza dei cosiddetti new<br />

me<strong>di</strong>a (oltre che <strong>di</strong> fattori sociologici), in<strong>di</strong>pendentemente dalla loro utilizzazione<br />

o utilizzabilità <strong>di</strong>dattica nel quadro delle varie possibilità <strong>di</strong> impiego nell’insegnamento,<br />

nell’appren<strong>di</strong>mento, nelle relazioni interpersonali, nell’amministrazione, nella<br />

gestione da parte dei vari possibili utenti.<br />

Mi pare che la vignetta del n. 2373 del 1976 de La settimana enigmistica 18 evidenzi<br />

bene un aspetto del problema nei rapporti con gli studenti, con ovvia necessità <strong>di</strong><br />

passare dalla televisione ai new me<strong>di</strong>a e <strong>di</strong> tenere conto dei nuovi elementi, 19 che<br />

hanno portato a parlare, anche, <strong>di</strong> “emergenza educativa” 20 e a riflettere, e a invitare a<br />

15 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

16 Sulla strategia dell’algoritmo ho scritto un articolo pubblicato nel n. 381 <strong>di</strong> EDAV (giugno<br />

2010) e consultabile in internet all’in<strong>di</strong>rizzo in<strong>di</strong>cato in g304 <strong>di</strong> nota 1; titolo e struttura sono riportati<br />

nell’Allegato 2.<br />

17 Sui contributi <strong>di</strong> N. TADDEI rimando a g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

18 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

19 Segnalo il Messaggio per la XLV Giornata mon<strong>di</strong>ale delle comunicazioni sociali <strong>di</strong> S.S.<br />

BENEDETTO XVI e la reperibilità del testo in internet (dal 2011-01-24).<br />

20 Alcune in<strong>di</strong>cazioni sono in g304 <strong>di</strong> nota 1.


36 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

36 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

riflettere, sui mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> comportarsi, <strong>di</strong> apprendere,<br />

<strong>di</strong> pensare, <strong>di</strong> accedere al sapere, <strong>di</strong> considerare<br />

il sapere e la cultura.<br />

L’accenno precedente alle “relazioni interpersonali”<br />

e il fatto che si parli, anche, <strong>di</strong> social me<strong>di</strong>a<br />

va considerato, per quanto qui interessa, rispetto<br />

ai rapporti tra studenti e agli aspetti <strong>di</strong> formazione<br />

<strong>di</strong> mentalità, non soltanto dei cosiddetti nativi<br />

<strong>di</strong>gitali.<br />

5 L’idea <strong>di</strong> Matematica, conoscenza della Matematica, contributo<br />

della Matematica alla formazione e alla cultura<br />

A mio parere, il punto centrale rimane, comunque, quello dell’idea <strong>di</strong> Matematica,<br />

<strong>di</strong> conoscenza della Matematica, <strong>di</strong> contributo della Matematica alla formazione e alla<br />

cultura, in<strong>di</strong>pendentemente da sussi<strong>di</strong> e me<strong>di</strong>a: ritengo che la Matematica meriti <strong>di</strong><br />

essere proposta a tutti sia come opera dell’uomo che è arrivata all’assiomatizzazione,<br />

sia come occasione <strong>di</strong> conoscenza <strong>di</strong> un modo <strong>di</strong> pensare, sia come strumento per<br />

tante realizzazioni.<br />

Un’occasione scolastica che ritengo significativa (e che ho visto perdere) è quella<br />

della costruibilità dei poligoni regolari (convessi o no), perché consente <strong>di</strong> riflettere<br />

su quello che si intende in Matematica per “costruibilità con determinati strumenti”,<br />

anche in relazione a quello che si fa in altre <strong>di</strong>scipline scolastiche e si può fare con<br />

new me<strong>di</strong>a.<br />

Come è ben noto, negli Elementi <strong>di</strong> EUCLIDE, 21 utilizzando riga e compasso nel<br />

senso euclideo, 22 secondo i postulati, 23 oltre alla possibilità <strong>di</strong> raddoppiare il numero<br />

dei lati dei poligoni già costruiti (<strong>di</strong>mezzando gli angoli: Proposizione I, 9), sono<br />

trattati i poligoni <strong>di</strong> 3, 4, 5, 6, 10, 15 lati, 24 senza considerazioni sulla costruibilità in<br />

generale. 25<br />

Come pure è ben noto, da più <strong>di</strong> due secoli, 26 CARL FRIEDRICH GAUSS 27 ha<br />

risolto il problema della costruibilità con riga e compasso per quanto riguarda la<br />

21 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

22 Riga non graduata e compasso con apertura non trasportabile.<br />

23 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

24 Segnalo le proposizioni I, 1 (n = 3), I, 46 (n = 4), IV, 2–5 (n = 3 inscritto e circoscritto come<br />

implicito nel triangolo), 6–16 (n = 4, 5, 6, 15 inscritti e circoscritti); nel libro XIII è considerato il<br />

decagono regolare.<br />

25<br />

EUCLIDE si occupa <strong>di</strong> quello che sa fare o <strong>di</strong>mostrare.<br />

26 Segnalo gli articoli <strong>di</strong> FEDERIGO ENRIQUES e <strong>di</strong> LUIGI BRUSOTTI in<strong>di</strong>cati in g304 <strong>di</strong> nota 1: L.<br />

BRUSOTTI cita Disquisitiones aritmeticae, Leipzig, 1801, § 366.<br />

27 1777–1855; informazioni sono reperibili, anche, in internet.<br />

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gaBriElE lucchini<br />

37<br />

Gabriele Lucchini 37<br />

“forma” del numero n dei lati, anche se rimane aperta la possibilità o eventualità <strong>di</strong><br />

in<strong>di</strong>viduare ulteriori casi effettivi: 28<br />

<br />

ν<br />

n = 2 2 2ν <br />

1<br />

+ 1 2 2ν <br />

2<br />

+ 1 ... 2 2νs<br />

<br />

+ 1 , [v ≥ 0,s ≥ 0,νj ≥ 0]<br />

con νi <strong>di</strong>versi tra loro e i fattori entro parentesi tonde numeri primi.<br />

Nelle considerazioni sulla Matematica, che qui interessano, è significativo osservare<br />

che adottando i criteri della piegatura della carta od origami 29 si costruiscono,<br />

anche, altri poligoni regolari, 30 essendo la forma <strong>di</strong> n<br />

n = 2 h 3 k q1q2 ...qj<br />

con qi numeri primi <strong>di</strong>versi tra loro della forma 2 r 3 s + 1.<br />

La situazione della costruibilità in base ai risultati <strong>di</strong> EUCLIDE (E), C. F. GAUSS<br />

(G), piegatura della carta (P) può essere riassunta, per 3 ≤ n ≤ 41, con il seguente<br />

quadro comparativo:<br />

3: E G P 16: E G P 29: – – –<br />

4: E G P 17: – G P 30: E G P<br />

5: E G P 18: – – P 31: – – –<br />

6: E G P 19: – – P 32: E G P<br />

7: – – P 20: E G P 33: – – –<br />

8: E G P 21: – – P 34: – G P<br />

9: – – P 22: – – – 35: – – –<br />

l0: E G P 23: – – – 36: – – P<br />

11: – – – 24: E G P 37: – – P<br />

12: E G P 25: – – – 38: – – P<br />

13: – – P 26: – – P 39: – – P<br />

14: – – P 27: – – P 40: E G P<br />

15: E G P 28: – – P 41: – – –<br />

Chiaramente, la situazione della piegatura della carta è <strong>di</strong>versa da quella del <strong>di</strong>segno<br />

tecnico e <strong>di</strong> quei pacchetti applicativi per elaboratore elettronico che impiegano<br />

costruzioni fatte con criteri non limitati a riga e compasso in senso euclideo: per la piegatura<br />

della carta sono <strong>di</strong>chiarati gli assiomi che sostituiscono quelli della Geometria<br />

euclidea. 31<br />

28 Per n primo si conoscono 3, 5, 17, 257, 65537 corrispondenti a νi = 0, 1, 2, 3, 4; non si conoscono<br />

altri νi per i quali n risulti primo; se ne conoscono per i quali n è composto.<br />

29 Presentazioni sono reperibili in internet, tra le altre, in Matematicamente (con <strong>di</strong>strazioni in<br />

formule) e in Polymath.<br />

30 I valori dei qi inferiori a 100 sono: 3, 5, 7, 13, 17, 19, 37, 73, 97.<br />

31 Non è questa la sede per considerare le “omissioni” <strong>di</strong> EUCLIDE.


38 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

38 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

Si tenga presente che la questione è concettuale <strong>di</strong> evidenziazione del ragionamento<br />

matematico rispetto al <strong>di</strong>segno tecnico o ai pacchetti applicativi, che rischiano <strong>di</strong><br />

far ritenere costruibili tutti i poligoni regolari quando non specificano gli strumenti<br />

ammessi.<br />

E proprio la costruibilità con gli strumenti ammessi è l’aspetto particolarmente<br />

significativo, in<strong>di</strong>pendentemente dalla qualità dell’eventuale <strong>di</strong>segno e dal fatto che<br />

questo possa venire ad<strong>di</strong>rittura meglio con il goniometro.<br />

6 Educazione a, educazione con, educazione in presenza <strong>di</strong><br />

me<strong>di</strong>a<br />

Oltre che nei confronti della Matematica, 32 l’attenzione a educazione a, educazione<br />

con, educazione in presenza <strong>di</strong> (implicita nelle considerazioni iniziali <strong>di</strong> § 5)<br />

va rivolta ai me<strong>di</strong>a, e in particolare a quelli considerati alla fine <strong>di</strong> § 4, per le loro<br />

implicazioni in<strong>di</strong>pendenti dalle utilizzazioni scolastiche nel senso là accennato.<br />

Ma il tener conto dell’essere in presenza <strong>di</strong> new me<strong>di</strong>a non deve far accantonare<br />

le riflessioni sul senso dell’appren<strong>di</strong>mento della Matematica come fatto formativo e<br />

culturale, cioè sul “perché dovrebbero stu<strong>di</strong>are Matematica?”: 33 l’adeguarsi alle nuove<br />

situazioni dovrebbe essere una scelta tattica per evitare il rifiuto della Matematica,<br />

non una rinuncia a far conoscere e apprezzare la Matematica per quello che è e che<br />

può dare anche a chi non si de<strong>di</strong>cherà a stu<strong>di</strong> o attività che richiedano conoscenze<br />

<strong>matematiche</strong>. 34<br />

Mi pare importante che gli insegnanti <strong>di</strong> Matematica non abbiano paura <strong>di</strong> <strong>di</strong>re, e<br />

<strong>di</strong> testimoniare, perché val la pena <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are Matematica, ovviamente sempre che<br />

lo pensino, anche per l’essere stati messi in con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> comprenderlo grazie a<br />

in<strong>di</strong>cazioni esplicite in proposito.<br />

7 Formazione degli insegnanti e servizi agli insegnanti<br />

In effetti, gli insuccessi scolastici in Matematica hanno portato e portano a riflettere,<br />

oltre che sui programmi <strong>di</strong> insegnamento (in<strong>di</strong>pendentemente dalla denominazione<br />

ufficiale), sull’adeguatezza della preparazione <strong>di</strong> una parte (variamente valutata)<br />

degli insegnanti <strong>di</strong> Matematica e sulle sollecitazioni che sono state loro offerte sia<br />

sulla Matematica e sia sulla professione <strong>di</strong> insegnante, ovviamente tenendo conto<br />

della varietà <strong>di</strong> orientamenti dei docenti universitari per la formazione iniziale, degli<br />

32 V. g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

33 Nel 2007 scrissi un contributo con questo titolo pubblicato sul numero 476 <strong>di</strong> Tuttoscuola<br />

(novembre, pp. 51–53). Informazioni sono in g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

34 Segnalo il <strong>di</strong>battito sulla Matematica nella scuola aperto in Polymath <strong>di</strong> <strong>di</strong>cembre 2010 con un<br />

articolo <strong>di</strong> G. V. RAMANATHAN.<br />

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gaBriElE lucchini<br />

39<br />

Gabriele Lucchini 39<br />

operatori dell’aggiornamento per la formazione in servizio, degli stu<strong>di</strong>osi per le<br />

proposte agli uni e agli altri (e agli insegnanti) e per le scelte degli oggetti e dei mo<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o e <strong>di</strong> comunicazione.<br />

I new me<strong>di</strong>a offrono occasioni <strong>di</strong> riflessione e possibilità <strong>di</strong> comunicazione che,<br />

secondo me, 35 meritano grande attenzione e mi pare veramente auspicabile, in particolare,<br />

uno schedario <strong>di</strong> documentazione e <strong>di</strong> informazione anche sui new me<strong>di</strong>a in un<br />

quadro <strong>di</strong> servizi agli insegnanti (sia in formazione, sia in servizio), 36 con contributi<br />

<strong>di</strong> me<strong>di</strong>azione alla gestione dell’accumulo <strong>di</strong> fonti, testi, materiali, che va al <strong>di</strong> là delle<br />

attuali possibilità <strong>di</strong> singoli.<br />

Allegato 1 (v. nota 1)<br />

I complementi segnalati in nota 1 riguardano la documentazione, che avrebbe allungato<br />

e appesantito questo articolo fino a renderlo impubblicabile: potendo utilizzare le<br />

pagine internet<br />

http://newrobin.mat.unimi.it/users/lucchini/g304.htm<br />

http://newrobin.mat.unimi.it/users/lucchini/gabl00.htm<br />

ho adottato — come faccio da tempo — il ricorso a un file guida a file complementari,<br />

appositi o preesistenti, raggiungibili con link, configurando una struttura ipertestuale<br />

con itinerario <strong>di</strong> lettura (oltre che <strong>di</strong> lavoro) e link a file, secondo criteri per i quali<br />

rimando a g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

Non mi pare necessario riportare, qui, l’elenco dei file proposti in g304 <strong>di</strong> nota 1.<br />

Allegato 2 (v. nota 16)<br />

Strategia dell’algoritmo: storia e attualità <strong>di</strong> un metodo<br />

EDAV - educazione au<strong>di</strong>ovisiva, n. 381 (giugno 2010), pp. 25–29<br />

25 [introduzione]<br />

Il riferimento del 1971<br />

26 Lo schema del 1974<br />

Lo schema del 1976<br />

35 Nell’articolo sugli “insuccessi in Matematica” nel n. 3 del 2010 del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> Matematiche (già<br />

citato in nota 6) ho accennato al mio essere su “posizione minoritarie”.<br />

36 Non sono un esperto <strong>di</strong> finanziamenti pubblici (sui quali penso che sarebbe interessante la <strong>di</strong>sponibilità<br />

<strong>di</strong> dati su investimenti e prodotti) e penso che non vadano <strong>di</strong>sdegnate collaborazioni con enti<br />

commerciali.


40 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

40 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

27 Alcuni contributi<br />

Strategia dell’algoritmo, au<strong>di</strong>ovisivi e multime<strong>di</strong>alità<br />

Strategia dell’algoritmo e unità algoritmiche<br />

Strategia dell’algoritmo e “unità <strong>di</strong> appren<strong>di</strong>mento”<br />

28 Strategia dell’algoritmo e comunicazione<br />

Attualità della strategia dell’algoritmo<br />

Unità <strong>di</strong> riferimento per insegnanti<br />

29 L’esempio della LIM<br />

Dati <strong>di</strong> riferimenti bibliografici e sitografici<br />

✉GABRIELE LUCCHINI<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica “F. Enriques”<br />

Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Milano<br />

Via C. Sal<strong>di</strong>ni, 50 - 20133 Milano<br />

(in pensione dal 2009-11-01).<br />

E-mail: gabriele.lucchini@unimi.it (gentile concessione).<br />

Pagine internet:<br />

http://users.mat.unimi.it/users/lucchini/gabl00.htm<br />

(gentile concessione).<br />

—————— ◦ ◦ ——————<br />

Nel precedente fascicolo del <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong>, il n. 3/2010, è stato recensito un libro<br />

<strong>di</strong> Gabriele Lucchini senza che ne fosse chiaramente leggibile la casa e<strong>di</strong>trice. L’ha<br />

segnalato il prof. Antonio Barbanera, appassionato socio della <strong>Mathesis</strong> e per anni<br />

presidente della sezione <strong>di</strong> Terni. Il PdM, grato al prof. Barbanera, dà completezza al<br />

riferimento bibliografico:<br />

Gabriele Lucchini, Insuccessi in matematica, programmi <strong>di</strong> insegnamento, formazione<br />

degli insegnanti – Documenti e spunti <strong>di</strong> riflessione, ARACNE, Roma,<br />

2008.<br />

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Aspettando Achille<br />

Carlo Toffalori<br />

1 La perpetua corsa <strong>di</strong> Achille e della tartaruga<br />

Un “gioiello . . . immortale”: così Borges definisce il paradosso <strong>di</strong> Zenone su<br />

Achille e la tartaruga. Dunque, anche se a riguardo <strong>di</strong> quell’antico argomento tutto<br />

sembra ormai detto e stradetto, è lecito sognare che esso nasconda ancora qualche<br />

riflesso inatteso o bagliore imprevisto. È a questa illusione che è de<strong>di</strong>cata questa nota:<br />

la quale tratta appunto del paradosso e ripete su <strong>di</strong> esso molte osservazioni arcinote,<br />

ma aspira pure ad aggiungere qualche postilla originale.<br />

Proce<strong>di</strong>amo comunque con or<strong>di</strong>ne. È infatti giusto ricordare anzitutto chi fu<br />

Zenone <strong>di</strong> Elea: filosofo del V secolo avanti Cristo, <strong>di</strong>scepolo <strong>di</strong> Parmenide, con<strong>di</strong>vise<br />

col maestro la teoria “monista” <strong>di</strong> un tutto univoco, immobile e in<strong>di</strong>viso. Venne inserito<br />

da Platone tra i protagonisti del <strong>di</strong>alogo de<strong>di</strong>cato appunto a Parmenide, dove fa da<br />

interlocutore a un giovane Socrate e viene descritto “<strong>di</strong> notevole statura e gradevole a<br />

vedersi”. A sostegno del suo credo e a critica dell’idea opposta <strong>di</strong> una realtà molteplice<br />

e mutevole, Zenone compose i suoi quattro paradossi, i quali, in verità, sono arrivati<br />

ai giorni nostri non <strong>di</strong>rettamente, ma tramite il filtro <strong>di</strong> Aristotele, che ce li riferisce<br />

nella Fisica. È lì infatti che leggiamo: “quattro sono gli argomenti <strong>di</strong> Zenone intorno<br />

al movimento che offrono <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> soluzione. Primo, quello sulla inesistenza del<br />

movimento, per la ragione che il mosso deve giungere prima alla metà che non al<br />

termine. Il secondo argomento <strong>di</strong> Zenone è quello chiamato <strong>di</strong> Achille. Ragiona che il<br />

più lento non sarà raggiunto dal più veloce perché l’inseguitore deve passare per il<br />

luogo che l’inseguito ha appena abbandonato, <strong>di</strong> modo che il più lento ha sempre un<br />

certo vantaggio”. Seguono gli altri due paradossi, quello della freccia e quello dello<br />

sta<strong>di</strong>o. Come si vede, il resoconto aristotelico è rapido e stringato, senza concessione<br />

alcuna a <strong>di</strong>gressioni aneddotiche e favolistiche: per esempio il piè veloce Achille<br />

è accennato solo <strong>di</strong> sfuggita e la tartaruga nemmeno nominata. Molti secoli dopo,<br />

Borges pare quasi rammaricarsene e in Metempsicosi della tartaruga si domanda chi<br />

fu l’antico poeta — forse lo stesso Zenone? — che arricchì l’argomento filosofico<br />

dei due personaggi “<strong>di</strong> un eroe e <strong>di</strong> una tartaruga”. Lo stesso Borges provvede nella<br />

stessa sede a riparare all’omissione aristotelica e a riproporci il paradosso, caricandolo<br />

<strong>di</strong> un minimo <strong>di</strong> tensione e <strong>di</strong> pathos.<br />

41<br />

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42 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

42 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

“Achille, simbolo <strong>di</strong> rapi<strong>di</strong>tà, deve raggiungere la tartaruga, simbolo <strong>di</strong><br />

lentezza. Achille corre <strong>di</strong>eci volte più veloce della tartaruga e le concede<br />

<strong>di</strong>eci metri <strong>di</strong> vantaggio. Achille corre quei <strong>di</strong>eci metri e la tartaruga<br />

percorre un metro; Achille percorre quel metro, la tartaruga percorre un<br />

decimetro; Achille percorre quel decimetro, la tartaruga un centimetro;<br />

Achille percorre quel centimetro, la tartaruga un millimetro; Achille il<br />

millimetro, la tartaruga un decimo <strong>di</strong> millimetro, e così all’infinito; <strong>di</strong><br />

modo che Achille può correre per sempre senza raggiungerla”.<br />

Ancora Borges richiama altrove nella sua opera, per la precisione nei Prologhi, il<br />

primo paradosso <strong>di</strong> Zenone, quello dell’impossibilità del movimento; parla infatti<br />

dell’itinerario ipotetico che da un punto <strong>di</strong> partenza A dovrebbe condurre il “mobile”<br />

protagonista a un traguardo B, e tuttavia si rivela impercorribile perché “prima <strong>di</strong><br />

arrivare a B si deve attraversare il punto interme<strong>di</strong>o C, ma prima <strong>di</strong> arrivare a C sarà<br />

necessario attraversare il punto interme<strong>di</strong>o D, ma prima <strong>di</strong> arrivare a D . . . ” e via<br />

<strong>di</strong>cendo.<br />

Come detto, nel corso dei millenni, miria<strong>di</strong> <strong>di</strong> pensatori si sono affannati a contestare<br />

i quattro paradossi, a cominciare proprio da Aristotele, la cui confutazione<br />

è, per <strong>di</strong>rla ancora con Borges, <strong>di</strong> “brevità quasi sdegnosa”, o dalla critica altrettanto<br />

stringata che Kierkegaard attribuisce a Diogene e sottoscrive all’inizio de La<br />

ripetizione:<br />

“Visto che gli Eleati negavano il movimento, intervenne Diogene nel<br />

ruolo <strong>di</strong> oppositore; intervenne davvero, in quanto come noto non <strong>di</strong>sse<br />

una parola, ma camminò semplicemente avanti e in<strong>di</strong>etro due tre volte,<br />

col che stimò <strong>di</strong> averli confutati a sufficienza”.<br />

Obiezione senza dubbio incisiva, e assai più profonda e penetrante <strong>di</strong> quel che possa<br />

apparire. Ma gli argomenti <strong>di</strong> Zenone sembrano resistere a questo e altri assalti, perché<br />

coinvolgono il tema insi<strong>di</strong>oso dell’infinito, il quale sembra sottrarsi per sua stessa<br />

natura a ogni seria misurazione scientifica. È per questo motivo che la critica <strong>di</strong><br />

quei ragionamenti riesce tutt’altro che agevole e anzi espone a sua volta il fianco a<br />

giustificate obiezioni. Per esempio, si ha un bel <strong>di</strong>re che, come la <strong>di</strong>stanza percorsa da<br />

Achille o dalla tartaruga, così anche il tempo impiegato a descriverla si sud<strong>di</strong>vide in<br />

infinite parti; si ha un bell’affermare che in nessuno dei due casi, né per la <strong>di</strong>stanza<br />

né per il tempo, questa infinita <strong>di</strong>visibilità equivale all’infinità, in altre parole si può<br />

benissimo essere infinitamente <strong>di</strong>visibili e contemporaneamente finiti. Di fronte a<br />

queste considerazioni resistono i dubbi e le perplessità che nascono, appunto, dal<br />

mancato sostegno <strong>di</strong> una salda teoria scientifica, che sappia estendere i suoi calcoli<br />

e i suoi controlli pure all’infinito. Come osserva infatti Bertrand Russell ne La<br />

matematica e i metafisici — uno dei saggi che compongono Misticismo e logica —<br />

“Zenone affrontava in realtà tre problemi più astratti del moto”, e cioè quelli “degli<br />

infinitesimi, dell’infinito e della continuità”.<br />

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carlo toffalori<br />

43<br />

Carlo Toffalori 43<br />

2 La vita e le opinioni <strong>di</strong> Tristram Shandy, gentiluomo<br />

Gli sviluppi della matematica dell’Ottocento parvero rime<strong>di</strong>are a questa carenza:<br />

si ebbero, infatti, da un lato la sistemazione del calcolo infinitesimale e integrale<br />

e l’elaborazione del concetto <strong>di</strong> continuità, dall’altro la nascita della teoria degli<br />

insiemi e lo stu<strong>di</strong>o Cantoriano dell’infinito matematico. Si affacciarono allora accurate<br />

spiegazioni del paradosso <strong>di</strong> Achille e della tartaruga. La teoria delle serie numeriche,<br />

e la conseguente possibilità <strong>di</strong> calcolare appropriatamente somme <strong>di</strong> infiniti adden<strong>di</strong>,<br />

stabilirono per esempio l’argomentazione che segue. La riportiamo sommariamente,<br />

trascurando qualche finezza che sarebbe forse opportuna ma attarderebbe l’esposizione.<br />

Assumiamo dunque con Borges, tanto per semplificare le idee, che Achille corra <strong>di</strong>eci<br />

volte più veloce della tartaruga. Supponiamo poi che l’in<strong>di</strong>ce n denoti i successivi<br />

spostamenti dei due nella loro rincorsa. Allora<br />

• lo spazio S percorso dalla tartaruga risulta 1 + 10 −1 + 10 −2 + ··· + 10 −n + ...<br />

• quello S ′ percorso da Achille è invece 10 + 1 + 10 −1 + 10 −2 + ··· + 10 −n + ...<br />

Si osserva allora che la somma S, troncata a un qualunque numero finito <strong>di</strong> adden<strong>di</strong>,<br />

resta minore <strong>di</strong> 2, anzi <strong>di</strong> 10/9. Corrispondentemente S ′ rimarrà minore <strong>di</strong> 10 + 10/9.<br />

In particolare le due somme, S e S ′ , sono finite. D’altra parte la seconda somma si<br />

ottiene dalla prima moltiplicando per 10: in altre parole S ′ = 10S. Inoltre sottraendo<br />

la seconda somma dalla prima si ricava 9S = 10S − S = S ′ − S = 10. Si deduce che<br />

S = 10/9 e conseguentemente S ′ = 10 + 10/9. Si conclude che, quando la tartaruga<br />

ha percorso 10/9 <strong>di</strong> un metro, Achille la raggiunge. Così, una volta fissata la velocità<br />

sia <strong>di</strong> Achille che, conseguentemente, della tartaruga, riesce agevole calcolare pure il<br />

tempo del ricongiungimento: 10/9 <strong>di</strong> secondo, se si assume, per esempio, che Achille<br />

corra a un metro al secondo, e quin<strong>di</strong> la tartaruga a un decimetro al secondo.<br />

L’argomento appena proposto si estende facilmente a ogni serie geometrica <strong>di</strong><br />

ragione q con 0 < q < 1, e non solo a q = 1/10. In altre parole, la spiegazione resta<br />

valida quale che sia il rapporto q tra le velocità della tartaruga e <strong>di</strong> Achille, e non solo<br />

nel caso particolare che abbiamo considerato, che è appunto q = 1/10. Del resto<br />

• la con<strong>di</strong>zione q > 0 equivale a escludere che la tartaruga sia ferma,<br />

• l’altra q < 1 ad accettare che Achille sia più veloce.<br />

In realtà si potrebbe coinvolgere anche il caso q = 0, quello per cui la tartaruga resta<br />

immobile. A esso pure si applica il ragionamento, andando in realtà a <strong>di</strong>rimere il<br />

primo paradosso <strong>di</strong> Zenone.<br />

Un’altra spiegazione matematica, basata stavolta sulla teoria <strong>di</strong> Cantor dell’infinito,<br />

ci viene proposta da Bertrand Russell proprio ne La matematica e i metafisici.<br />

Secondo Russell la rincorsa <strong>di</strong> Achille e della tartaruga è un’ulteriore conferma delle<br />

impreve<strong>di</strong>bili sorprese che si incontrano quando si procede nel terreno insi<strong>di</strong>oso


44 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

44 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

dell’infinito, illudendosi <strong>di</strong> potervi applicare le leggi che regolano l’ambito più rassicurante<br />

e familiare del finito. È infatti incontrovertibile che, se a una collezione finita <strong>di</strong><br />

oggetti se ne toglie, o se ne aggiunge uno, quelli che restano non sono più tanti come<br />

prima. Consideriamo allora, per n che varia tra i naturali, le posizioni che la tartaruga<br />

e Achille occupano dopo il loro n-mo spostamento. C’è una corrispondenza biunivoca<br />

che lega le une alle altre, associando, per ogni n, l’ubicazione della tartaruga a quella<br />

<strong>di</strong> Achille. Inoltre, per ogni n, la posizione della tartaruga è <strong>di</strong>fferente da quella <strong>di</strong><br />

Achille, e anzi la precede. Allora, finché l’attenzione si restringe a una sequenza<br />

finita <strong>di</strong> spostamenti, nessun ricongiungimento è ammissibile: affermarlo sarebbe<br />

come sostenere che, pur mantenendosi la corrispondenza biunivoca <strong>di</strong> cui sopra, ad<br />

Achille è concessa una posizione in più — il che ovviamente smentisce le precedenti<br />

considerazioni.<br />

Ma quel che è uno scandalo in un mondo finito <strong>di</strong>viene accettabilissimo all’infinito.<br />

È noto infatti che se alla collezione N dei numeri naturali n se ne toglie uno, per<br />

esempio 0, oppure se ne aggiunge un altro, come <strong>di</strong>re ∞, si ottengono tanti elementi<br />

quanti ce n’erano prima, esiste infatti una corrispondenza biunivoca tra N e N − {0},<br />

come pure tra N e N ∪ {∞}. È quin<strong>di</strong> lecito ammettere che Achille occupi una<br />

posizione in più, raggiungendo la tartaruga, senza per questo contrad<strong>di</strong>re la biiezione<br />

tra le posizioni <strong>di</strong> lui che rincorre, e <strong>di</strong> lei che viene inseguita. Il classico assioma che<br />

“il tutto è maggiore della parte” viene irrime<strong>di</strong>abilmente smentito.<br />

L’argomento riesce in verità meno convincente e incisivo del precedente, e tuttavia<br />

fascinoso, tanto più che Russell lo accompagna con altre spiritose esemplificazioni,<br />

attingendole dalla letteratura, per la precisione da Laurence Sterne e da La vita<br />

e le opinioni <strong>di</strong> Tristram Shandy, gentiluomo. Si immagina infatti in quell’opera<br />

che il protagonista, Tristram Shandy appunto, si proponga <strong>di</strong> compilare la propria<br />

autobiografia ma, dopo aver impiegato un anno e oltre duecento pagine per sviluppare<br />

incre<strong>di</strong>bili <strong>di</strong>vagazioni sul proprio giorno natale, s’accorga che, mantenendo quel<br />

ritmo <strong>di</strong> composizione — un giorno all’anno —, non arriverà mai a completare la sua<br />

impresa. È dunque, in questo caso, Tristram Shandy a inseguire se stesso, nel tempo<br />

invece che nello spazio, e a far contemporaneamente da Achille e da tartaruga. Inoltre<br />

l’originario argomento <strong>di</strong> Zenone si ribalta, perché i tempi della rincorsa, anziché<br />

restringersi, si <strong>di</strong>latano e la <strong>di</strong>stanza tra inseguitore e inseguito s’accresce invece che<br />

<strong>di</strong>minuire. Tuttavia, sostiene Russell, se Shandy fosse stato eterno, non avrebbe avuto<br />

motivo <strong>di</strong> preoccuparsi: “nessuna parte della biografia sarebbe rimasta non scritta.<br />

Infatti: nel centesimo anno avrebbe descritto il centesimo giorno, nel millesimo anno<br />

il millesimo giorno, e così via”. La rincorsa temporale <strong>di</strong> Shandy, la sua ricerca del<br />

tempo perduto, sarebbe coronata dal successo.<br />

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carlo toffalori<br />

45<br />

Carlo Toffalori 45<br />

3 La spe<strong>di</strong>zione al Polo Nord<br />

È tuttavia un dato <strong>di</strong> fatto, sorprendente quanto si vuole, ma incontestabile, che<br />

l’interesse <strong>di</strong> poeti e scrittori verso i paradossi <strong>di</strong> Zenone non sia minimamente scemato<br />

dopo l’avvento del calcolo infinitesimale e le presunte spiegazioni <strong>matematiche</strong>, e<br />

anzi si sia mantenuto vigile e desto, quasi più vivo <strong>di</strong> prima. A confermarlo stanno<br />

anzitutto Tolstoj e quel brano <strong>di</strong> Guerra e pace che accenna al caso <strong>di</strong> Achille e della<br />

tartaruga — “il così detto sofisma degli antichi consistente in questo, che Achille<br />

non raggiungerà mai la tartaruga, la quale cammina davanti a lui, nonostante che<br />

Achille vada <strong>di</strong>eci volte più in fretta della tartaruga”. In realtà in questo frangente<br />

l’inseguimento <strong>di</strong> Achille serve allo scrittore russo proprio come spunto per avviare<br />

una lunga <strong>di</strong>gressione sul calcolo infinitesimale, che ne <strong>di</strong>scute la nascita e i meriti,<br />

nonché le impreve<strong>di</strong>bili applicazioni all’arte bellica e all’analisi storica.<br />

Invece la rincorsa <strong>di</strong> Achille dà a Borges in Discussione — nei due brevi saggi già<br />

parzialmente richiamati, La perpetua corsa <strong>di</strong> Achille e della tartaruga e Metempsicosi<br />

della tartaruga — l’estro per la famosa critica all’idea dell’infinito, “concetto che<br />

corrompe e ammattisce tutti gli altri”, “parola <strong>di</strong> spavento che abbiamo generato<br />

temerariamente e che, una volta ammessa in un pensiero, esplode e lo uccide”.<br />

Aggiunge Borges che “ci sono altri moniti antichi contro il commercio <strong>di</strong> una parola<br />

tanto perfida: c’è la leggenda cinese dello scettro dei re <strong>di</strong> Liang, che <strong>di</strong>minuiva <strong>di</strong><br />

una metà ad ogni nuovo re; lo scettro, mutilato da <strong>di</strong>nastie, esiste ancora”. Situazione<br />

che, come si vede, corrisponde al primo paradosso <strong>di</strong> Zenone e, comunque, dal punto<br />

<strong>di</strong> vista matematico, all’esistenza <strong>di</strong> successioni, come 2 −n oppure 10 −n al variare <strong>di</strong><br />

n,<br />

• decrescenti,<br />

• a termini positivi<br />

• e tuttavia convergenti a 0.<br />

Si noti però che il secondo paradosso <strong>di</strong> Zenone è più sottile; infatti non sempre<br />

una simile successione determina una serie convergente a una somma finita, come<br />

testimoniato dalla progressione 1/n.<br />

Altri autori, poi, sottolineano degli argomenti <strong>di</strong> Zenone nuove impreve<strong>di</strong>bili valenze<br />

extra-<strong>matematiche</strong>, che nessuna teoria <strong>di</strong> limiti e serie sembra capace <strong>di</strong> spiegare.<br />

È il caso <strong>di</strong> Kierkegaard e del suo Diario, le cui sconfinate pagine racchiudono anche<br />

la parabola della Spe<strong>di</strong>zione al Polo Nord. In esso il primo paradosso <strong>di</strong> Zenone è<br />

adattato a un tema caro al pensatore danese, e cioè al contrasto tra Cristianesimo e cristianità,<br />

tra la ra<strong>di</strong>calità del messaggio evangelico e i compromessi, le convenienze e le<br />

ipocrisie delle chiese che lo professano. Immagina dunque Kierkegaard che l’umanità<br />

si convinca che una spe<strong>di</strong>zione al Polo Nord sia essenziale per la beatitu<strong>di</strong>ne eterna.<br />

D’altra parte bisogna riconoscere che l’impresa si prospetta <strong>di</strong>fficile e pericolosa,<br />

destinata verosimilmente solo a una ristretta minoranza <strong>di</strong> eletti. I parroci danesi, però,


46 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

46 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

non si fanno scoraggiare dall’intoppo, trovano facilmente una via d’uscita e prendono<br />

a pre<strong>di</strong>care che perfino il semplice abbozzo <strong>di</strong> un tentativo <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione al polo —<br />

un comodo viaggio verso la tappa interme<strong>di</strong>a <strong>di</strong> Londra, oppure, perché no?, una<br />

passeggiata domenicale nel parco o ad<strong>di</strong>rittura il solo anelito a compierlo — è già un<br />

passo decisivo verso la salvezza.<br />

Il paradosso <strong>di</strong> Kierkedgaard è citato da Borges in Altre <strong>di</strong>squisizioni, nel saggio<br />

de<strong>di</strong>cato a Kafka e i suoi precursori, dove ulteriori trasposizioni letterarie <strong>di</strong> Zenone,<br />

dovute per esempio a Léon Bloy e Lord Dunsany, sono citate e confrontate. Né<br />

l’elenco si esaurisce qui, altri autori si potrebbero aggiungere al proposito, come Carlo<br />

Emilio Gadda e la personalissima cronaca ch’egli re<strong>di</strong>ge della rincorsa <strong>di</strong> Achille nel<br />

Primo libro delle favole.<br />

Ma lo scrittore che più facilmente si accosta a Zenone è ovviamente Franz Kafka.<br />

Dice Borges sempre in Kafka e i suoi precursori, a proposito del paradosso della<br />

tartaruga, che “la forma <strong>di</strong> questo illustre problema è, esattamente, quella del Castello,<br />

e il mobile e la freccia e Achille sono i primi personaggi kafkiani della letteratura”. In<br />

effetti l’agrimensore K. — il protagonista del romanzo, il quale anela senza successo <strong>di</strong><br />

accedere al Castello che pure l’ha convocato — rivive gli stessi imbarazzi dell’antico<br />

“mobile” <strong>di</strong> Zenone, così come sibillini, criptici e inconcludenti sono i messaggi che<br />

dal Castello dovrebbero arrivargli e i latori che dovrebbero recapitarglieli. Il tema<br />

della lettera che non arriva, nell’ambasciatore che non sa <strong>di</strong>stricarsi dagli infiniti<br />

ostacoli che lo bloccano, compare del resto già nell’altro famoso racconto kafkiano<br />

dal titolo Il messaggio dell’imperatore, e viene anzi ripreso in Durante la costruzione<br />

della grande muraglia cinese dove anzi si congiunge a molteplici varianti dei vecchi<br />

paradossi, tant’è vero che Borges, nel suo Prologo de<strong>di</strong>cato a Kafka: la metamorfosi,<br />

ne compen<strong>di</strong>a il contenuto nel modo che segue:<br />

“per arrestare l’avvicinarsi <strong>di</strong> eserciti infinitamente lontani, un imperatore<br />

infinitamente remoto nel tempo e nello spazio comanda che infinite<br />

generazioni costruiscano una muraglia infinita che circoscriva il suo<br />

infinito impero”.<br />

Echi kafkiani <strong>di</strong> Zenone si colgono in Una confusione quoti<strong>di</strong>ana, dove due vicini si<br />

rincorrono inutilmente senza riuscire mai a incontrarsi; oppure nel Prossimo villaggio,<br />

dove si tratta il tempo smisurato e inaccessibile che si impone per raggiungere a cavallo<br />

il paese vicino; oppure, finalmente, in Davanti alla legge, racconto che viene ripreso<br />

e ampliato anche nel finale del Processo. In esso si immagina che il protagonista<br />

consumi l’intera vita seduto su uno sgabello, nell’inutile attesa <strong>di</strong> accedere appunto alla<br />

legge. In tutti questi casi gli antichi paradossi <strong>di</strong>ventano lo spunto per simboleggiare,<br />

più che l’impossibilità del movimento, il dramma umano dell’incomunicabilità e<br />

dell’esclusione, la ricerca angosciata e inconclusa <strong>di</strong> un senso della propria vita.<br />

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carlo toffalori<br />

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Carlo Toffalori 47<br />

4 Quel che la tartaruga <strong>di</strong>sse ad Achille<br />

Di fronte a tanta dovizie <strong>di</strong> esempi letterari, tutti successivi alla crescita del calcolo<br />

<strong>di</strong>fferenziale, e <strong>di</strong> fronte all’autorità dei geni che li hanno composti, spesso consapevoli<br />

<strong>di</strong> queste novità scientifiche, viene seriamente da dubitare che la matematica sappia<br />

realmente <strong>di</strong>panare l’essenza del problema zenoniano. Viene anzi in mente un altro<br />

grande della poesia, Paul Valéry, nel suo Cimitero marino taccia <strong>di</strong> “crudele” l’antico<br />

filosofo greco. L’irraggiungibile tartaruga sembra infatti, più che un esercizio inoffensivo<br />

<strong>di</strong> matematica, l’emblema dell’imperfezione umana, della nostra incapacità <strong>di</strong><br />

conoscerci e conoscere. C’è allora quasi da sottoscrivere l’opinione <strong>di</strong> Kant, secondo<br />

cui le antinomie <strong>di</strong> Zenone sono non <strong>di</strong>vertimenti sofistici o contorsioni mentali, ma<br />

solo l’inevitabile conseguenza degli insuperabili limiti della nostra ragione. L’inspiegabile<br />

paradosso <strong>di</strong>venta proprio come la tartaruga, e i nostri tentativi <strong>di</strong> comprenderlo<br />

come l’inutile rincorsa del piè veloce Achille.<br />

Né una simile conclusione genera, matematicamente parlando, eccessivi sconcerti,<br />

ché anzi si collega facilmente ai teoremi <strong>di</strong> incompletezza <strong>di</strong> Gödel: i quali pure<br />

sottolineano, a proposito dei numeri naturali, l’impossibilità umana <strong>di</strong> coglierne<br />

efficacemente i fondamenti, e contemporaneamente la coscienza, anzi la prova provata<br />

— matematicamente provata — <strong>di</strong> questa impossibilità. Infatti ogni sistema coerente<br />

<strong>di</strong> assiomi e regole <strong>di</strong> deduzione, che la mente elabora per dominare l’aritmetica,<br />

sperimenta zone d’ombra, s’imbatte in affermazioni che non sa né <strong>di</strong>mostrare né<br />

confutare e in definitiva rimanda a teorie più ricche e potenti — capaci finalmente<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>rimere quella particolare questione, e tuttavia ancora vulnerabili e incomplete,<br />

perché condannate ad analoghi imbarazzi: per quanto avanti ci si spinga nel mondo<br />

dei numeri, per quanto si perfezioni la loro analisi, restano sempre zone inesplorate<br />

da raggiungere. In questo or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> idee <strong>di</strong>venta allora automatico, quasi scontato,<br />

paragonare la tartaruga all’aritmetica e Achille ai tentativi <strong>di</strong> comprenderla. Come<br />

proprio Tristram Shandy annota, perfino la scienza è “<strong>di</strong>visibile ad infinitum”.<br />

Sempre in tema <strong>di</strong> matematica, c’è un’ulteriore legame con i paradossi <strong>di</strong> Zenone<br />

che vale la pena illustrare, relativamente recente e anzi ispirato dagli orizzonti<br />

dell’informatica teorica e della moderna crittografia. Per introdurlo, conviene far<br />

riferimento all’altra celebre variante del vecchio argomento <strong>di</strong> Zenone che Lewis<br />

Carroll propone in Quel che la tartaruga <strong>di</strong>sse ad Achille. Come ricorderete, vi si<br />

immagina che Achille e la tartaruga, abbandonata la loro gara inconcludente, prendano<br />

a <strong>di</strong>scutere <strong>di</strong> geometria, in particolare della “prima proposizione <strong>di</strong> Euclide” relativa<br />

alla costruzione <strong>di</strong> un triangolo equilatero <strong>di</strong> lato assegnato AB. La procedura per<br />

ottenerla è facile da riassumere:<br />

• si tracciano le circonferenze con raggio AB e centro A, B rispettivamente;<br />

• si considera un loro punto <strong>di</strong> intersezione C — passaggio in realtà controverso,<br />

dato che i postulati euclidei non assicurano affatto che un tale punto C esista:


48 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

48 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

ma non sono questi il momento e il luogo <strong>di</strong> soffermarsi sulla questione;<br />

• si osserva poi che AC è raggio della prima circonferenza, e quin<strong>di</strong> uguale ad<br />

AB;<br />

• allo stesso modo BC è raggio della seconda circonferenza, e come tale ancora<br />

uguale ad AB;<br />

• si conclude che AC e BC, in quanto uguali ad AB, sono uguali tra loro.<br />

La tartaruga e Achille <strong>di</strong>scutono in particolare il sillogismo finale:<br />

a) due cose uguali a una terza sono uguali tra loro;<br />

b) i due segmenti AC e BC sono uguali ad AB;<br />

z) i due segmenti AC e BC sono uguali tra loro.<br />

La tartaruga accetta le premesse a) e b) ma nega che esse giustifichino da sole la<br />

conclusione z). Persuade anzi Achille della necessità <strong>di</strong> interporre una proposizione<br />

ipotetica:<br />

c) se a) e b) sono valide, z) è valida.<br />

Ma neppure a questo punto la tartaruga si <strong>di</strong>chiara sod<strong>di</strong>sfatta: accetta infatti la vali<strong>di</strong>tà<br />

<strong>di</strong> a), b) e c), ma nega che se ne possa dedurre z). Achille è allora portato a interpolare:<br />

d) se a), b) e c) sono valide, z) è valida.<br />

Tuttavia neanche d) è la tappa decisiva del sillogismo, l’intrico prosegue senza fine,<br />

scomodando ipotesi interme<strong>di</strong>e sempre uguali e sempre nuove, così che al narratore<br />

non resta che chiosare: “alcuni mesi più tar<strong>di</strong> . . . Achille era ancora seduto sul guscio<br />

della paziente tartaruga e scriveva ancora sul taccuino, che sembrava tutto riempito”.<br />

Come si vede, stavolta ad affannarsi è non la tartaruga che fugge, ma l’eroe che<br />

cerca una logica spiegazione; l’animale, invece, regge beffardo le fila del gioco, forte<br />

<strong>di</strong> una logica superiore, certo <strong>di</strong> non essere raggiunto. Ebbene, la storia fantastica <strong>di</strong><br />

Carroll serve per introdurre nel modo migliore gli sviluppi della moderna complessità<br />

computazionale cui già si accennava, a cominciare dalla questione P = NP. In che<br />

cosa essa consista, immaginiamo che sia ben noto al lettore. Conviene però che la<br />

ricapitoliamo sommariamente, per meglio apprezzare il collegamento con Zenone.<br />

Supponiamo allora, tanto per fare un esempio, che n sia un numero naturale<br />

prodotto <strong>di</strong> due primi <strong>di</strong>stinti p e q, che la tartaruga conosca questi fattori ma Achille<br />

invece li ignori e cerchi <strong>di</strong> trovarli. In teoria l’eroe ha la garanzia assoluta <strong>di</strong> coronare<br />

i suoi sforzi, sa infatti dal teorema fondamentale dell’aritmetica che n si decompone<br />

in modo unico in fattori primi; dunque, in linea <strong>di</strong> principio, gli basta controllare se<br />

n è <strong>di</strong>visibile per 2, poi per 3,5,7,11 e via <strong>di</strong>cendo, per scoprire prima o poi p e q.<br />

Nella pratica, però, non c’è garanzia alcuna che i suoi calcoli scorrano così lisci. Al<br />

contrario, se p e q fossero enormemente gran<strong>di</strong>, i suoi tentativi si accumulerebbero<br />

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carlo toffalori<br />

49<br />

Carlo Toffalori 49<br />

senza successo. Per ottenere i due primi misteriosi, Achille dovrebbe infatti controllare<br />

una quantità sterminata <strong>di</strong> casi interme<strong>di</strong>, senza certezza alcuna d’arrivare in breve<br />

alla soluzione. È un dato <strong>di</strong> fatto: quand’anche Achille abbandonasse le procedure<br />

artigianali appena descritte e ricorresse agli algoritmi più sofisticati che la teoria<br />

dei numeri propone e ai calcolatori più rapi<strong>di</strong> e potenti che l’informatica <strong>di</strong>spone,<br />

sperimenterebbe analoghi imbarazzi e la sua ricerca potrebbe richiedergli, come nel<br />

caso <strong>di</strong> Carroll, non il breve palpito <strong>di</strong> un attimo ma, senza esagerazione alcuna, “tutto<br />

il tempo del mondo”, e cioè tanti secon<strong>di</strong> quanti ne sono trascorsi dalla scintilla del<br />

Big Bang originario fino a oggi, e forse anche <strong>di</strong> più. D’altra parte, basterebbe che la<br />

tartaruga, che invece conosce i due fattori primi, si degnasse <strong>di</strong> rivelargliene anche uno<br />

solo, per esempio p, perché Achille con la semplice <strong>di</strong>visione <strong>di</strong> n per p recuperasse<br />

anche q e l’intera decomposizione. È questa appunto la situazione dei problemi <strong>di</strong> NP.<br />

Infatti in teoria della complessità<br />

• P denota la classe dei problemi che si risolvono “rapidamente”,<br />

• NP è invece la classe dei problemi che ammettono soluzione rapida solo quando<br />

si può ricorrere a un qualche “aiutino”.<br />

La ricerca <strong>di</strong> p e q a partire da n è appunto l’esempio <strong>di</strong> un problema che sta certamente<br />

in NP, ma chissà se anche in P. Ovviamente la definizione rigorosa delle due classi, P<br />

e NP, presuppone che si chiarisca preliminarmente che cosa sia un algoritmo “rapido”<br />

<strong>di</strong> soluzione — al che provvedono teorie sottili e controverse. La lettera P sta proprio<br />

a sottolineare, tanto in P quanto in NP, la deliberazione secondo cui una procedura è<br />

veloce quando opera in tempi al più “polinomiali” rispetto alla lunghezza degli input.<br />

P per polinomiale, dunque: ipotesi <strong>di</strong>battuta, come si <strong>di</strong>ceva, ma della quale non è il<br />

caso <strong>di</strong> <strong>di</strong>squisire qui.<br />

A prescindere da queste finezze teoriche, la situazione <strong>di</strong> P e NP richiama i quiz<br />

serali della televisione, in cui il concorrente è tenuto a rispondere in tempi ragionevoli<br />

ma, quando non sa <strong>di</strong>stricarsi da solo, può talora avvalersi <strong>di</strong> qualche suggerimento<br />

telefonico. Il caso in cui il concorrente fa presto e bene da sé è quello <strong>di</strong> P, l’altro, in<br />

cui si affida all’ausilio esterno, corrisponde invece a NP. La questione P = NP chiede<br />

allora fino a che punto l’aiutino è decisivo. È evidente, infatti, che il suggerimento<br />

accelera la risposta. Ma nulla vieta che, in sua assenza, la soluzione arrivi ugualmente<br />

in tempi forse più rilassati, ma del tutto accettabili: un po’ meno rapi<strong>di</strong>, ma pur sempre<br />

rapi<strong>di</strong>. D’altra parte niente esclude che, al contrario, in assenza <strong>di</strong> aiuto l’attesa della<br />

risposta si <strong>di</strong>lati e superi ogni limite ragionevole. Il caso <strong>di</strong> n, p e q ce lo conferma:<br />

Achille può spendere una vita intera se si intestar<strong>di</strong>sce a procedere da solo; ma se<br />

la tartaruga si degna <strong>di</strong> aiutarlo, <strong>di</strong>venta capace <strong>di</strong> rispondere quasi imme<strong>di</strong>atamente.<br />

Situazione che evidentemente richiama il primo paradosso <strong>di</strong> Zenone e sottolinea la<br />

<strong>di</strong>stanza incolmabile che talora si stabilisce tra chi detiene l’informazione e chi invece<br />

la ignora.


50 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

50 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

5 Metempsicosi della tartaruga<br />

Si potrebbe sostenere che il secondo paradosso <strong>di</strong> Zenone è più “<strong>di</strong>namico” del<br />

primo. È vero che l’uno e l’altro servono a criticare l’idea del moto, e quin<strong>di</strong> una<br />

loro classifica per solerzia appare decisamente esagerata e fuori luogo. Tuttavia l’idea<br />

stessa <strong>di</strong> uno sprint tra due contendenti suscita certamente maggior emozione che non<br />

il personalissimo travaglio del “mobile” solitario. Mal si adatta, allora, a questo spirito<br />

<strong>di</strong> competizione l’esempio <strong>di</strong> P e NP, dove la tartaruga è la depositaria immobile e<br />

consolidata del sapere, quasi come una sibilla, così che sta solo alla sua <strong>di</strong>screzione<br />

e al suo umore <strong>di</strong> elargirlo o no all’angosciato Achille. Si preferirebbe invece che il<br />

gioco fosse più vivo e partecipato e che pure l’animale vi svolgesse un ruolo attivo.<br />

Ebbene, c’è un altro orizzonte della teoria informatica della computabilità che<br />

corrisponde pienamente a questa aspirazione. Si tratta della così detta complessità<br />

interattiva. In essa si immagina che due interlocutori collaborino al buon esito <strong>di</strong> una<br />

procedura: da un lato chi, come Achille, si sforza <strong>di</strong> trovare la soluzione e dall’altro<br />

chi, come la tartaruga, può talora illuminarlo nella ricerca; in termini più calzanti e<br />

generali, da una parte l’uomo che si affida al calcolatore e dall’altra la macchina che<br />

provvede ad assisterlo. Si suppone allora che colui, o colei, che interpella il computer<br />

possa ogni tanto fermarsi, ricapitolare lo stato del lavoro e riformulare in termini più<br />

mirati la sua domanda iniziale.<br />

Dobbiamo però confessare che non Achille e la tartaruga, ma altri personaggi<br />

leggendari sono evocati a rappresentare i due protagonisti, almeno secondo le convenzioni<br />

che si sono ormai stabilite in informatica: per l’esattezza il giovane Artù e il<br />

Mago Merlino, l’uno come ragazzo cocciuto e ignorante, deciso a farsi convincere<br />

solo dall’assoluta evidenza; l’altro come saggio depositario della verità e <strong>di</strong>spensatore<br />

dei suoi frammenti. Artù come Achille, dunque, o come un ricercatore seduto al<br />

computer, e Merlino come la tartaruga, o come la macchina che elargisce le risposte.<br />

Né c’è da <strong>di</strong>spiacersi troppo che questi due nuovi interpreti vengano a sostituire gli<br />

antichi protagonisti della tenzone. Borges, per esempio, non potrebbe che rallegrarsi<br />

della gran varietà <strong>di</strong> personaggi che provvedono a vivacizzare il paradosso: non solo il<br />

“Pelide” e la tartaruga, ma anche Tristram Shandy all’inseguimento <strong>di</strong> se stesso, come<br />

si <strong>di</strong>ceva poco fa, oppure Artù e Merlino, come scopriamo adesso.<br />

Ma ritorniamo agli algoritmi interattivi, affidandoci per semplicità ancora ad<br />

Achille e alla tartaruga per spiegarne lo svolgimento. La situazione <strong>di</strong> partenza è la<br />

seguente: si immagina che ci sia un enigma da risolvere, con due possibili risposte<br />

— sì oppure no —, ad esempio che ci sia da decidere se un dato numero n è primo<br />

oppure no, e che la tartaruga debba convincere Achille che la risposta è sì. Come<br />

anticipavo parlando <strong>di</strong> Artù, si presuppone che Achille non abbia né scienza né cultura<br />

e sia capace al massimo <strong>di</strong> svolgere qualche conto semplice semplice; in compenso è<br />

testardo e sospettoso e non vuol farsi persuadere se non <strong>di</strong> fronte all’evidenza. Così gli<br />

è data facoltà <strong>di</strong> incalzare la tartaruga con domande insistite, ma casuali, capricciose,<br />

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carlo toffalori<br />

51<br />

Carlo Toffalori 51<br />

senza logica alcuna se non quella dell’ispirazione del momento. L’animale, a sua<br />

volta, è tenuto a rispondere, ma non ha l’obbligo <strong>di</strong> essere sincero, può mentire e anzi<br />

ingannare, se vuole. Nel modello informatico, però, si prevede espressamente che<br />

• se la risposta finale è sì, la tartaruga abbia alta probabilità <strong>di</strong> convincerne Achille,<br />

• se la risposta invece è no, la probabilità che la tartaruga imbrogli Achille e lo<br />

persuada del contrario sia bassa.<br />

Sempre nel canone scientifico si richiede, ovviamente, che la corrispondenza tra<br />

Achille e la tartaruga sia sbrigata in tempi ragionevoli, che non troppi, né troppo<br />

lunghi, siano i messaggi che i due si scambiano. La classe dei problemi che si<br />

prestano a una tale procedura <strong>di</strong> soluzione è denotata IP, a significare “interattivo<br />

polinomiale”. C’è un teorema famoso che la identifica alternativamente come la<br />

classe dei problemi che si risolvono impiegando risorse <strong>di</strong> memoria al più polinomiali<br />

rispetto alla lunghezza degli input.<br />

Questo ci insegna la complessità computazionale. Ma passando a Zenone possiamo<br />

bene immaginare il protocollo appena illustrato come un’ulteriore esemplificazione<br />

dell’antico inseguimento. La tartaruga, infatti, ben si presta a rappresentare la verità, o<br />

comunque chi la possiede, e Achille a interpretare chi la rincorre. L’una può erogare<br />

all’altro briciole <strong>di</strong> informazioni oppure bugie. Se poi esclu<strong>di</strong>amo dal protocollo<br />

informatico ogni preoccupazione <strong>di</strong> onestà, ogni aspirazione a un lieto fine, così da<br />

abolire i vincoli che sanzionano eventuali inganni e scadenzano i tempi <strong>di</strong> risposta,<br />

ecco che la tartaruga acquista libertà assoluta <strong>di</strong> condurre il gioco, <strong>di</strong> rispondere il vero<br />

o il falso a suo piacimento e in definitiva <strong>di</strong> pilotare Achille fin quando e dove vuole,<br />

sino all’infinito, proprio come nel caso <strong>di</strong> Carroll e dei suoi sillogismi. Prospettiva<br />

che non costituisce solo l’ennesima variante dell’antico gioco zenoniano, ma giunge a<br />

trasmettere qualche accigliata apprensione, quando si osserva come per quest’ultima<br />

sua “crudele” metempsicosi la tartaruga scelga le vesti del calcolatore e ne sottolinei<br />

così i poteri inquietanti e i margini <strong>di</strong> inaffidabilità.<br />

✉CARLO TOFFALORI<br />

Scuola <strong>di</strong> Scienze e Tecnologie<br />

Università <strong>di</strong> Camerino.


52 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

I GIOVANI E LA MATEMATICA<br />

È vero che la Matematica può anche essere interessante?<br />

L’intervista tra i giovani della sezione <strong>Mathesis</strong> <strong>di</strong> Rovigo<br />

Qualche tempo fa siamo stati invitati, come sezione giovani della <strong>Mathesis</strong> ro<strong>di</strong>gina,<br />

a scrivere un articolo riguardo al nostro rapporto con la matematica, facendo particolare<br />

attenzione a come ci sia apparsa al liceo e come e perché l’abbiamo scelta come <strong>di</strong>sciplina<br />

Universitaria.<br />

Per rendere la questione più concreta e sincera abbiamo scelto <strong>di</strong> intervistare tre ragazzi<br />

della stessa sezione giovani, per meglio capire cosa sia per loro la Matematica, come si siano<br />

appassionati e come la vivano all’interno della loro realtà <strong>di</strong> liceali e universitari.<br />

La prima intervista è rivolta a LORENZO VALENTINI, giovane iscritto alla <strong>Mathesis</strong> <strong>di</strong><br />

Rovigo studente <strong>di</strong> quinta del Liceo Scientifico Paleocapa, anch’esso <strong>di</strong> Rovigo.<br />

Qual è stato il tuo primo approccio con la Matematica al liceo?<br />

LORENZO : La Matematica era una delle materie che preferivo sin dalle scuole elementari,<br />

ma il Liceo mi ha fatto scoprire quel qualcosa in più che ha permesso mi appassionassi<br />

definitivamente a questa <strong>di</strong>sciplina. La cosa che mi ha subito colpito fu come il professore<br />

avesse introdotto in modo logico e <strong>di</strong>mostrativo le classiche operazioni quali l’ad<strong>di</strong>zione, la<br />

moltiplicazione ecc. che fino allora credevo processi meccanici sui quali non ci fosse nulla<br />

da <strong>di</strong>scutere. Lezione dopo lezione ci venivano spiegati i concetti <strong>di</strong> definizione, assioma,<br />

teorema: mi <strong>di</strong>venne chiaro come la Matematica fosse molto più che “fare i conti”. Si spalancò<br />

ai miei occhi un complesso sistema logico, dove tutto veniva <strong>di</strong>mostrato, nulla lasciato al caso.<br />

C’è stato un argomento che ti è stato particolarmente utile per apprezzare la Matematica?<br />

L. : Un ruolo fondamentale l’ha giocato la geometria euclidea stu<strong>di</strong>ata al biennio. Si trattava<br />

<strong>di</strong> una geometria <strong>di</strong>versa da quella stu<strong>di</strong>ata alle me<strong>di</strong>e. Le formule applicate in maniera<br />

meccanica lasciarono spazio a <strong>di</strong>mostrazioni <strong>di</strong> teoremi: anche le proprietà più banali non<br />

sfuggivano a questo sistema rigoroso. Stu<strong>di</strong>are i vari teoremi giorno per giorno e applicarli in<br />

esercizi mai banali, dove un ruolo importante era giocato dall’intuizione, mi stimolava e mi<br />

<strong>di</strong>vertiva. Fu da allora che la matematica cominciò davvero ad affascinarmi. La geometria<br />

analitica cominciata al triennio fu poi un altro argomento basilare: ora le figure venivano<br />

trattate con numeri, la geometria e l’algebra del biennio si erano fuse in questo nuovo, grande<br />

argomento: tutto tornava, sembrava quasi una strana magia.<br />

52<br />

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MathEsis rovigo, sEzionE giovani<br />

53<br />

<strong>Mathesis</strong> Rovigo, sezione giovani 53<br />

Cre<strong>di</strong> che oggi, in particolare nella tua scuola, ci siano opportunità per rendere<br />

piacevole e interessante la matematica a tutti gli studenti?<br />

L. : Sì, e molteplici.<br />

In primo luogo grazie al “Progetto nazionale lauree scientifiche”, da quest’anno promosso<br />

a “Piano nazionale lauree scientifiche”, sono stati organizzati al Liceo Paleocapa una serie<br />

<strong>di</strong> incontri sulla Matematica sull’argomento “Sistemi Dinamici”, aperti anche agli studenti<br />

<strong>di</strong> altre scuole della provincia. Durante i vari incontri si è preso in esame come usare<br />

la matematica per stu<strong>di</strong>are sistemi variabili nel tempo, come ad esempio l’aumento della<br />

popolazione. Dal momento che molti ragazzi, a mio parere, si allontanano dalla matematica<br />

per la sua apparente astrazione dal mondo, il corso risultava molto interessante per vedere<br />

come invece la matematica sia utile in ambiti quoti<strong>di</strong>ani.<br />

In secondo luogo il progetto “Olimpia<strong>di</strong> della Matematica” cui la scuola ha aderito ritengo sia<br />

un’ottima occasione per approfon<strong>di</strong>re personalmente argomenti <strong>di</strong> solito trascurati a scuola<br />

(combinatoria, teoria dei numeri.). La vena competitiva del progetto è stimolante e permette<br />

sia <strong>di</strong> vedere la matematica come uno sport sia <strong>di</strong> confrontarsi con studenti <strong>di</strong> tutta Italia sul<br />

proprio livello <strong>di</strong> <strong>di</strong>mestichezza con tale <strong>di</strong>sciplina.<br />

Ultima, ma non per importanza, la neonata associazione ro<strong>di</strong>gina “<strong>Mathesis</strong>”: la speranza è<br />

quella <strong>di</strong> avvicinare il maggior numero possibile <strong>di</strong> ragazzi alla “regina della scienze” con la<br />

promozione <strong>di</strong> conferenze, cineforum, pubblicazioni <strong>di</strong> argomento matematico, cercando un<br />

taglio originale e <strong>di</strong>vulgativo.<br />

Segue l’intervista in parallelo a MATTIA FOGAGNOLO e GIACOMO ELEFANTE, due<br />

ragazzi iscritti al primo anno del corso <strong>di</strong> Laurea in Matematica, presso l’Università <strong>di</strong> Padova.<br />

Anch’essi sono iscritti alla <strong>Mathesis</strong> e sono ex studenti del Liceo Paleocapa.<br />

Perché avete scelto Matematica come corso <strong>di</strong> stu<strong>di</strong> universitario? Quali sono gli<br />

aspetti della materia che più vi affascinano?<br />

M.F. : Beh il motivo principale per quanto mi riguarda è piuttosto scontato e se vogliamo<br />

banale, matematica è sempre stata la materia in cui ho ottenuto i migliori risultati, e che è<br />

sempre riuscita a mantenermi vivo l’interesse durante le lezioni. La “scintilla” è scattata<br />

tuttavia durante il terzo anno del liceo, con le prime nozioni <strong>di</strong> geometria analitica, che mi<br />

hanno fatto avvicinare a quella che è tutt’ora la mia materia preferita, e cioè l’analisi. La<br />

decisione <strong>di</strong> iscrivermi a Matematica l’ho presa infatti solamente al quinto anno, in quanto<br />

affascinato da concetti più avanzati come la teoria delle derivate e il calcolo integrale. Ad un<br />

livello più generale amo della matematica le sue basi prettamente teoriche, forse perché si<br />

adattano in un certo senso alla mia personalità, assai poco pratica.<br />

G.E. : La prima risposta è ovviamente il fatto che la matematica mi è sempre piaciuta, ma<br />

posso <strong>di</strong>re <strong>di</strong> essere stato anche fortunato poiché, fin dalle me<strong>di</strong>e, passando poi per le superiori,<br />

ho sempre avuto degli insegnanti che mi hanno stimolato nell’appren<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> questa materia.<br />

Nonostante questo però la scelta <strong>di</strong> iscrivermi a Matematica è stata presa alla fine del quarto<br />

anno <strong>di</strong> scuole superiori, anche se mi sono sempre continuato a chiedere se fosse la scelta<br />

giusta, avendo da sempre un debole per l’astronomia. Penso tuttavia <strong>di</strong> aver scelto per il<br />

meglio; mi sono da sempre sentito portato verso questa materia e, credo, mi sarei rimproverato<br />

per sempre se non avessi intrapreso questo percorso. Adoro l’eleganza <strong>di</strong> questa materia e il


54 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

54 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

fatto che la matematica possa essere, allo stesso tempo, sia raffinata e astratta ma anche pratica<br />

e applicata a problemi quoti<strong>di</strong>ani.<br />

Si sente e si legge molto spesso che il corso <strong>di</strong> Matematica sia particolarmente<br />

impegnativo, tanto da essere considerato a volte quasi proibitivo. Che cosa ne<br />

pensate?<br />

G.E. : Sono d’accordo sul fatto che sia impegnativo. Non si può pensare <strong>di</strong> passare gli esami<br />

in maniera perfetta senza nemmeno impegnarsi, ma questo vale per molte facoltà. Lo stu<strong>di</strong>o è<br />

necessario ma non lo è passare giornate intere sui libri, si può benissimo avere una vita sociale<br />

e vari altri impegni. All’inizio magari può anche un po’ spaventare, sia per il ritmo <strong>di</strong>verso,<br />

più veloce e intenso, ma anche per gli argomenti più completi e <strong>di</strong>fficili rispetto a quelli del<br />

liceo.<br />

M.F. : Non posso assolutamente negare che il corso sia impegnativo; la frequenza costante alle<br />

lezioni è quasi obbligatoria per ottenere risultati decorosi, e una certa attitu<strong>di</strong>ne alla materia<br />

non è assolutamente sufficiente a garantirsi il successo. L’impegno è quin<strong>di</strong> fondamentale, e<br />

ancor più la convinzione e l’interesse per gli argomenti. Ammetto che i primissimi perio<strong>di</strong> sono<br />

risultati piuttosto sconfortanti, per via soprattutto del ritmo e dello stile delle lezioni piuttosto<br />

<strong>di</strong>versi da quelli del liceo. Chiariamo subito però che è non affatto necessario “uccidersi <strong>di</strong><br />

stu<strong>di</strong>o” per continuare, io e Giacomo ad esempio, ma con noi molte altre matricole, stiamo<br />

affrontando il corso in modo sereno e senza trascurare la vita sociale e svariati interessi.<br />

Quin<strong>di</strong> non è necessario essere “geni” per stu<strong>di</strong>are Matematica?<br />

M.F. : Beh avere un certo talento sicuramente aiuta, ma penso che molto più importanti siano<br />

l’impegno e la passione per la materia.<br />

G.E. : Essere portati per la materia aiuta sicuramente, conosco molte persone che sono<br />

talentuose e capiscono al volo gli argomenti, ma <strong>di</strong> certo non basta. Lo stu<strong>di</strong>o e l’esercizio,<br />

nonché l’interesse degli argomenti, sono altrettanto importanti, se non <strong>di</strong> più.<br />

Per concludere, a chi e perché consigliereste <strong>di</strong> scegliere Matematica?<br />

M.F. : Consiglio <strong>di</strong> prendere in considerazione Matematica a tutti coloro che provano entusiasmo<br />

per certi aspetti della materia e hanno intenzione <strong>di</strong> darsi da fare per questa. Se<br />

riusciranno a entrare nel giusto “or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> idee” (è piuttosto <strong>di</strong>fficile da spiegare a parole,<br />

chiedo scusa), <strong>di</strong> sicuro non verranno delusi dalla profon<strong>di</strong>tà degli argomenti che solo il corso<br />

<strong>di</strong> Matematica ha in programma.<br />

G.E. : A chi ama la matematica, a coloro che riescono ad appassionarsi e a capire la sod<strong>di</strong>sfazione<br />

che può portare lo stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> questa bellissima materia. Certo, non potranno piacere tutti<br />

gli argomenti, ma è la vastità e la profon<strong>di</strong>tà che ognuno <strong>di</strong> essi ha che affascina. Quin<strong>di</strong> se<br />

c’è interesse verso questa materia sono sicuro che si sarà sod<strong>di</strong>sfatti dalla scelta <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are<br />

Matematica.<br />

<strong>Mathesis</strong> Rovigo<br />

sezione giovani<br />

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Matematica ed educazione linguistica<br />

Bruno Carbonaro<br />

Abstract: An english abstract for this paper seems to be rather paradoxical, since the object of the present<br />

<strong>di</strong>scussion is the possibility of using mathematical (or rather meta-mathematical) ideas and perspectives<br />

as a tool for education to a correct way of teaching and viewing italian language, not only from a logical<br />

but mainly from a morphological viewpoint. But, of course, should this use of mathematics turn out to<br />

be effective for linguistic education, it could be applied to any natural language.<br />

1 Preliminari sull’inter<strong>di</strong>sciplinarità e sulla “mentalità matematica”<br />

Questa nota vuole proporre e <strong>di</strong>scutere la tesi che la lingua italiana (o qualsiasi<br />

altra lingua naturale), non solo e non tanto nei suoi aspetti logici, ma anche nei suoi<br />

aspetti morfologici, si possa insegnare in una prospettiva e con una metodologia inter<strong>di</strong>sciplinare,<br />

facendo uso <strong>di</strong> schemi logici e strumenti matematici o, più correttamente,<br />

meta-matematici.<br />

Sono consapevole che questa proposta apparirà incongrua e velleitaria alla maggior<br />

parte dei lettori matematici, anche i più innamorati della loro <strong>di</strong>sciplina; peggio ancora<br />

accadrebbe se un docente d’italiano nelle scuole me<strong>di</strong>e inferiori e superiori si trovasse<br />

per caso a leggere queste frasi: quasi certamente liquiderebbe la mia tesi come un puro<br />

non-senso, e si sentirebbe offeso dal tentativo <strong>di</strong> un profano <strong>di</strong> invadere un campo che<br />

ritiene <strong>di</strong> sua esclusiva competenza.<br />

Il motivo per cui bisogna attendersi questo genere <strong>di</strong> reazioni è duplice.<br />

In primo luogo, sebbene la parola “inter<strong>di</strong>sciplinarità” imperversi ormai da almeno<br />

trent’anni in ambiente scolastico e universitario, e in tutte le formulazioni accattivanti<br />

<strong>di</strong> progetti <strong>di</strong>dattici, la <strong>di</strong>dattica inter<strong>di</strong>sciplinare — almeno a quanto mi risulta<br />

— è stata realizzata soltanto intorno ad argomenti ovviamente ibri<strong>di</strong>. Per esempio,<br />

la geografia nella prospettiva del docente <strong>di</strong> lettere e la matematica intervengono<br />

paritariamente nell’insegnamento dei fusi orari, della cartografia, e delle <strong>di</strong>fferenze<br />

stagionali tra <strong>di</strong>versi luoghi; oppure, la matematica e l’educazione musicale forniscono<br />

due prospettive che si integrano vicendevolmente nella comprensione del funzionamento<br />

degli strumenti musicali; o ancora, educazione musicale e lettere possono<br />

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56 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

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completarsi in un serio stu<strong>di</strong>o della metrica e degli aspetti ritmici della poesia. Ma qui,<br />

come caso particolare <strong>di</strong> una tesi più generale, secondo la quale “inter<strong>di</strong>sciplinarità”<br />

dovrebb’essere integrazione <strong>di</strong> meto<strong>di</strong> e prospettive, non solo giustapposizione <strong>di</strong><br />

aspetti complementari e dei <strong>di</strong>fferenti linguaggi atti a descriverli, si propone che le<br />

competenze e gli obiettivi del letterato e del linguista si giovino dei meto<strong>di</strong> e dei mo<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> vedere dei matematici. 1 E questo può far paura: si può temere <strong>di</strong> essere espropriati<br />

<strong>di</strong> parte dei propri scopi e <strong>di</strong> dover subire una non con<strong>di</strong>visibile formulazione dei<br />

propri problemi, nonché <strong>di</strong> dover abbandonare le prospettive cui si è affezionati per il<br />

fatto stesso <strong>di</strong> dover apprendere un linguaggio del tutto nuovo per descriverle.<br />

A ciò si deve aggiungere, come secondo motivo <strong>di</strong> rifiuto, l’istintiva <strong>di</strong>ffidenza che<br />

tutti i cultori <strong>di</strong> <strong>di</strong>scipline che non utilizzino storicamente il linguaggio matematico, e<br />

fra queste segnatamente le cosiddette “<strong>di</strong>scipline umanistiche”, provano nei confronti<br />

dei matematici. La classica incomunicabilità e apparente incompatibilità tra le “due<br />

culture”, la scientifico-formale e l’umanistica, che trentacinque anni fa occupò gli<br />

scritti <strong>di</strong> numerosi autori e stu<strong>di</strong>osi <strong>di</strong> <strong>di</strong>dattica, al cui superamento tutti i più illustri<br />

teorici della scuola da allora richiamano i docenti e gli alunni <strong>di</strong> tutte le scuole <strong>di</strong><br />

ogni or<strong>di</strong>ne e grado, non soltanto resiste quasi imperturbata, ma riceve costantemente<br />

nuovo impulso da numerosissime istanze sub-culturali espresse dalla società attuale.<br />

Per effetto <strong>di</strong> questa <strong>di</strong>cotomia, quasi tutti i non-matematici, e soprattutto gli umanisti,<br />

tendono a considerare i matematici quasi esclusivamente come “specialisti della<br />

quantificazione”, e perciò non soltanto incapaci <strong>di</strong> intervenire nello sviluppo e nell’insegnamento<br />

<strong>di</strong> tutto ciò che non è “quantificabile”, 2 ma anche rigidamente schematici<br />

e schiavi <strong>di</strong> regole immutabili. Sembra impossibile riuscire a far entrare in testa ai<br />

non-matematici, ma talvolta anche a qualche matematico, che dagli inizi del secolo<br />

scorso, o ad<strong>di</strong>rittura dalla fine del secolo XIX (GEYMONAT, 1976), con la scoperta<br />

dell’in<strong>di</strong>pendenza dell’assioma delle parallele dagli altri della geometria euclidea, con<br />

la nascita delle geometrie ellittica e iperbolica, da un lato, e la pubblicazione della<br />

fondamentale opera <strong>di</strong> G. Boole (BOOLE, 1976) sull’applicazione delle procedure<br />

algebriche alla logica, dall’altro, e le conseguenti indagini sui fondamenti della matematica<br />

(GEYMONAT, 1976; MESCHKOWSKI, 1976; STABLER, 1970; WAISMANN,<br />

1971), con l’enunciazione dello slogan russelliano “la matematica può essere definita<br />

come la <strong>di</strong>sciplina nella quale non sappiamo mai <strong>di</strong> che cosa stiamo parlando, né se<br />

quel che stiamo <strong>di</strong>cendo sia vero” (RUSSELL, 1970), e con la proposta hilbertiana<br />

<strong>di</strong> una prospettiva puramente formale per la fondazione e lo sviluppo <strong>di</strong> ogni teoria<br />

matematica (MESCHKOWSKI, 1976), il significato, gli scopi e i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> questa<br />

1 Storicamente, questo è ciò che è accaduto ogni volta che una qualsiasi <strong>di</strong>sciplina ha trovato<br />

una controparte etichettata con l’aggettivo “matematica” (fisica → fisica matematica, logica → logica<br />

matematica, ed oggi, gloriosamente, biologia → biologia matematica ed economia → economia<br />

matematica).<br />

2 Qui, gioverà ricordarlo, “quantificare” la descrizione <strong>di</strong> un’esperienza significa esclusivamente<br />

associare a tale esperienza un numero, come risultato <strong>di</strong> un conteggio o <strong>di</strong> una misura.<br />

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Bruno carBonaro<br />

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Bruno Carbonaro 57<br />

<strong>di</strong>sciplina si debbono considerare ra<strong>di</strong>calmente mutati, sì che la “quantificazione” deve<br />

ormai ritenersi come l’ultima preoccupazione del matematico, a meno che non la si<br />

intenda come la rappresentazione simbolica strettamente non ambigua degli oggetti del<br />

<strong>di</strong>scorso e delle loro possibili relazioni (e delle possibili relazioni tra le loro relazioni,<br />

e delle possibili relazioni tra le mutue relazioni delle loro relazioni, . . . e così via).<br />

Inoltre, anche quando sia stata riconosciuta questa in<strong>di</strong>pendenza della matematica<br />

dalla percezione puramente quantitativa (nel senso aritmetico e agrimensurale) del<br />

mondo, la preoccupazione squisitamente linguistica <strong>di</strong> evitare le ambiguità descrittive<br />

si interpreta <strong>di</strong> norma come una manifestazione <strong>di</strong> pignoleria (la famosa pignoleria<br />

dei matematici) che sarebbe fuori luogo in qualsiasi applicazione nelle problematiche<br />

“umanistiche” (linguistiche, sociali, politiche, etiche), dove l’ambiguità si considera<br />

quasi alla stregua <strong>di</strong> una legge <strong>di</strong> natura. Questo, a mio avviso, si deve alla <strong>di</strong>ffusa<br />

confusione tra ambiguità descrittiva e ambiguità percettiva, ossia <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> percezione<br />

<strong>di</strong> uno stesso oggetto (o <strong>di</strong> una stessa situazione) da parte <strong>di</strong> in<strong>di</strong>vidui <strong>di</strong>versi,<br />

che rende possibile la formazione <strong>di</strong> una molteplicità <strong>di</strong> opinioni inconciliabili e in<br />

competizione: ne consegue che l’impegno <strong>di</strong> eliminare le ambiguità si interpreta come<br />

inimicizia nei confronti della pluralità delle opinioni (espressa dal vecchio, o<strong>di</strong>oso<br />

adagio “la matematica non è un’opinione”, il quale, tra l’altro, come vedremo tra poco,<br />

è in larga misura falso).<br />

In realtà, un po’ <strong>di</strong> riflessione su quegli stessi elementi della recente evoluzione<br />

storica della matematica che abbiamo ricordato precedentemente rivelerebbe ai<br />

non matematici (e anche a qualche matematico) che il compito cui è approdata la<br />

matematica moderna è la sud<strong>di</strong>visione delle opinioni in “gruppi <strong>di</strong> compatibilità”:<br />

in ciascun gruppo, devono trovar posto soltanto opinioni che non si contrad<strong>di</strong>cano<br />

vicendevolmente — e cioè che non siano tali che la verità <strong>di</strong> una comporti la falsità<br />

<strong>di</strong> qualcuna delle altre — e le loro conseguenze comuni. Ed è anche importante<br />

controllare, alla scoperta <strong>di</strong> ogni nuova conseguenza, che non ci siano contrad<strong>di</strong>zioni<br />

tra essa e le conseguenze precedentemente riconosciute. È questa la ricerca della<br />

coerenza (o, come i matematici amano <strong>di</strong>re, consistenza) che deve caratterizzare la<br />

“compatibilità” tra tutte le affermazioni appartenenti a uno stesso gruppo. Ogni gruppo<br />

<strong>di</strong> compatibilità può ambire allo status <strong>di</strong> teoria matematica, tanto che si potrebbe<br />

ad<strong>di</strong>rittura sostenere che la matematica potrebbe oggi ragionevolmente definirsi come<br />

“l’arte <strong>di</strong> riconoscere (e classificare) le opinioni in quanto tali, sì che nessuna possa<br />

ambire a prevalere sulle altre”. L’approfon<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> questa descrizione, tuttavia, non<br />

fa parte degli scopi <strong>di</strong> questa nota, e dobbiamo lasciarlo da parte. Quello che invece<br />

vogliamo sottolineare è il valore educativo che <strong>di</strong> conseguenza si dovrebbe riconoscere<br />

a quegli stessi meto<strong>di</strong> che assicurano alla matematica il successo nel raggiungimento<br />

del suo obiettivo (cfr. PUTNAM, 1993; VON WRIGHT, 1989).<br />

Ciò premesso, siamo indotti a considerare una <strong>di</strong>versa possibile concezione<br />

dell’ “inter<strong>di</strong>sciplinarità”, nella quale conteggi, misure, tecniche <strong>di</strong> calcolo e descrizio-


58 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

58 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

ni geometriche si considerino aspetti riservati ad applicazioni specifiche, al <strong>di</strong> sopra<br />

e al <strong>di</strong> fuori delle quali si persegua l’utilizzo della caratteristica più fondamentale<br />

della matematica, comune a tutte le teorie che ne fanno parte: quella che potremmo<br />

permetterci <strong>di</strong> identificare come la “mentalità matematica”. Oggi questa mentalità<br />

può identificarsi proprio con la sopra descritta ricerca della coerenza o consistenza dei<br />

sistemi <strong>di</strong> affermazioni, e quin<strong>di</strong> nel tentativo <strong>di</strong> perfezionare le capacità <strong>di</strong> riconoscere<br />

— date certe affermazioni libere, le tanto amate “opinioni” — tutte le altre che ad esse<br />

sono necessariamente vincolate e che, utilizzando il modo <strong>di</strong> <strong>di</strong>re matematico, ne sono<br />

gli inevitabili “teoremi”.<br />

L’applicazione <strong>di</strong> questa mentalità e <strong>di</strong> questa ricerca non soltanto alla nostra<br />

formulazione, ma soprattutto alla <strong>di</strong>dattica, delle regole del linguaggio, e alla comunicazione<br />

del loro significato e del loro valore, sarà l’oggetto <strong>di</strong> questa nota.<br />

2 La ricerca della coerenza nelle <strong>di</strong>scipline normative<br />

Il nostro scopo è applicare la sistematica ricerca della coerenza alla pratica della<br />

<strong>di</strong>dattica del linguaggio. A tal proposito, cominceremo con l’osservare che lessico,<br />

<strong>di</strong>zione, ortografia, morfologia, grammatica e analisi logica, le sei tra<strong>di</strong>zionali fasi<br />

nelle quali si articola lo stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> qualsiasi linguaggio, sono <strong>di</strong>scipline normative<br />

(o sistemi normativi). A tal proposito, non sarà forse inutile rammentare che sono<br />

tra<strong>di</strong>zionalmente qualificate come “normative” le <strong>di</strong>scipline come la fisica e la chimica,<br />

in quanto sistemi <strong>di</strong> asserzioni che esprimono “leggi <strong>di</strong> natura”, destinate ad orientare<br />

le nostre attese circa esperienze future, dalle quali possono essere smentite (POPPER,<br />

1970). Ma qui l’attributo “normativo” è inteso in un senso <strong>di</strong>verso e più completo,<br />

come sistema <strong>di</strong> regole, attinente in particolare all’ “addestramento” dell’in<strong>di</strong>viduo,<br />

ossia la prescrizione delle decisioni che egli deve o può prendere in <strong>di</strong>verse circostanze<br />

in vista <strong>di</strong> scopi pre-assegnati. In tal senso sono sistemi normativi tutti i co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong><br />

leggi, il manuale delle lezioni <strong>di</strong> guida o quello sull’uso dell’equipaggiamento per le<br />

immersioni subacquee o per il paracadutismo (cfr. ad esempio CONTE, 2001 e VON<br />

WRIGHT, 1989).<br />

Forse, a un primo sguardo, qualcuno potrà sostenere le sei <strong>di</strong>scipline elencate<br />

sopra andrebbero piuttosto considerate come descrittive anziché normative, con la sola<br />

eccezione <strong>di</strong> alcune esplicite istruzioni facilmente reperibili nei libri <strong>di</strong> grammatica.<br />

Ma si tratta <strong>di</strong> un equivoco che trae origine dall’ovvia circostanza che non tutte le<br />

regole d’uso <strong>di</strong> una lingua possono essere espresse da istruzioni nella stessa lingua,<br />

cosicché — almeno a uno sta<strong>di</strong>o iniziale — è necessario ricorrere a un linguaggio<br />

ostensivo, ossia alla rappresentazione analogica degli usi consentiti <strong>di</strong> un certo numero<br />

abbastanza elevato <strong>di</strong> elementi linguistici fondamentali. Un tale equivoco scompare<br />

quando stu<strong>di</strong>amo una lingua straniera, poiché in tal caso chi ci insegna può utilizzare la<br />

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Bruno carBonaro<br />

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Bruno Carbonaro 59<br />

nostra lingua madre per darci le istruzioni d’uso degli elementi <strong>di</strong> quella che vogliamo<br />

imparare.<br />

Ciò chiarito, rivolgiamo la nostra attenzione alla questione che c’interessa. Ovviamente,<br />

il problema della coerenza si presenta per ogni <strong>di</strong>sciplina (in quanto sistema<br />

<strong>di</strong> asserzioni). Siamo tuttavia abituati all’idea che esso debba assumere particolare<br />

rilievo per i sistemi assiomatico-deduttivi (in<strong>di</strong>pendentemente dal fatto che gli assiomi<br />

definiscano oggetti del tutto astratti o invece abbiano la pretesa <strong>di</strong> descrivere proprietà<br />

evidenti <strong>di</strong> elementi del mondo empirico). Ma possiamo facilmente convincerci che<br />

esso dev’essere almeno altrettanto importante per le <strong>di</strong>scipline normative nel senso<br />

che inten<strong>di</strong>amo qui. 3 A parte il fatto che possiamo riconoscere l’ovvia possibilità<br />

<strong>di</strong> istituire un’imme<strong>di</strong>ata analogia tra scienze “pre<strong>di</strong>ttive” — come la fisica — e<br />

sistemi normativi, 4 se si interpreta correttamente la nozione <strong>di</strong> “coerenza <strong>di</strong> un sistema<br />

normativo”, ovvero <strong>di</strong> un complesso <strong>di</strong> istruzioni, si comprende subito che la simultanea<br />

vali<strong>di</strong>tà delle due regole (a) “nelle circostanze c1,c2,...,cn, esegui l’azione a”<br />

e (b) “nelle circostanze c1,c2,...,cn, non eseguire l’azione a”, comunque derivata,<br />

risulterebbe del tutto paralizzante, vanificando l’esistenza stessa del sistema normativo<br />

che le avesse prodotte entrambe.<br />

Applicare ai sei sistemi normativi elencati prima, nei quali si ripartiscono tutte le<br />

regole linguistiche, la ricerca <strong>di</strong> coerenza che abbiamo sopra delineato significherà<br />

dunque anzitutto impe<strong>di</strong>re che si presentino come simultaneamente valide due regole<br />

come quelle appena viste. Ma questo non basta. Dobbiamo essere più precisi. In<br />

effetti, la negazione della regola (a) non è la (b), ma la regola (c) “nelle circostanze<br />

c1,c2,...,cn, ti è consentito eseguire qualsiasi azione <strong>di</strong>versa da a (e perciò anche<br />

l’azione a, se è consentita)”. Questo, d’altra parte, è intuitivo, poiché la negazione<br />

dell’esistenza <strong>di</strong> un obbligo dev’essere l’assenza <strong>di</strong> qualsiasi obbligo. Così, per<br />

garantire la coerenza <strong>di</strong> un sistema normativo, occorre accertare che in esso non sono<br />

mai compresenti due regole della forma (a) e (c) (con gli stessi valori <strong>di</strong> c1,c2,...,cn,<br />

ed a).<br />

In conclusione, la teoria dell’uso degli elementi <strong>di</strong> un linguaggio è un sistema<br />

normativo, e chi ha il compito <strong>di</strong> elaborarla, formalizzarla e comunicarla dovrebbe<br />

avere, tra gli altri, il compito <strong>di</strong> tentare <strong>di</strong> <strong>di</strong>fenderne la coerenza. Ma soprattutto<br />

potrebbe suggerire a coloro che la stu<strong>di</strong>ano <strong>di</strong> non limitarsi a imparare le regole ed<br />

3 Non è qui possibile approfon<strong>di</strong>re questo punto, tanto per motivi <strong>di</strong> spazio quanto in vista del<br />

limitato obiettivo <strong>di</strong> questa nota. Ci limitiamo ad osservare che non per caso la struttura delle <strong>di</strong>scipline<br />

normative ha dato origine a una vera e propria branca della logica, la “logica deontica”, il cui problema<br />

tuttora più arduo è proprio quello della coerenza (PIZZO, 2010, VON WRIGHT, 1989)<br />

4 A tal proposito, potrebbe essere sufficiente notare che una tipica asserzione <strong>di</strong> una <strong>di</strong>sciplina<br />

normativa, ossia “nelle tali con<strong>di</strong>zioni agisci in uno <strong>di</strong> questi mo<strong>di</strong> e in nessun’altro”, può tradursi in<br />

un’asserzione normativo-descrittiva (come quelle della fisica) della forma “nelle date tali con<strong>di</strong>zioni<br />

l’agire in uno <strong>di</strong> questi mo<strong>di</strong> produce l’effetto che ci siamo posto come scopo; nessun’altro modo <strong>di</strong><br />

agire lo produce”.


60 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

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obbe<strong>di</strong>re ad esse, ma anche <strong>di</strong> comprenderne l’origine e <strong>di</strong> sottoporre a critica logica<br />

la loro coesistenza.<br />

3 Dal sistema normativo all’educazione linguistica<br />

A questo punto sarà necessario aprire una parentesi, per chiarire due punti<br />

importanti della <strong>di</strong>scussione precedente.<br />

In base a quanto si è prospettato al principio <strong>di</strong> questa <strong>di</strong>scussione, lo scopo <strong>di</strong><br />

questa nota è suggerire un modo <strong>di</strong> “insegnare” la lingua (italiana in particolare,<br />

ma — perché no? — qualsiasi lingua, anche straniera) facendo uso <strong>di</strong> un“attitu<strong>di</strong>ne<br />

procedurale” <strong>di</strong> tipo matematico: e nelle Sezioni precedenti si è identificata questa<br />

“attitu<strong>di</strong>ne procedurale” come l’analisi meta-logica della coerenza del sistema delle<br />

regole della lingua riguardato come sistema normativo in senso logico.<br />

Ora, si deve riconoscere che il riferimento al puro e semplice insegnamento (scolastico)<br />

della lingua è quanto meno riduttivo e inappropriato, per almeno due ragioni:<br />

(1) l’insegnamento della lingua è essenzialmente la notifica delle sue possibilità e<br />

delle regole per il suo uso; (2) non può essere <strong>di</strong>versamente, visto che esso si svolge<br />

nella scuola primaria e secondaria (me<strong>di</strong>a) inferiore, con gli ultimi approfon<strong>di</strong>menti al<br />

primo anno della scuola secondaria superiore: in altri termini, se si prescinde dallo<br />

stu<strong>di</strong>o della storia della letteratura e dalla lettura dei classici, l’insegnamento della<br />

lingua — almeno nel senso che qui ci interessa — si svolge, e con ogni evidenza deve<br />

svolgersi, in un periodo della vita dei <strong>di</strong>scenti nel quale qualsiasi proposta <strong>di</strong> analisi<br />

metalogica è quasi certamente prematura.<br />

In realtà, come in<strong>di</strong>cato nel titolo, questa nota mira a proporre un progetto <strong>di</strong><br />

educazione linguistica, non solo <strong>di</strong> insegnamento, soprattutto se, come in questo caso,<br />

con questa parola deve intendersi il puro e semplice addestramento. La <strong>di</strong>fferenza tra<br />

addestramento ed educazione è profonda e <strong>di</strong> enorme importanza, e tuttavia non sembra<br />

che sia oggetto dell’accurata riflessione che meriterebbe, né in ambito scolastico,<br />

né in ambito sociale, né in ambito politico. 5 Il primo mira a sviluppare la capacità<br />

<strong>di</strong> eseguire correttamente e facilmente e senza problemi “funzionali” determinate<br />

azioni (prescritte in relazione alle circostanze, ossia come “funzioni” <strong>di</strong> queste); la<br />

seconda mira a sviluppare la capacità <strong>di</strong> decidere — in vista <strong>di</strong> scopi non imposti, ma<br />

con<strong>di</strong>visi, e dopo una valutazione razionale dei motivi che hanno suggerito certe regole<br />

a priori — le azioni da compiere in ciascun caso. L’addestramento ha sempre una<br />

dominante meccanica (come ad esempio nel caso della cosiddetta scuola-guida, sia in<br />

teoria che nella pratica), l’educazione mai. Addestrare qualcuno alla guida significa<br />

abituarlo a rispettare la segnaletica, e ad eseguire determinate sequenze <strong>di</strong> gesti perché<br />

5 Anche perché, a quanto possiamo vedere, nell’attuale struttura sociale ed economica non soltanto<br />

del nostro paese, ma ormai <strong>di</strong> quasi tutti i paesi del mondo, i responsabili delle strutture politiche, sociali<br />

ed economiche preferiscono <strong>di</strong> gran lunga avere citta<strong>di</strong>ni addestrati che educati.<br />

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Bruno carBonaro<br />

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Bruno Carbonaro 61<br />

si sa che esse produrranno certi comportamenti del veicolo; educare qualcuno alla<br />

guida significa fame una persona capace <strong>di</strong> capire la necessità e l’importanza della<br />

segnaletica, e <strong>di</strong> decidere consapevolmente e responsabilmente <strong>di</strong> osservare le regole<br />

ma, se necessario, decidere cosa fare in circostanze non esplicitamente co<strong>di</strong>ficate. 6<br />

E, tanto per concludere con un esempio molto specifico, l’addestramento alla matematica<br />

produce eccellenti solutori <strong>di</strong> esercizi, ma solo l’educazione alla matematica<br />

può produrre — in con<strong>di</strong>zioni favorevoli — persone capaci <strong>di</strong> trovarne applicazioni<br />

insospettate, e fondatori <strong>di</strong> teorie <strong>matematiche</strong>.<br />

Ciò premesso, l’educazione linguistica, intesa come sviluppo della capacità <strong>di</strong><br />

interpretare gli scopi delle regole della lingua, e <strong>di</strong> sottoporre ad esame critico la<br />

loro coerenza, deve superare i limiti dell’insegnamento scolastico, ed essere ripresa<br />

nella scuola secondaria e, se necessario, anche all’università (per coloro che vogliano<br />

de<strong>di</strong>carsi a una professione nella quale l’uso della lingua abbia un ruolo centrale). In<br />

tal modo, si otterranno non solo utenti abili, ma utenti consapevoli, capaci <strong>di</strong> trovare<br />

motivi razionali per accettare o rifiutare occasionali trasgressioni delle regole, siano<br />

esse derivanti da limitata conoscenza dell’adattabilità della lingua a circostanze nuove<br />

e inaspettate, o dettate da situazioni a descriver le quali la lingua risulti effettivamente<br />

inadeguata.<br />

4 Coerenza normativa ed “evoluzionismo linguistico”<br />

In questa Sezione conclusiva, allo scopo <strong>di</strong> evidenziare le motivazioni della proposta<br />

elaborata nelle Sezioni precedenti, e <strong>di</strong> illustrarne il significato pratico, delineeremo<br />

l’applicazione della ricerca della coerenza normativa al problema dell’ “evoluzionismo<br />

linguistico”. Con questo nome si può in<strong>di</strong>care una posizione filosofica (o, se si vuole,<br />

un atteggiamento culturale) secondo la quale ogni violazione <strong>di</strong> una regola <strong>di</strong> qualcuno<br />

dei sistemi normativi sui quali si basa l’uso della lingua va accettata come segno<br />

del suo carattere storico e della sua <strong>di</strong>pendenza dai tempi. “La lingua si evolve” è<br />

il principio unico <strong>di</strong> questa corrente <strong>di</strong> pensiero, ripetuto ogni volta che si constati<br />

un’alterazione del co<strong>di</strong>ce linguistico riconosciuto, accettato e proposto in fase <strong>di</strong> addestramento.<br />

Ora, riconosciuta l’innegabilità del carattere storico <strong>di</strong> tutti gli strumenti<br />

<strong>di</strong> comunicazione, e quin<strong>di</strong> in particolare <strong>di</strong> ogni linguaggio verbale scritto e parlato,<br />

vogliamo però esaminare questo principio alla luce della prospettiva descritta nella<br />

Sezione 2.<br />

Preliminarmente, non si può far a meno <strong>di</strong> osservare che il principio evoluzionista<br />

non è del tutto onesto. L’uso del verbo “evolversi” sembra pensato apposta per contrabbandare<br />

un giu<strong>di</strong>zio positivo: poiché, nelle nostre abitu<strong>di</strong>ni mentali e linguistiche, un<br />

in<strong>di</strong>viduo o un popolo o uno strumento evoluto (anche e soprattutto se questa parola è<br />

6 Esistono forme <strong>di</strong> addestramento alla decisione. Ma in tal caso sono co<strong>di</strong>ficati i tipi <strong>di</strong> circostanze<br />

inaspettate, in base alle classi <strong>di</strong> informazioni mancanti.


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intesa nel senso darwiniano) è migliore <strong>di</strong> un in<strong>di</strong>viduo o popolo o strumento arretrato,<br />

nel principio è implicito il messaggio che ogni alterazione è immancabilmente un<br />

bene. Ma ciò che si ha in realtà il <strong>di</strong>ritto <strong>di</strong> sostenere (e che tra l’altro è ovvio) è che<br />

ogni lingua — esattamente come ogni altra cosa, del resto — cambia, e anche molto<br />

velocemente: ma a qualcuno dovrebbe pur balenare in mente il pensiero che non ogni<br />

mutamento è un miglioramento. D’altra parte, la nozione <strong>di</strong> “evoluzione” contiene in<br />

sé quella <strong>di</strong> “selezione”, e quest’ultima rinvia all’esistenza <strong>di</strong> “controlli severi”. Ora,<br />

se — in nome del <strong>di</strong>ritto all’evoluzione — accettiamo qualsiasi violazione <strong>di</strong> norme<br />

non esplicitamente annullate o mo<strong>di</strong>ficate in vista <strong>di</strong> obiettivi funzionali, eliminiamo<br />

appunto uno dei caratteri qualificanti dell’evoluzione, ossia esclu<strong>di</strong>amo ogni possibilità<br />

<strong>di</strong> evoluzione reale. Questo è esattamente un esempio <strong>di</strong> rinuncia alla coerenza,<br />

anche se al livello del meta-sistema normativo riguardante le regole <strong>di</strong> applicazione<br />

del sistema normativo linguistico. Allo stesso livello, l’accettazione in<strong>di</strong>scriminata<br />

delle violazioni esclude le possibilità <strong>di</strong> addestramento, e perciò è un’incoerenza<br />

dalla quale dovrebbero guardarsi particolarmente tutti coloro che hanno la funzione<br />

<strong>di</strong> istruttori, ossia il compito <strong>di</strong> enunciare i sistemi normativi che reggono l’uso della<br />

lingua e <strong>di</strong> controllarne l’applicazione, 7 poiché la loro posizione “evoluzionistica” <strong>di</strong><br />

fatto annulla l’efficacia e nega l’esistenza stessa <strong>di</strong> quei sistemi normativi. 8<br />

Siamo dunque giunti alla conclusione che l’ “evoluzionismo linguistico”, se propugnato<br />

senz’alcuna precauzione, produce vere e proprie incoerenze a livello metateorico.<br />

Questo, come accennato, <strong>di</strong>pende dal fatto che le violazioni delle regole, <strong>di</strong><br />

qualunque tipo siano, sono semplicemente accettate come inevitabili, e tutto sommato<br />

positivi, cambiamenti <strong>di</strong> struttura. Ma la natura, dalla quale mutuiamo del tutto<br />

arbitrariamente la nozione <strong>di</strong> “evoluzione”, è molto severa con gli “errori” casuali.<br />

Immaginiamo che in una popolazione <strong>di</strong> ghepar<strong>di</strong> nascano alcuni ghepar<strong>di</strong> senza<br />

coda. Come si regola la natura con questo “errore”? I ghepar<strong>di</strong> scodati nuovi arrivati<br />

debbono <strong>di</strong>mostrare <strong>di</strong> poter sopravvivere quanto i vecchi ghepar<strong>di</strong> regolarmente<br />

caudati, svolgendo le stesse funzioni: in caso contrario, si estinguono in breve tempo,<br />

lasciando i loro predecessori trionfanti sul campo. I professionisti della lingua dovrebbero<br />

dunque fornire non solo dei criteri, ma anche dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> selezione, attraverso i<br />

quali stabilire se e quali mo<strong>di</strong>fiche del linguaggio possano sopravvivere, soppiantando<br />

7 Capita spesso, invero, che docenti <strong>di</strong> lingua (italiana, in particolare) siano particolarmente comprensivi,<br />

e accoglienti, nei confronti <strong>di</strong> forme linguistiche che risultano nuove in quanto in palese contrasto<br />

con quelle norme che essi stessi insegnano. Da un lato, c’è da domandarsi perché le novità rinvenute<br />

nei compiti degli alunni debbano essere considerate “strafalcioni” che comportano votacci, mentre gli<br />

strafalcioni <strong>di</strong> alcuni giornalisti debbono essere considerati “novità”.<br />

8 C’è un’evidente analogia tra il comportamento degli “evoluzionisti linguistici” e quello degli<br />

scienziati che, secondo la descrizione <strong>di</strong> Kuhn (KUHN, 1978), cercano <strong>di</strong> salvare il para<strong>di</strong>gma corrente <strong>di</strong><br />

una teoria scientifica includendovi, tramite l’adozione <strong>di</strong> appropriate ipotesi aggiuntive, anche evidenze<br />

sperimentali che da esso sarebbero vietate (secondo l’analisi <strong>di</strong> (POPPER, 1970)). Ma, nel contesto<br />

linguistico, si tratta solo <strong>di</strong> salvare un’etichetta <strong>di</strong> lingua.<br />

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Bruno carBonaro<br />

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— se opportuno — forme linguistiche precedenti. E, naturalmente, stare attenti ad<br />

utilizzare soltanto quelle forme riconosciute degne <strong>di</strong> sopravvivenza.<br />

Ora, è ben <strong>di</strong>fficile assegnare dei criteri ampiamente con<strong>di</strong>visi per decidere quali<br />

forme linguistiche meritino <strong>di</strong> sopravvivere e quali no. Ci sono molte possibilità <strong>di</strong>verse:<br />

criteri <strong>di</strong> economia, criteri <strong>di</strong> semplicità, criteri <strong>di</strong> conservazione della ricchezza<br />

espressiva. Ad esempio, in base ai primi, parole come “posizionare” e “scannerizzare”<br />

sono replicanti inutili <strong>di</strong> “collocare” e “scan<strong>di</strong>re”; e secondo gli ultimi lo stesso verbo<br />

“posizionare” manifesta un’ingiustificata pervasività, evidenziata dal suo uso come sostituto<br />

unico <strong>di</strong> tutta una famiglia <strong>di</strong> verbi (“mettere”, “porre”, “<strong>di</strong>sporre”, “collocare”,<br />

“piazzare”, etc.) ricca <strong>di</strong> sfumature.<br />

Però, a parte il fatto che è ben <strong>di</strong>fficile che ciascuno dei questi tipi <strong>di</strong> criteri possa<br />

essere unanimemente accettato, è evidente che ciascuno <strong>di</strong> essi è <strong>di</strong> natura squisitamente<br />

psicologica e filosofica. Dobbiamo lasciarli perciò da parte, e limitarci ad analizzare<br />

qualche conseguenza dell’unico criterio che qui ci interessa in connessione con la<br />

cultura matematica e col modo <strong>di</strong> pensare che da essa deriva, ossia il già descritto<br />

criterio <strong>di</strong> consistenza (o coerenza).<br />

L’adozione <strong>di</strong> questo solo criterio porta a conseguenze alquanto sorprendenti, che<br />

meritano un’accurata riflessione. Agli occhi <strong>di</strong> un “evoluzionista linguistico” che voglia<br />

adottarlo rigorosamente, e limitarsi ad esso come strumento <strong>di</strong> selezione naturale,<br />

errori ortografici che qualsiasi docente sottolineerebbe in blu come strafalcioni, quali<br />

“legere” in luogo <strong>di</strong> “leggere” e “faggioli” in luogo <strong>di</strong> “fagioli”, risulterebbero tutto sommato,<br />

purché coerentemente ripetuti in ogni occorrenza (e, nel caso del verbo “leggere”,<br />

in ogni sua forma), peccati venialissimi se paragonati alla presenza (in testi <strong>di</strong> articoli<br />

giornalistici prodotti da penne illustri) <strong>di</strong> frasi come “uno <strong>di</strong> quelli che fa ”, oppure<br />

“è trent’anni che”, o ancora (in qualche intervista televisiva, detto da qualche cinquantenne)<br />

“faccio questo da quando sono un ragazzino”. In fondo, gli errori ortografici<br />

violano convenzioni locali, ossia circoscritte alle singole parole sbagliate, e potrebbero<br />

(se proprio si volesse) essere accettati subito come mo<strong>di</strong>fiche del linguaggio ad effetto<br />

imme<strong>di</strong>ato (dopotutto, il verbo italiano “leggere” nasce proprio da un errore <strong>di</strong> ortografia<br />

rispetto al verbo latino). Gli altri errori che abbiamo citato, invece, richiedono —<br />

per salvare la coerenza normativa della grammatica — la riscrittura <strong>di</strong> tutti i co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong><br />

coniugazione dei verbi, nei quali agli attuali “essi fanno” ed “essi sono”, peraltro regolarmente<br />

usati rispettivamente dovunque non compaia il pronome relativo preceduto<br />

dal partitivo e dovunque non si <strong>di</strong>a un’informazione temporale, andrebbero sostituiti<br />

“essi fa” 9 (dove il verbo “fare” è qui usato come variabile per qualsiasi verbo italiano)<br />

ed “essi è”, e all’attuale “io ero” andrebbe sostituito “io sono”, così producendo una<br />

pericolosa ambiguità tra la coniugazione del presente e quella dell’ imperfetto.<br />

9 Quarant’anni fa, si favoleggiava del presidente <strong>di</strong> una squadra <strong>di</strong> calcio il quale, riferendosi al<br />

proprio potere economico che gli consentiva l’acquisto <strong>di</strong> calciatori particolarmente bravi, <strong>di</strong>ceva “C’è<br />

chi può e chi non può: io può.” Ma era oggetto <strong>di</strong> scherno, non <strong>di</strong> imitazione.


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Nessun evoluzionista linguistico, che però voglia mantenere un minimo <strong>di</strong> rigore<br />

riguardo ad uso e pronunzia dell’h in italiano, potrebbe ammettere come inevitabile<br />

risultato <strong>di</strong> un processo evolutivo quanto accade nella trasmissione televisiva<br />

(scientifica) Geo&Geo, i cui conduttori ne pronunziano il titolo, che abbiamo appena<br />

scritto, come “gheo-en-gheo”. Qui si realizza la perfezione dell’incoerenza, poiché la<br />

pronunzia rivela incertezza persino sull’uniformità linguistica della sequenza verbale.<br />

L“en” centrale fa pensare a una sequenza anglosassone, ma in inglese il gruppo “geo”<br />

dei vocaboli che traducono il nostro “geografia” e aggettivi collegati si pronunzia, per<br />

quanto attiene alla dolcezza della g, esattamente come in italiano. E allora dev’essere<br />

un’altra lingua, che comunque non è l’italiano. Ma quale, e perché?<br />

In conclusione, si può riba<strong>di</strong>re che tutte queste forme linguistiche andrebbero come<br />

minimo sottoposte a una sorta <strong>di</strong> controllo <strong>di</strong> idoneità, analogo a quelli cui la natura<br />

sottopone ogni forma <strong>di</strong> vita mutante, nella prospettiva della preservazione (o della realizzazione<br />

tramite una qualche analisi logica graduale) della non-autocontrad<strong>di</strong>ttorietà<br />

dei co<strong>di</strong>ci normativi dell’uso della lingua (e, va da sé, del comportamento <strong>di</strong>dattico<br />

<strong>di</strong> coloro che hanno il compito <strong>di</strong> garantire l’applicazione <strong>di</strong> tali co<strong>di</strong>ci). In questa<br />

nota abbiamo voluto soltanto, un po’ per gioco e un po’ con la speranza <strong>di</strong> dare un<br />

contributo culturale all’unità e all’armonia dello sviluppo delle conoscenze dell’in<strong>di</strong>viduo,<br />

prospettare cosa dovrebbe accadere se ci si preoccupasse <strong>di</strong> fondere o integrare<br />

le abitu<strong>di</strong>ni mentali sollecitate da <strong>di</strong>scipline <strong>di</strong>verse.<br />

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Bruno carBonaro<br />

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Bruno Carbonaro 65<br />

Riferimenti bibliografici<br />

BOOLE G. (1976), Indagine sulle leggi del pensiero su cui sono fondate le teorie<br />

<strong>matematiche</strong> della logica e della probabilità, trad. it., Torino, Einau<strong>di</strong>.<br />

CONTE A.G. (2001), Filosofia del linguaggio normativo, Torino, Giappichelli.<br />

GEYMONAT L. (1976), Storia del pensiero filosofico e scientifico, vol. IV, V e VI,<br />

Milano, Garzanti.<br />

KUHN T.S. (1978), La struttura delle rivoluzioni scientifiche, trad. it., Torino,<br />

Einau<strong>di</strong>.<br />

MESCHKOWSKI H. (1976), Mutamenti nel pensiero matematico, trad. it., Torino,<br />

Boringhieri.<br />

PIZZO A. (2010), Logica del linguaggio normativo. Saggi su logica deontica e<br />

informatica giuri<strong>di</strong>ca, Roma, Aracne.<br />

POPPER K. (1970), Logica della scoperta scientifica, trad. it., Torino, Einau<strong>di</strong>.<br />

PUTNAM H. (1993), Matematica: materia e metodo, trad. it., Milano, Adelphi.<br />

RUSSELL B. (1970), “La matematica e i metafisici”, trad. it., in RUSSELL B.,<br />

Misticismo e logica, Milano, Longanesi, 1970, 7, 1–92.<br />

STABLER E.R. (1970), Il pensiero matematico, trad. it., Milano, Boringhieri.<br />

VON WRIGHT G.H. (1989), Norma e azione. Un ’analisi logica, trad. it., Bologna,<br />

Il Mulino.<br />

WAISMANN F. (1971), Introduzione al pensiero matematico, trad. it., Torino,<br />

Boringhieri.<br />

✉BRUNO CARBONARO<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica<br />

Seconda Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Napoli, Caserta.<br />

bruno.carbonaro@unina2.it


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66 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 2/2010<br />

Scuole Estive <strong>Mathesis</strong><br />

14 - 17 luglio, 26 - 30 luglio 2011<br />

Terni, Villa Spirito Santo<br />

La <strong>Mathesis</strong> Nazionale, quale ente riconosciuto dal MIUR per la formazione dei<br />

docenti, organizza due scuole estive:<br />

• dal 14 al 17 luglio 2011<br />

per i docenti della scuola dell’infanzia e primaria;<br />

• dal 26 al 30 luglio 2011<br />

per i docenti della scuola secondaria <strong>di</strong> 2° grado.<br />

La partecipazione alla Scuola prevede una serie <strong>di</strong> attività in presenza:<br />

- lezioni,<br />

- seminari,<br />

- attività <strong>di</strong> laboratorio,<br />

che si svolgeranno presso la sede del Centro Formazione della Diocesi <strong>di</strong> Terni, Narni<br />

e Amelia:<br />

Villa Spirito Santo<br />

Strada <strong>di</strong> Collerolletta 15<br />

05100 Terni (TR).<br />

Per partecipare è necessario inviare la domanda a segreteria@mathesisnazionale.it<br />

entro il 30 maggio 2011. Per ulteriori informazioni e scaricare il modello <strong>di</strong> domanda<br />

consultare il sito www.mathesisnazionale.it.<br />

Il Comitato Organizzatore, selezionerà 40 partecipanti per ciascuna delle due scuole,<br />

con precedenza ai soci della <strong>Mathesis</strong> più giovani.<br />

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Onde elettromagnetiche ed Elettrosmog:<br />

l’inquinamento invisibile<br />

Vito Capozzi<br />

Nel corso del convegno 1 sono state illustrate le principali proprietà ed applicazioni<br />

delle onde elettromagnetiche (e.m.). Esse hanno uno spettro <strong>di</strong> frequenza molto vasto<br />

(Fig. 1) che va dalle onde ra<strong>di</strong>o fino ai raggi gamma, comprendendo le microonde,<br />

(frequenze tipiche della telefonia mobile e dei sistemi <strong>di</strong> comunicazione delle reti<br />

wireless) e la luce visibile.<br />

Fig. 1: Spettro delle onde elettromagnetiche.<br />

Le onde e.m., sin dalla loro scoperta avvenuta nella seconda metà del XIX secolo<br />

hanno avuto uno sviluppo enorme nel campo delle telecomunicazioni (ra<strong>di</strong>o, televisione,<br />

telefoni cellulari) e della me<strong>di</strong>cina, (la Marconi-terapia, le ra<strong>di</strong>ografie a raggi X, la<br />

tomografia assiale computerizzata (TAC), la ra<strong>di</strong>oterapia con raggi gamma). La stessa<br />

vita sulla terra non potrebbe esistere senza le ra<strong>di</strong>azioni visibili ed infrarosse che ci<br />

arrivano dal sole. Infatti, l’energia solare, può arrivare sulla terra, grazie alle proprietà<br />

1 CONVEGNO <strong>di</strong> STUDI Onde elettromagnetiche ed elettrosmog: L’inquinamento invisibile, 5<br />

Maggio 2010, Liceo Classico “V. Lanza” <strong>di</strong> Foggia. L’Autore ringrazia la Direzione del Liceo Classico<br />

ed in particolare la prof.ssa Carmen Talia per l’organizzazione del Convegno.<br />

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che hanno le onde elettromagnetiche <strong>di</strong> propagarsi attraverso lo spazio alla velocità <strong>di</strong><br />

circa 300 000 km/s.<br />

Negli ultimi decenni, lo sviluppo delle telecomunicazioni ha influito decisamente<br />

sul nostro modo <strong>di</strong> vivere, migliorando la qualità stessa della vita. Come tutte le<br />

innovazioni tecnologiche, oltre ai tanti vantaggi presentano anche aspetti negativi. Si<br />

pensi alla scoperta dell’energia nucleare con i suoi aspetti positivi (centrali nucleari<br />

per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica) e aspetti negativi (sviluppo delle armi nucleari).<br />

Si pensi ancora allo sviluppo automobilistico con gli ovvi vantaggi nel campo dei<br />

trasporti, ma anche con gli enormi problemi <strong>di</strong> inquinamento da parte dei gas <strong>di</strong> scarico<br />

e l’aumento <strong>di</strong> anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera.<br />

Anche le telecomunicazioni alle frequenze delle microonde usate nelle trasmissioni<br />

ra<strong>di</strong>o-TV e della telefonia mobile hanno come effetto negativo l’elettrosmog. Questa<br />

forma recente <strong>di</strong> inquinamento è rappresentato dal livello <strong>di</strong> fondo del campo e.m.<br />

esistente soprattutto nei centri urbani ed è dovuto alla presenza delle tante antenne<br />

ra<strong>di</strong>otelevisive e <strong>di</strong> telefonia mobile esistenti nelle città. Questa ra<strong>di</strong>azione e.m. <strong>di</strong><br />

fondo investe continuamente il corpo umano ed è assorbita dalle nostre cellule e<br />

tessuti, a seconda della frequenza delle singole componenti <strong>di</strong> frequenza presenti nella<br />

ra<strong>di</strong>azione e.m.. Infatti, mentre il corpo umano è trasparente alle onde ra<strong>di</strong>o tra 10 3<br />

Hz e 10 6 Hz, esso assorbe in misura crescente le microonde dei canali TV e della<br />

telefonia mobile, che hanno frequenza tra 10 8 Hz e 10 11 Hz (JACKSON, 1984).<br />

Questa capacità <strong>di</strong> assorbimento del corpo umano è dovuta, principalmente, alla<br />

presenza <strong>di</strong> acqua in tutte le nostre cellule. L’energia elettromagnetica, assorbita dalle<br />

cellule, oltre a farne aumentare la temperatura, può attivare dei processi biochimici<br />

che possono condurre ad alterazioni ed anomalie del funzionamento cellulare. 2<br />

Non solo l’acqua, ma anche i tanti costituenti <strong>di</strong> una cellula (es. DNA, aminoaci<strong>di</strong>,<br />

proteine, lipi<strong>di</strong>, etc.) possono assorbire le microonde e dar luogo, per esempio, a<br />

rottura dei legami chimici che costituiscono il delicato equilibrio del nostro DNA<br />

(PAULRAJ ET AL., 2006).<br />

La “dose” <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>azione assorbita dal corpo umano è definita come l’energia<br />

elettromagnetica assorbita nell’unità <strong>di</strong> tempo (1 s) in 1 kg <strong>di</strong> materia biologica ed è<br />

nota come SAR (Specific Absorption Rate), misurata in W/kg.<br />

Quando il nostro corpo è esposto ai campi elettromagnetici (CEM), ci possono<br />

essere effetti indotti sulla salute umana, che <strong>di</strong>pendono da tre fattori:<br />

a) intensità delle onde e.m.;<br />

b) frequenza delle onde e.m.;<br />

c) tempo <strong>di</strong> esposizione alle onde e.m.<br />

Da alcuni decenni, molti laboratori <strong>di</strong> ricerca nel mondo, stanno stu<strong>di</strong>ando i<br />

possibili effetti biologici indotti dall’esposizione ai CEM. Ciò viene fatto seguendo<br />

due approcci sperimentali:<br />

2 Per una rassegna sull’argomento, si consulti (LEVIS, 2008).<br />

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vito capozzi<br />

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Vito Capozzi 69<br />

a) esperimenti in “vitro” su cellule umane (ARDOINO ET AL., 2004; LOVISOLO<br />

ET AL., 1999);<br />

b) esperimenti in “vivo” su cavie d laboratorio (BIAGI ET AL., 2009).<br />

La normativa vigente in Italia ha fissato dei limiti <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a per l’esposizione<br />

ai CEM <strong>di</strong> 20 V/m (corrispondenti ad una intensità <strong>di</strong> 1W/m 2 ) per ambienti esterni e<br />

<strong>di</strong> 6 V/m (corrispondenti a 0.1 W/m 2 ) per ambienti interni e permanenza superiore a 4<br />

ore (DPCM, 2003).<br />

Gli esperimenti “in vitro” e “in vivo” sono condotti con CEM ad alta intensità,<br />

quando si superano i 20 V/m. Per valori inferiori a 20 V/m si parla <strong>di</strong> basse intensità<br />

<strong>di</strong> CEM.<br />

Gli effetti biologici indotti da CEM ad alta intensità sono <strong>di</strong>versi ed oggi sono<br />

accettati e con<strong>di</strong>visi dalla comunità scientifica (LEVIS, 2008). Per esposizione <strong>di</strong> cavie<br />

da laboratorio a CEM <strong>di</strong> intensità maggiore <strong>di</strong> 100V/m ed alla frequenza <strong>di</strong> microonde<br />

dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 1 GHz (tipica della telefonia cellulare) la letteratura scientifica riporta le<br />

seguenti evidenze sperimentali osservate in molti laboratori <strong>di</strong> ricerca e quin<strong>di</strong> risultati<br />

con<strong>di</strong>visi ed accettati:<br />

• evidenza <strong>di</strong> cataratta;<br />

• alterazione del sistema ematopoietico (es. riduzione dei linfociti, mo<strong>di</strong>ficazione<br />

delle proteine plasmatiche, monocitosi);<br />

• alterazione del sistema nervoso e comportamentale (es. aggressività, vertigini,<br />

insonnia);<br />

• alterazione del sistema endocrino (es. alterazione degli ormoni tiroidei);<br />

• danni alla catena del DNA.<br />

Sempre per l’esposizione a CEM <strong>di</strong> alta intensità, stu<strong>di</strong> epidemiologici su alcune<br />

categorie particolari (militari e tecnici <strong>di</strong> impianti radar, tecnici <strong>di</strong> antenne TV<br />

trasmittenti) riportano i seguenti risultati:<br />

• evidenza <strong>di</strong> cataratta;<br />

• riduzione della fertilità e casi <strong>di</strong> sterilità;<br />

• alterazioni neurologiche: insonnia, vertigini, astenia, irascibilità;<br />

• maggiore pre<strong>di</strong>sposizione all’insorgenza <strong>di</strong> neoplasie.<br />

Lo scenario <strong>di</strong>venta più <strong>di</strong>fficile per l’esposizione a CEM <strong>di</strong> bassa intensità (< 20<br />

V/m), perché gli effetti biologici e sanitari sono meno evidenti e necessitano <strong>di</strong> lunghi


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tempi <strong>di</strong> esposizione per accumulare una dose SAR sufficiente a indurre alterazioni<br />

sanitarie (BRAUTTI, 1994).<br />

Nella letteratura scientifica esistono molti esperimenti “in vitro” su cellule umane<br />

(JOUBERT ET AL., 2007), in cui sono stati riscontrati a bassi livelli <strong>di</strong> esposizione a<br />

CEM e lunghi tempi <strong>di</strong> esposizione (settimane), i seguenti effetti biologici:<br />

• alterazione del trasporto <strong>di</strong> ioni alcalini (es. Ca, Na e K) attraverso la membrana<br />

cellulare;<br />

• alterazione delle proteine della membrana cellulare;<br />

• anomalie nella replica del DNA;<br />

• alterazione dell’apoptosi cellulare.<br />

Questi effetti biologici potrebbero tradursi in alterazioni della funzione cellulare con<br />

conseguenti effetti sulla salute, ma per fortuna esistono nelle cellule meccanismi <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>fesa e <strong>di</strong> riparazione cellulare.<br />

I meccanismi <strong>di</strong> interazione delle onde e.m. che sono alla base degli effetti biologici<br />

suddetti, non sono ancora del tutto compresi e sono oggetto <strong>di</strong> ricerca in molti<br />

laboratori su scala internazionale.<br />

Passando ad esperimenti condotti su cavie da laboratorio esposte a CEM <strong>di</strong> bassa<br />

intensità (< 20 V/m) la letteratura scientifica presenta i seguenti risultati:<br />

• <strong>di</strong>sturbi della funzione riproduttiva;<br />

• <strong>di</strong>sturbi del sistema immunitario;<br />

• alterazione del DNA;<br />

• aumento dell’incidenza <strong>di</strong> linfomi, rispetto alle cavie non irra<strong>di</strong>ate.<br />

Oggi esistono anche stu<strong>di</strong> epidemiologici su volontari (Svezia) e tecnici addetti<br />

alle antenne radar e <strong>di</strong> telecomunicazioni, esposti a bassi CEM e per lunghi perio<strong>di</strong><br />

(anni) che hanno mostrato le seguenti alterazioni (LEVIS, 2008):<br />

• <strong>di</strong>sturbi delle funzioni cognitive (calo della concentrazione, amnesie a breve<br />

termine);<br />

• <strong>di</strong>sturbi neuro-fisiologici (cefalee, aggressività, depressione, ansia, insonnia);<br />

• <strong>di</strong>sturbi al sistema neurovegetativo (nausea, astenia, vertigini);<br />

• <strong>di</strong>sturbi al sistema immunitario;<br />

• anomalie nella catena del DNA e nei cromosomi.<br />

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vito capozzi<br />

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Vito Capozzi 71<br />

Purtroppo, a bassi livelli <strong>di</strong> intensità, manca ancora una buona statistica su gran<strong>di</strong><br />

numeri e stu<strong>di</strong> epidemiologici su campioni significativi <strong>di</strong> popolazione. Pertanto, la<br />

ricerca scientifica non ha ancora chiarito la connessione causa-effetto, cioè la relazione<br />

tra lo stimolo esterno dei CEM e la risposta biologica all’interno delle nostre cellule.<br />

Comunque, i risultati prodotti dalla ricerca scientifica devono far riflettere sull’esposizione<br />

cronica a CEM ed indurre misure <strong>di</strong> precauzione. Per questa ragione, è<br />

stato adottato il “principio <strong>di</strong> cautela” in base al quale gli organismi internazionali<br />

<strong>di</strong> controllo (tra cui l’Organizzazione Mon<strong>di</strong>ale <strong>di</strong> Sanità) fissano le linee guida e<br />

gli standards internazionali sui livelli <strong>di</strong> intensità e <strong>di</strong> potenza delle onde e.m., a cui<br />

bisogna adeguarsi. Quin<strong>di</strong>, mentre l’esposizione a CEM <strong>di</strong> elevata intensità (> 100<br />

V/m) produce effetti sanitari accettati e riproducibili, l’esposizione a bassi livelli <strong>di</strong><br />

CEM è oggetto <strong>di</strong> continuo <strong>di</strong>battito nella ricerca scientifica.<br />

In attesa che la ricerca risolva questa fondamentale connessione tra causa-effetto<br />

dei CEM, cosa possiamo fare per <strong>di</strong>fenderci dall’elettrosmog? Potremmo rinunciare in<br />

massa al telefono cellulare e alle trasmissioni TV, ma questa è una strada, certamente,<br />

non percorribile! Sarebbe come rinunciare all’automobile per eliminare l’inquinamento<br />

chimico dei gas <strong>di</strong> scarico. Chi è <strong>di</strong>sposto a farlo? Sicuramente pochissimi!<br />

Possiamo, però, adottare degli accorgimenti molto semplici per ridurre e <strong>di</strong>fenderci<br />

dall’elettrosmog:<br />

a) trasferire le antenne della telefonia mobile e soprattutto le antenne ra<strong>di</strong>o-TV<br />

trasmittenti al <strong>di</strong> fuori delle periferie urbane;<br />

b) non tenere il cellulare vicino al cuore;<br />

c) persone con “pace-maker” dovrebbero evitare l’uso del telefono cellulare, o<br />

almeno mantenerlo a 30-50 cm <strong>di</strong> <strong>di</strong>stanza;<br />

d) usare l’auricolare o la tecnologia Blu-tooth;<br />

e) telefonate brevi e tenersi a <strong>di</strong>stanza da altre persone (l’antenna dei cellulari<br />

emette CEM <strong>di</strong> alcune decine <strong>di</strong> V/m);<br />

f) evitare l’uso dei “cordless” e preferire il telefono col cavo elettrico, perché<br />

il livello dei CEM <strong>di</strong> un “cordless” è maggiore <strong>di</strong> quello emesso dei telefoni<br />

cellulari;<br />

g) evitare <strong>di</strong> usare il cellulare all’interno delle automobili, perché la carrozzeria<br />

metallica riflette le onde e.m. all’interno dell’abitacolo;<br />

h) essere a qualche metro <strong>di</strong> <strong>di</strong>stanza dalle antenne dei moderni “wireless” e<br />

preferire i collegamenti via cavo alla rete “internet”.


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Queste semplici precauzioni riducono notevolmente la “dose” <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>azione a ra<strong>di</strong>ofrequenza<br />

assorbita da ciascuno <strong>di</strong> noi e ci permettono <strong>di</strong> convivere con le innovazioni<br />

tecnologiche nel campo delle telecomunicazioni che, fuori da ogni dubbio, hanno<br />

molto migliorato la qualità della nostra vita.<br />

Riferimenti bibliografici<br />

ARDOINO L., LOPRESTO V., MANCINI S., PINTO R. e LOVISOLO G.A. (2004),<br />

“ 1800 MHz in vitro exposure device for experimental stu<strong>di</strong>es on the effects of mobile<br />

communication system”, Ra<strong>di</strong>ation Protection Dosimetry, vol. 112, pp 419 – 428.<br />

BIAGI P.F., CASTELLANA L., MAGGIPINTO T., MAGGIPINTO G., LIGONZO T.,<br />

SCHIAVULLI L., LOIACONO D., LASALVIA M., PERNA G. e CAPOZZI V. (2009),<br />

“A reverberation chamber to investgate possible effects of in vivo exposure of rats<br />

to 1.8 GHz electromagnetic fields”, Progress in Electromagnetic Research, PIER,<br />

vol. 94, pp. 133 – 152.<br />

BRAUTTI G. (1994), “Un esperimento sugli effetti biologici delle ra<strong>di</strong>azioni non<br />

ionizzanti”, Il Nuovo Saggiatore, vol.10:2, pp. 29 – 33.<br />

Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003; (G.U. n. 199 del<br />

28-8-3003).<br />

JACKSON J.D. (1984), Elettro<strong>di</strong>namica Classica, Ed. Zanichelli, cap. 7, p. 263.<br />

JOUBERT V., LEVEQUE P., CUEILLE M., BOURTHOUMIEN S. e C. YARDIN<br />

(2007), Bioelectromagnetics, vol. 22, pp.115 – 121.<br />

LEVIS A. G. (2008), “Effetti biologigi e sanitari a breve e lungo termine delle Ra<strong>di</strong>ofrequenze<br />

e delle microonde”, Bollettino dell’Associazione Padovana Prevenzione e<br />

Lotta all’Elettrosmog (APPLE), www.applelettrosmog.it<br />

LOVISOLO G., ARDOINO L., ASTA D., GALLONI P., PINTO R. e MARINO C.<br />

(1999), “Metodologie sperimentali nella ricerca bioelettromagnetica”, Alta Frequenza<br />

- Rivista <strong>di</strong> Elettronica, vol. 11 n. 3, pp. 13 – 21.<br />

PAULRAJ R. e BEHARI J. (2006), “Single strand DNA breaks in rat brain cells<br />

exposed to microwave ra<strong>di</strong>ation”, Mutation Research, vol. 596, pp. 76 – 80.<br />

✉VITO CAPOZZI<br />

Prof. Or<strong>di</strong>nario <strong>di</strong> Fisica Applicata, Responsabile del Laboratorio <strong>di</strong> Fisica Me<strong>di</strong>ca<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Scienze Biome<strong>di</strong>che, Facoltà <strong>di</strong> Me<strong>di</strong>cina e Chirurgia<br />

Università <strong>di</strong> Foggia, Viale Luigi Pinto, 71100 Foggia; v.capozzi@unifg.it.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

Proprietà <strong>di</strong> strutture n-volte irrazionali<br />

Arnaldo D’Amico, Michiel Bertsch<br />

Sunto: Si evidenziano, per k > 1 intero, alcune proprietà espresse da strutture del tipo<br />

<br />

k<br />

x + k<br />

<br />

x + ··· k<br />

<br />

x + k x + k√ x + a0<br />

che chiameremo n-volte irrazionali, dove n, il numero <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>ci presenti nell’espressione, tende a ∞,<br />

nonché una semplice relazione che consente <strong>di</strong> generare numeri reali qualunque sia il numero k > 1.<br />

Introduciamo, in quanto ci servirà nel seguito, l’equazione che esprime la parte<br />

aurea del segmento unitario. Dato un segmento unitario [0,1] e detto N un punto<br />

interno ad esso, (fig. 1) si definisce parte aurea del segmento il valore <strong>di</strong> N che sod<strong>di</strong>sfa<br />

la proporzione<br />

1 N<br />

= , (1)<br />

N 1 − N<br />

Fig. 1 – Segmento unitario con in<strong>di</strong>cazione della parte aurea del segmento.<br />

dalla quale si ha l’equazione<br />

N 2 + N − 1 = 0<br />

le cui soluzioni sono N1 = −1+√5 2 = 0,618...e N2 = −1−√5 2<br />

<strong>di</strong> equazione y = N 2 + N − 1 (fig. 2) si <strong>di</strong>ce aurea.<br />

73<br />

73<br />

= −1,618...La parabola


74 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

74 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

a:<br />

Fig. 2 – Parabola aurea <strong>di</strong> equazione Y = N 2 + N − 1.<br />

Si fa notare che esiste un’altra parabola aurea, <strong>di</strong> equazione y = N 2 −N −1 relativa<br />

N 2 − N − 1 = 0,<br />

rappresentata in fig. 3, che fornisce soluzioni opposte a quelle precedentemente trovate,<br />

cioè −0,618... e 1,618... Ciò deriva dal considerare un’altra proporzione, simile<br />

alla (1), così espressa e relativa alla fig. 4:<br />

1 N<br />

=<br />

N 1 + N ·<br />

Per inciso si ricorda che limn→∞ Fn−1<br />

Fn<br />

Fn<br />

= 0,618...(fig. 5) e limn→∞ = 1,618...<br />

Fn−1<br />

(fig. 6), dove Fn−1 e Fn sono due numeri consecutivi della ben nota successione <strong>di</strong><br />

Fibonacci: 0, 1, 1(= F1), 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233(= F12)...<br />

Si fa notare che (1,618...) 2 = 2,618... e che i tre numeri N1 = 0,618..., −N2 =<br />

1,618... e N2 2 = 2,618... hanno le stesse cifre decimali: N1 = −1+√5 2 ; 1+√5 2<br />

(−N2)+1 e N2 2 √ 2 1+ 5 = 2 = 3+√5 2<br />

+ 1 =<br />

= N1 + 2. La prima proprietà continua a valere<br />

per le 2 soluzioni <strong>di</strong> N2 − N − x = 0, dove x > 0: 1+√1+4x 2 = − 1−√1+4x 2 + 1.<br />

Un’altra proprietà dei tre numeri <strong>di</strong> cui sopra è la seguente: le due curve <strong>di</strong><br />

equazione<br />

y = ±(N − 0,618...)(N − 1,618...)(N − 2,618...)<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

a. d'aMico - M. BErtsch<br />

75<br />

A. D’Amico, M. Bertsch 75<br />

Fig. 3 – Parabola aurea <strong>di</strong> equazione Y = N 2 − N − 1.<br />

Fig. 4 – Segmento unitario con parte aurea esterna al segmento.<br />

intersecano l’asse delle y nei punti y = ∓2,618... (punti A e B in fig. 7). Inoltre<br />

se si calcolano le or<strong>di</strong>nate delle due equazioni in corrispondenza <strong>di</strong> N = 2,618...+<br />

0,618...= 3,236... si ottiene ancora ±2,618... (punti C e D).<br />

L’equazione N2 −N −1 = 0, una volta generalizzata, si presta a particolari ulteriori<br />

considerazioni. Introduciamo prima una struttura algebrica, detta n-volte irrazionale,<br />

<strong>di</strong> questo tipo:<br />

an = k<br />

<br />

<br />

<br />

k<br />

x + x + ··· k<br />

<br />

x + k<br />

<br />

x + k√ x + a0 ,<br />

dove n è il numero <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>ci presenti nell’espressione, x > 0, a0 > 0 e l’intero k > 1.<br />

Si osservi che, scelto a0 > 0, an è determinata da una relazione ricorsiva:<br />

<br />

a0 > 0 dato,<br />

an+1 = k√ x + an<br />

per n = 0,1,2,...


76 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

76 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Fig. 5 – Convergenza dei rapporti (numero minore <strong>di</strong>viso numero<br />

maggiore) dei numeri <strong>di</strong> Fibonacci al valore 0,618...<br />

Fig. 6 – Convergenza dei rapporti (numero maggiore <strong>di</strong>viso numero<br />

minore) dei numeri <strong>di</strong> Fibonacci al valore 1,618...<br />

È facile far vedere che<br />

<br />

<br />

<br />

k k<br />

x + x + ··· k<br />

<br />

x + k<br />

<br />

x + k√ x + a0 → N+ per n → ∞, (2)<br />

dove N+ > 0 è l’unica soluzione positiva dell’equazione k√ x + N = N, ovvero <strong>di</strong><br />

N k − N = x. (3)<br />

La relazione (3) consente <strong>di</strong> approssimare numeri reali N, quin<strong>di</strong> anche tutti gli<br />

interi, inserendo nella relazione (2), al posto <strong>di</strong> x, il valore ottenuto dalla (3), dove k<br />

rappresenta l’or<strong>di</strong>ne delle ra<strong>di</strong>ci coinvolte.<br />

Elenchiamo alcuni esempi, in cui prenderemo sempre a0 = k√ x :<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

a. d'aMico - M. BErtsch<br />

77<br />

A. D’Amico, M. Bertsch 77<br />

Fig. 7 – Figura che esprime le due curve sovrapposte <strong>di</strong> equazione Y =+o − (N −<br />

0,618...)(N − 1,618...)(N − 2,618...). Le due curve intersecano l’asse delle or<strong>di</strong>nate<br />

nei quattro punti <strong>di</strong> coor<strong>di</strong>nare: A(0 , 2,618. . . ); B(0 , −2,618. . . ); C(2,618. . . + 0,618. . . ,<br />

2,618. . . ); D(2,618. . . + 0,618. . . , −2,618. . . ). Si noti che i punti fondamentali sono sempre<br />

legati ai numeri aurei.<br />

1. Volendo generare N = 5, con k = 3 (ra<strong>di</strong>ci cubiche), dalla (3) si ottiene 53 −5 =<br />

120 = x, per cui applicando la (2) si ha<br />

<br />

3<br />

120 + 3<br />

<br />

120 + 3<br />

<br />

···+ 3 120 + 3√ 120 → 5 per n → ∞.<br />

2. Volendo generare il numero aureo N = 1,618... con k = 2 (ra<strong>di</strong>ci quadrate), si<br />

ha, per la (3), (1,618...) 2 − 1,618...= 2,618...− 1,618...= 1 = x, per cui,<br />

applicando la (2) si ha:<br />

<br />

1 +<br />

<br />

1 +<br />

<br />

···+ 1 + √ 1 → 1,618... per n → ∞.<br />

È anche possibile generare il numero aureo 1,618... utilizzando le ra<strong>di</strong>ci<br />

cubiche con x = 2,618..., cioè per n → ∞


78 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

78 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

<br />

3<br />

2,618... + 3<br />

<br />

2,618... + 3<br />

<br />

··· + 3 2,618... + 3√ 2,618... → 1,618...<br />

Infatti, applicando la (3) si ha<br />

(1,618...) 3 −1,618... = (2,618...−1)(1,618...) = (1,618...) 2 = 2,618...<br />

3. Se k = 2 e x = 2 la struttura n-volte irrazionale fornisce nel limite il numero 2.<br />

4. Se k = 5 ed il numero N da generare è 10 si ha, applicando la (2), un valore per<br />

x pari a 99990, quin<strong>di</strong>, per n → ∞,<br />

<br />

3<br />

99990 + 3<br />

<br />

99990 + 3<br />

<br />

··· + 3 99990 + 3√ 99990 → 10.<br />

Tornando all’esempio 3, se k = x = 2 e a0 > 0, per la (2)<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

an = 2 + 2 + ··· + 2 + 2 + a0 → 2 per n → ∞<br />

È noto “quanto velocemente” an converge a 2: per ogni 0 < a0 < 2 esiste una costante<br />

C > 0 tale che 2 − an ∼ C 2 4 −n per gran<strong>di</strong> valori <strong>di</strong> n, ovvero, più precisamente,<br />

2 n 2 − an → C per n → ∞.<br />

La costante C <strong>di</strong>pende dal valore <strong>di</strong> a0 ed è <strong>di</strong>fficile da determinare. È notevole<br />

osservare che se a0 = √ 2, il valore <strong>di</strong> C è noto:<br />

2 m<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2 − 2 + ··· + 2 + √ 2 = π per m → ∞ (4)<br />

dove m è il numero <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>ci quadrate presenti nell’espressione.<br />

Questa relazione non<br />

<br />

deve meravigliare in quanto l’espressione 2 − 2 + ··· 2 + 2 + √ 2 nella (4)<br />

rappresenta la lunghezza <strong>di</strong> un lato <strong>di</strong> un poligono inscritto in una circonferenza <strong>di</strong><br />

raggio unitario, mentre 2 m rappresenta il numero <strong>di</strong> tali lati. Non si conosce però una<br />

<strong>di</strong>mostrazione analitica (cioè, non geometrica) della (4).<br />

Ci si può chiedere se esistano strutture n-volte irrazionali che possano consentire<br />

l’impiego <strong>di</strong> valori negativi <strong>di</strong> x. La risposta è affermativa purché l’equazione N k −<br />

N − x = 0 abbia due soluzioni,<br />

1 −<br />

N+ > k k−1 > N− > 0, (5)<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

a. d'aMico - M. BErtsch<br />

79<br />

A. D’Amico, M. Bertsch 79<br />

e a0 sia maggiore <strong>di</strong> quella più piccola:<br />

k −<br />

x > −(k − 1)k k−1 e a0 > N− . (6)<br />

In tal caso an converge a N+, la maggiore delle soluzioni <strong>di</strong> N k − N = x:<br />

an = k<br />

<br />

<br />

<br />

k<br />

x + x + ··· k<br />

<br />

x + k<br />

<br />

x + k√ x + a0 → N+ per n → ∞.<br />

Per esempio, se k = 2 la prima con<strong>di</strong>zione equivale a x > −2 −2 = − 1<br />

4 , mentre a0 =<br />

|x| verifica la seconda:<br />

an =<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

x + x + ··· x + x + |x| → 1 + √ 1 + 4x<br />

2<br />

Elenchiamo alcuni esempi in cui x < 0 e a0 = k |x| :<br />

1. Si consideri la (2), con k = 2 ed N = 0,8. Per la (3) x = −0,16:<br />

<br />

−0,16 + −0,16 + ··· −0,16 + √ −0,16 + 0,4 → 0,8.<br />

2. Si consideri la (2), con k = 2 e N = 0,7. Per la (3) x = −0,21:<br />

<br />

−0,21 + −0,21 + ··· −0,21 + −0,21 + √ 0,21 → 0,7.<br />

per n → ∞.<br />

3. È possibile generare 0,618... con le ra<strong>di</strong>ci cubiche: per n → ∞<br />

<br />

3<br />

−0,382... + 3<br />

<br />

−0,382... + ··· 3<br />

<br />

−0,382... + 3 −0,382... + 3√ 0,382...<br />

→ 0,618... ,<br />

dove 0,382... = (0,618...) 2 = 3−√5 2 .<br />

Infatti: (0,618...) 3 − 0,618... = −0,382...<br />

In questo caso la prima con<strong>di</strong>zione nella (6), con k = 3, è “appena” sod<strong>di</strong>sfatta<br />

(si nota che 0,618... coincide con N+ , poiché 0,618... > 3 −1/2 ; cf. (5) con<br />

k = 3); non per caso la convergenza a 0,618... risulta essere molto lenta.


80 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

80 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Conclusioni.<br />

Le strutture n-volte irrazionali sono governate dalla semplice relazione N k −N = x,<br />

dove N rappresenta il numero da calcolare, k l’or<strong>di</strong>ne della ra<strong>di</strong>ce ed x il numero da<br />

inserire sotto le n ra<strong>di</strong>ci come ra<strong>di</strong>cando. La <strong>di</strong>mostrazione della convergenza si basa<br />

su tecniche <strong>matematiche</strong> elementari, ma è omessa in questo lavoro, orientato invece<br />

a mettere in evidenza alcune proprietà <strong>di</strong> queste strutture che le rende <strong>di</strong> un certo<br />

interesse per ulteriori speculazioni. Per particolari valori <strong>di</strong> x e <strong>di</strong> k si ottengono la<br />

sezione aurea, il suo inverso, ed il quadrato del suo inverso, numeri con le stesse cifre<br />

decimali.<br />

✉ARNALDO D’AMICO<br />

Università <strong>di</strong> Roma Tor Vergata,<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Ingegneria Elettronica<br />

Via del Politecnico, 1 – 00133 Roma.<br />

arnaldo.damico@miur.it<br />

✉MICHIEL BERTSCH<br />

Università <strong>di</strong> Roma Tor Vergata,<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica<br />

e IAC-CNR, Roma.<br />

bertsch.michiel@gmail.it<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

Ancora due <strong>di</strong>mostrazioni del Teorema <strong>di</strong><br />

Cantor-Bernstein<br />

C. Coppola, G. Gerla, S. Tortoriello<br />

Sunto: Riprendendo il <strong>di</strong>scorso iniziato in un nostro articolo già apparso su questo perio<strong>di</strong>co, si considera<br />

un argomento fondamentale della teoria ingenua degli insiemi, il teorema detto <strong>di</strong> Cantor-Bernstein. Lo<br />

scopo è fornire materiale per possibili percorsi <strong>di</strong>dattici legati alla nozione <strong>di</strong> equipotenza.<br />

Abstract: This paper deals with a fundamental topic of the naïve set theory, the Cantor-Bernstein theorem.<br />

It continues a paper proposed by the same authors and already published in this journal [COPPOLA ET<br />

AL., 2010]]. The aim is to give hints for possible teaching paths related with the equipotence relation.<br />

1 Introduzione e un po’ <strong>di</strong> storia<br />

Con questo lavoro ripren<strong>di</strong>amo il <strong>di</strong>scorso iniziato con un nostro articolo già<br />

pubblicato su un numero precedente <strong>di</strong> questo giornale (si veda [COPPOLA ET AL.,<br />

2010]) nel quale è stata affrontata la questione <strong>di</strong> come si possa trovare una strategia<br />

<strong>di</strong>mostrativa per il famoso teorema <strong>di</strong> Cantor-Bernstein.<br />

Non ci inoltreremo nella storia del teorema e delle sue tante <strong>di</strong>mostrazioni. È una<br />

storia alquanto intricata e si sviluppa attraverso vari episo<strong>di</strong> riguardanti la vita dei<br />

matematici coinvolti. Ci limitiamo ad esporre brevemente alcune notizie tratte da una<br />

serie <strong>di</strong> articoli, reperibili in rete, <strong>di</strong> A. Hinkis.<br />

La prima volta che compare l’enunciato del Teorema sembra essere nella lettera<br />

del 5 novembre 1882 <strong>di</strong> Cantor a Dedekind. Questa lettera, in cui Cantor delinea la<br />

sua teoria sui numeri transfiniti, rappresenta un punto <strong>di</strong> rottura nei rapporti tra i due<br />

matematici che per ben 17 anni interromperanno ogni rapporto epistolare. Nella lettera<br />

Cantor <strong>di</strong>ce che mentre in un loro precedente incontro aveva parlato del teorema come<br />

<strong>di</strong> una congettura, ora ne ha trovato finalmente una <strong>di</strong>mostrazione. Cantor, tuttavia,<br />

non espone questa <strong>di</strong>mostrazione ma, alla fine della lettera, enuncia <strong>di</strong> nuovo il teorema<br />

e lo presenta come un “aufgabe”, cioè come un “compito <strong>di</strong> ricerca” (così come viene<br />

interpretato il termine da vari storici). Ma solo chi si pone come “maestro” può pensare<br />

<strong>di</strong> porre un problema <strong>di</strong> cui ha già trovato la soluzione e, quin<strong>di</strong>, questo “assegno per<br />

casa” deve essere stato probabilmente percepito da Dedekind come inappropriato ed<br />

81<br />

81


82 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

82 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ?/2011<br />

offensivo. 1 Ad ogni modo sembra che Dedekind abbia fatto una prima <strong>di</strong>mostrazione<br />

corretta del teorema tra il 1887 ed il 1897 anche se tale <strong>di</strong>mostrazione sarà pubblicata<br />

solo nel 1932. Nel frattempo, nel giro <strong>di</strong> pochi anni, vari autori troveranno nuove<br />

<strong>di</strong>verse <strong>di</strong>mostrazioni. Ad esempio, 17 anni dopo la lettera della “rottura”, Cantor in<br />

una lettera a Dedekind del 1899 <strong>di</strong>ce che Bernstein aveva presentato per la prima volta<br />

la sua <strong>di</strong>mostrazione del teorema in un seminario ad Halle nel 1897. 2<br />

La <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong> Bernstein, leggermente mo<strong>di</strong>ficata, compare in un’appen<strong>di</strong>ce<br />

al libro sulla teoria delle funzioni <strong>di</strong> Borel apparso nel 1898. Borel racconta <strong>di</strong> averla<br />

ricevuta da Cantor e lo ringrazia per avergli dato il permesso <strong>di</strong> pubblicarla. Può<br />

sembrare strano che Cantor abbia preso l’iniziativa <strong>di</strong> dare a Borel la <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong><br />

Bernstein e che non abbia tenuto conto dell’importanza che una sua pubblicazione<br />

avrebbe potuto avere per quest’ultimo che all’epoca aveva 19 anni. Forse Cantor<br />

non dava molta importanza al teorema visto che lui stesso aveva annunciato <strong>di</strong> averlo<br />

provato già nel 1882. Ad ogni modo non entreremo nella ingarbugliata questione<br />

delle precedenze. Ci limiteremo a riportare, nei prossimi paragrafi, due <strong>di</strong>mostrazioni,<br />

quella <strong>di</strong> Borel e quella <strong>di</strong> König, che ci sembrano particolarmente interessanti dal<br />

punto <strong>di</strong> vista <strong>di</strong>dattico.<br />

2 La <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong> Borel<br />

La <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong> Borel, che ricorda le tecniche <strong>di</strong> manipolazione delle serie<br />

<strong>di</strong> potenze positive, si basa sul fatto che l’equipotenza è compatibile con l’unione<br />

<strong>di</strong>sgiunta.<br />

Proposizione 1. Date due famiglie (Xi)i∈I e (Yi)i∈I <strong>di</strong> insiemi a due a due <strong>di</strong>sgiunti e<br />

posto X = <br />

Xi e Y = <br />

Yi, risulta che<br />

i∈I<br />

i∈I<br />

Xi ≡ Yi, per ogni i ∈ I ⇒ X ≡ Y.<br />

Dimostrazione. Sia, per ogni i ∈ I, fi : Xi → Yi una funzione biettiva tra Xi ed Yi e<br />

definiamo la funzione f al modo seguente. Detto x un elemento <strong>di</strong> X, sia i ∈ I tale che<br />

x ∈ Xi. Tale in<strong>di</strong>ce i, essendo gli elementi della famiglia (Xi)i∈I a due a due <strong>di</strong>sgiunti,<br />

esiste ed è unico. Poniamo allora f (x) = fi(x). Ovviamente f è ben definita. Per<br />

1 Naturalmente non è certo questa l’unica causa dell’interruzione dei rapporti tra Cantor e Dedekind.<br />

2 In proposito si racconta un aneddoto, riportato in [HINKIS, Internet]), secondo cui Bernstein<br />

avrebbe trovato l’idea per la <strong>di</strong>mostrazione mentre si stava radendo. Anche se l’autenticità dell’aneddoto<br />

non è accertata, tuttavia è interessante pensare a Bernstein che, davanti ad uno specchio, improvvisamente<br />

viene illuminato da una idea per la <strong>di</strong>mostrazione. Infatti due specchi posti uno <strong>di</strong> fronte all’altro evocano<br />

una situazione che corrisponde ad una possibile <strong>di</strong>mostrazione del teorema (si veda la successione <strong>di</strong><br />

stelle e <strong>di</strong> cerchi in [ COPPOLA ET AL., 2010]).<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

c. coppola - g. gErla - s. tortoriEllo<br />

83<br />

C. Coppola, G. Gerla, S. Tortoriello 83<br />

provare che f è biettiva consideriamo un elemento qualunque y ∈ Y . Allora esiste uno<br />

ed un solo i tale che y ∈ Yi e, quin<strong>di</strong>, esiste uno ed un solo x ∈ Xi tale che fi(x)=y e<br />

cioè tale che f (x)=y.<br />

Torniamo ora alla <strong>di</strong>mostrazione del teorema che enunciamo in<strong>di</strong>cando con S<br />

e C i due insiemi coinvolti poiché, come abbiamo fatto in [ COPPOLA ET AL.,<br />

2010], vogliamo illustrare il ragionamento considerando una stella ed un cerchio,<br />

rispettivamente.<br />

Teorema 2. Siano S e C due insiemi tali che C abbia potenza uguale ad una parte<br />

propria C <strong>di</strong> S e che S abbia potenza uguale ad una parte propria S <strong>di</strong> C. Allora S e C<br />

sono equipotenti.<br />

Dimostrazione. Per ipotesi esiste una funzione iniettiva f : S → C con S = f (S) ed<br />

una funzione iniettiva g: C → S tale che g(C) =C. Illustreremo la <strong>di</strong>mostrazione<br />

con figure in cui S è una stella, C un cerchio, f una traslazione che porta la stella ad<br />

inscriversi nel cerchio e g sia una contrazione che porta il cerchio ad inscriversi nella<br />

stella 3 (Figura 1).<br />

Figura 1.<br />

Per provare che S e C sono equipotenti proviamo che S è equipotente a C, infatti in<br />

tale caso per la transitività seguirebbe l’equipotenza tra S e C. Ciò consente <strong>di</strong> riferirci<br />

ad un solo insieme (la stella). Ora osserviamo che la funzione composta h = g ◦ f<br />

si presenta come una applicazione iniettiva <strong>di</strong> S in sé. 4 Nell’esempio fatto, h è una<br />

funzione della stella in sé che, essendo una composizione <strong>di</strong> una traslazione ed una<br />

contrazione, conserva la forma delle figure.<br />

3 Il <strong>di</strong>scorso fatto per la stella ed il cerchio può essere ovviamente ripetuto anche per il pentagono<br />

ottenuto congiungendo i vertici della stella. Tale pentagono “stellato”, chiamato anche pentalfa o<br />

pentagramma, è una delle figure “misteriose” delle geometria pitagorica. Da notare che, se denotiamo<br />

con Φ il valore del numero aureo, allora il rapporto tra le aree dei cerchi circoscritti e inscritti nella stella<br />

è <strong>di</strong> Φ 2 , mentre il rapporto tra le aree dei pentagoni stellati, così come tra le aree delle stelle è <strong>di</strong> Φ 4 .<br />

Infine il rapporto tra l’area del cerchio circoscritto alla stella e la stella stessa è il valore costante 2Φ.<br />

4 Abbiamo leggermente semplificato la <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong> Borel senza alterarne lo spirito.


84 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

84 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ?/2011<br />

Poniamo:<br />

A1 = S −C (stella meno cerchio: in scuro nella Figura 2).<br />

A2 = C − h(S) (cerchio meno stella: in chiaro nella Figura 2).<br />

Figura 2.<br />

Inoltre definiamo per ricorsione i valori successivi ponendo (Figura 3)<br />

A3 = h(A1)=h(S) − h(C) (stessa forma <strong>di</strong> A1 quin<strong>di</strong> stella meno cerchio)<br />

Figura 3.<br />

A4 = h(A2) (stessa forma <strong>di</strong> A2 quin<strong>di</strong> cerchio meno stella)<br />

...<br />

An = h(An−2)<br />

...<br />

Si noti che gli elementi della successione (An)n∈N sono a due a due <strong>di</strong>sgiunti. Inoltre<br />

gli elementi <strong>di</strong> in<strong>di</strong>ce pari sono equipotenti tra loro e lo stesso vale per quelli <strong>di</strong> in<strong>di</strong>ce<br />

<strong>di</strong>spari. Posto I = <br />

An (nella nostra figura I è il punto centrale della stella), S può<br />

essere scomposto al modo seguente<br />

n<br />

S = I ∪ A1 ∪ A2 ∪ A3 ∪ A4 ∪ A5 ∪ ...<br />

mentre il cerchio C può essere scomposto al modo seguente<br />

C = I ∪ A2 ∪ A3 ∪ A4 ∪ A5 ∪ ...<br />

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c. coppola - g. gErla - s. tortoriEllo<br />

85<br />

C. Coppola, G. Gerla, S. Tortoriello 85<br />

Commutando opportunamente abbiamo anche che<br />

C = I ∪ A3 ∪ A2 ∪ A5 ∪ A4 ∪ ...<br />

Essendo A1 equipotente ad A3, A2 equipotente ad A2, A3 equipotente ad A5, . . . possiamo<br />

concludere che S è equipotente a C.<br />

3 La <strong>di</strong>mostrazione <strong>di</strong> König<br />

Nel 1906 il matematico ungherese Julius König (1849-1913) <strong>di</strong>ede una nuova<br />

<strong>di</strong>mostrazione del teorema <strong>di</strong> Cantor-Bernstein. Questa <strong>di</strong>mostrazione viene considerata<br />

particolarmente importante perché si presta a possibili generalizzazioni in nuovi<br />

contesti che probabilmente nemmeno lo stesso König aveva previsto. La strategia<br />

<strong>di</strong>mostrativa si basa sulla seguente proposizione che è una ovvia riformulazione in<br />

termini <strong>di</strong> partizione della Proposizione 1.<br />

Proposizione 3. Dati due insiemi X ed Y consideriamo una partizione <strong>di</strong> X ∪Y in<br />

classi <strong>di</strong> equivalenza in modo che in ciascuna classe gli elementi <strong>di</strong> X siano tanti<br />

quanti quelli <strong>di</strong> Y . Allora X è equipotente ad Y .<br />

Utilizzando le stesse notazioni del Teorema 2, la <strong>di</strong>mostrazione è la seguente. Per<br />

ogni x ∈ S costruiamo la seguente successione <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> S ∪C, che in<strong>di</strong>chiamo<br />

con [x],<br />

... f -1 (g -1 (x)), g -1 (x), x, f (x), g( f (x)),....<br />

Tale successione può sempre essere continuata verso destra, ma non sempre verso<br />

sinistra. Infatti g -1 è definito solo se x ∈ g(C), f -1 (g -1 (x)) è definito solo se g -1 (x) ∈<br />

f (S), e così via. Analogamente a partire da un elemento y ∈ C possiamo costruire la<br />

sequenza, che in<strong>di</strong>chiamo con [y]<br />

...g -1 ( f -1 (y)), f -1 (y), y,g(y), f (g(y)),....<br />

che ancora può essere prolungata indefinitamente verso destra, ma non sempre verso<br />

sinistra. Vogliamo provare che la classe <strong>di</strong> tali sequenze costituisce una partizione <strong>di</strong><br />

S ∪C. È evidente che tale classe costituisce un ricoprimento. Inoltre se due sequenze<br />

hanno un elemento in comune anche l’elemento che segue sarà lo stesso e, se esiste,<br />

sarà lo stesso anche quello che lo precede (perché f e g sono iniettive). Dunque le due<br />

sequenze coincidono. Essendo<br />

S = <br />

S ∩ [z] e C = <br />

C ∩ [z],<br />

z∈S∪C<br />

z∈S∪C


86 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

86 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ?/2011<br />

per <strong>di</strong>mostrare l’equipotenza tra S ed C è sufficiente mostrare che, per ogni z ∈ S ∪C,<br />

l’insieme S ∩ [z] è equipotente ad C ∩ [z]. A tale scopo, chiamiamo S-stopper una<br />

sequenza che si ferma a sinistra con un elemento <strong>di</strong> S e C-stopper una sequenza che<br />

si ferma a sinistra con un elemento <strong>di</strong> C. Ora se la classe [z] è S-stopper, allora f è<br />

una biezione che porta S ∩ [z] in C ∩ [z]. Se [z] è C-stopper, allora g è una biezione che<br />

porta C ∩ [z] in S ∩ [z]. Negli altri casi, cioè quando [z] si prolunga indefinitamente a<br />

sinistra, sia f che g sono biezioni tra le due classi.<br />

In effetti la partizione proposta da König è legata alla più generale nozione <strong>di</strong><br />

relazione <strong>di</strong> equivalenza generata da una data relazione. Ricor<strong>di</strong>amo come si può<br />

ottenere tale relazione. Nel seguito, data una relazione binaria R in un insieme X<br />

in<strong>di</strong>chiamo con R -1 la relazione {(x,y): (y,x) ∈ R}, in<strong>di</strong>chiamo invece con Diag(X)<br />

la relazione {(x,x): x ∈ X}.<br />

Proposizione 4. Data una relazione binaria R in un insieme X, la più piccola relazione<br />

riflessiva contenente R è<br />

Ri f l(R) = R ∪ Diag(X).<br />

La più piccola relazione simmetrica contenente R è<br />

Simm(R) = R ∪ R -1 .<br />

La più piccola relazione transitiva contenente R è<br />

Trans(R) = {(x,y): esiste x1,...,xn con x = x1,(xi,xi+1) ∈ R e xn = y}.<br />

Proposizione 5. La più piccola relazione <strong>di</strong> equivalenza contenente R è<br />

Eq(R) = Trans(Simm(Ri f l(R))).<br />

Possiamo ora provare la seguente proposizione.<br />

Proposizione 6. La partizione definita da König è la partizione associata alla relazione<br />

<strong>di</strong> equivalenza Eq( f ∪ g) generata dalla relazione binaria f ∪ g nell’insieme S ∪C.<br />

Dimostrazione. Dobbiamo calcolare Trans( f ∪ g ∪ f -1 ∪ g -1 ∪ Diag(S ∪C)). È evidente<br />

allora che si devono considerare catene x1,...,xn in cui xi+1 si ottiene da xi<br />

applicando una delle funzioni f , g, f -1 , g -1 . Inoltre ci si può limitare a catene in cui<br />

tali funzioni si applicano alternativamente. È evidente che in tale modo le classi <strong>di</strong><br />

equivalenza determinate da Trans( f ∪ g ∪ f -1 ∪ g -1 ∪ Diag(S ∪C)) coincidono con le<br />

classi definite da König.<br />

✐<br />


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c. coppola - g. gErla - s. tortoriEllo<br />

87<br />

C. Coppola, G. Gerla, S. Tortoriello 87<br />

Conclu<strong>di</strong>amo questo paragrafo osservando che le <strong>di</strong>mostrazioni del teorema <strong>di</strong><br />

Cantor-Bernstein non si limitano certo a quelle esposte da questo articolo o dal<br />

precedente. Ad esempio, nove ne sono state date prima <strong>di</strong> quella <strong>di</strong> König: da Cantor<br />

(1882), da Dedekind (1887, 1897), da Schröder (1896), da Bernstein (1897), da Borel<br />

(1898), da Schenflies (1900), da Zermelo (1901), da Russell (1902) e da Peano (1906).<br />

4 Considerazioni <strong>di</strong> carattere <strong>di</strong>dattico<br />

La <strong>di</strong>mostrazione esposta in [COPPOLA ET AL., 2010] e quella esposta nel paragrafo<br />

2 <strong>di</strong> questo articolo forniscono spunti <strong>di</strong> tipo <strong>di</strong>dattico. Infatti mostrano che anche<br />

per un argomento tanto lontano dalla geometria, come è il teorema <strong>di</strong> Cantor-Bernstein,<br />

sono possibili “<strong>di</strong>mostrazioni” che, in un senso debole, possono essere viste come<br />

<strong>di</strong>mostrazioni <strong>di</strong> tipo “visuale” cioè <strong>di</strong>mostrazioni in cui si “percepisce” la verità <strong>di</strong><br />

un enunciato semplicemente guardando alcune figure. Proviamo infatti, riprendendo<br />

il <strong>di</strong>scorso effettuato in [ COPPOLA ET AL., 2010], a chiedere ad uno studente se<br />

una stella sia equipotente ad un cerchio e <strong>di</strong> in<strong>di</strong>care eventualmente una funzione che<br />

esprima l’equipotenza. È improbabile che si riesca ad avere una risposta. Proviamo<br />

invece a mostrare le seguenti due figure (Figura 4). In tale caso è possibile suggerire<br />

Figura 4.<br />

che l’equipotenza può essere “percepita” immaginando <strong>di</strong> trasformare la stella nel<br />

cerchio al modo seguente:<br />

1. Si trasla la parte scura nella figura a sinistra verso destra.<br />

2. Si allarga la parte in chiaro nella figura a sinistra per poi traslarla a destra in modo<br />

opportuno.<br />

Naturalmente si dovrebbe per prima cosa convincere uno studente che <strong>di</strong>latando<br />

una figura si conserva l’equipotenza. La cosa non dovrebbe essere <strong>di</strong>fficile in quanto<br />

basta mostrare che proiettando l’ombra <strong>di</strong> una figura su un piano si ottiene una figura<br />

“con altrettanti punti”. Per seconda cosa si dovrebbe mostrare che figure scomponibili<br />

in pezzi equipotenti sono equipotenti, cosa anche questa che non sembra presentare


88 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

88 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ?/2011<br />

<strong>di</strong>fficoltà. Ciò suggerisce anche la possibilità <strong>di</strong> attività <strong>di</strong> tipo manipolativo che<br />

potrebbero essere una naturale estensione <strong>di</strong> un modulo <strong>di</strong>dattico per il calcolo delle<br />

aree tramite la nozione <strong>di</strong> equiscomponibilità (in questo caso si pensa a studenti <strong>di</strong><br />

scuola secondaria). Si ricorda che la nozione <strong>di</strong> equiscomponibilità viene utilizzata<br />

per il calcolo delle aree per il fatto che figure equiscomponibili hanno la stessa area.<br />

Pertanto il calcolo dell’area <strong>di</strong> una figura si può ricondurre al calcolo, già noto,<br />

dell’area <strong>di</strong> un’altra figura con essa equiscomponibile. Tipico esempio è quando si<br />

mostra che ogni triangolo è equiscomponibile con un rettangolo con la stessa base ed<br />

avente come altezza la metà dell’altezza del triangolo oppure che un parallelogramma<br />

è equiscomponibile ad un rettangolo con la stessa altezza e la stessa base (Figura 5).<br />

Si tratta allora <strong>di</strong> estendere la nozione <strong>di</strong> equiscomponibilità sostituendo alla nozione<br />

“avere la stessa estensione” la nozione “essere equipotenti”.<br />

Figura 5.<br />

Successivamente, si dovrebbe suggerire che la stella si può scomporre in due figure<br />

e che traslando una figura (la parte scura) e sostituendo i pezzi dell’altra (i pezzi in<br />

chiaro) in pezzi simili è possibile ottenere un cerchio. Naturalmente essendo i pezzi in<br />

bianco infiniti la sperimentazione non può che essere approssimata e non può evitare<br />

che si attivi una intuizione dei processi infinitari. D’altre parte ogni manipolazione<br />

<strong>di</strong> materiale <strong>di</strong>dattico per l’introduzione <strong>di</strong> concetti geometrici non può che essere<br />

approssimativa per l’ovvio fatto che nessun oggetto fisico può rappresentare un ente<br />

geometrico.<br />

Un altro modo <strong>di</strong> percepire l’equipotenza è quello <strong>di</strong> immaginare che la figura a<br />

sinistra (in Figura 4) sia stata <strong>di</strong>segnata su <strong>di</strong> un vetro in due <strong>di</strong>verse tonalità <strong>di</strong> grigio<br />

e che tale figura sia proiettata a destra su <strong>di</strong> uno schermo tramite due tipi <strong>di</strong> proiezione.<br />

Una proiezione è con raggi paralleli e porta la parte in grigio scuro nella parte in grigio<br />

scuro. L’altra proiezione è con raggi che partono da un opportuno punto C e porta la<br />

parte in grigio chiaro nella parte in grigio chiaro.<br />

Naturalmente non si sostiene che queste visualizzazioni siano una “<strong>di</strong>mostrazione”<br />

(nemmeno parziale) del teorema. Le stesse usuali <strong>di</strong>mostrazioni visuali, come ad<br />

esempio quelle sopra esposte, hanno un valore <strong>di</strong>mostrativo maggiore poiché si<br />

rivolgono a figure “generiche” che si ritengono rappresentative <strong>di</strong> tutte le possibili<br />

figure del dato tipo. In questo caso invece ci si riferisce ad un esempio particolare<br />

(anche se non è <strong>di</strong>fficile estendere tale esempio a moltissime altre figure, e sostituire,<br />

✐<br />


✐<br />

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c. coppola - g. gErla - s. tortoriEllo<br />

89<br />

C. Coppola, G. Gerla, S. Tortoriello 89<br />

ad esempio, la stella con pentagono o con un triangolo). Tuttavia è chiaro che<br />

attività e visualizzazioni come quella della stella e del cerchio portano a considerare<br />

plausibile un risultato che in prima istanza non lo sembrerebbe e portano a sviluppare<br />

una intuizione che può nel seguito essere la base per un <strong>di</strong>scorso rigoroso e <strong>di</strong> tipo<br />

strettamente insiemistico.<br />

In accordo con tali idee, attualmente stiamo progettando alcune <strong>di</strong> attività da<br />

proporre in una scuola secondaria superiore che pongono al centro del <strong>di</strong>scorso la<br />

nozione <strong>di</strong> equipotenza tra insiemi non necessariamente finiti.<br />

Riferimenti bibliografici<br />

COPPOLA C., GERLA G. e TORTORIELLO S. (2010), “Cercare una <strong>di</strong>mostrazione<br />

del Teorema <strong>di</strong> Cantor-Bernstein”, <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> Matematiche, 3, 2010, pp. 115–125.<br />

BARONE E. e LENZI D. (2006), “Dalla car<strong>di</strong>nalità degli intervalli reali al teorema <strong>di</strong><br />

Cantor-Bernstein”, <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> Matematiche, 6, 2006, pp. 3–10.<br />

BERNSTEIN F. (1901), Untersuchungen aus der Mengenlehre, Ph.D. thesis.<br />

Göttingen, Germany.<br />

HINKIS A., Bernstein, Borel and the Cantor-Bernstein theorem, in<br />

http://www.hinkis.org/Mathematical_papers/04_01_Bernstein_Borel_CBT_02.pdf.<br />

— On the ruptures in the Cantor-Dedekind correspondence, in<br />

http://www.hinkis.org/Mathematical_papers/01_06_Cantor_Dedekind_01.pdf.<br />

KLEE V. e REAY J.R. (1998), “A surprizing but easily proved Geometric<br />

Decomposition Theorem”, Math. Magazine, 71, 1998, 3–11.<br />

✉CRISTINA COPPOLA<br />

Università <strong>di</strong> Salerno, DMI<br />

84084 Fisciano (Salerno).<br />

ccoppola@unisa.it<br />

✉S. TORTORIELLO<br />

Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Salerno<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Scienze Farmaceutiche<br />

84084 Fisciano (Salerno).<br />

fstortoriello@unisa.it<br />

✉GIANGIACOMO GERLA<br />

Università <strong>di</strong> Salerno, DMI<br />

84084 Fisciano (Salerno).<br />

gerla@unisa.it


90 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

A Roma, venerdì 6 maggio 2011<br />

ore 8.30 – 17.30<br />

Il Congresso:<br />

MATEMATICA e TECNOLOGIA<br />

esperienze europee a confronto<br />

Un congresso <strong>di</strong> cui c’era bisogno quale occasione d’incontro e riflessione su un tema<br />

tanto <strong>di</strong>battuto e che la collaborazione instaurata tra CASIO Italia e la MATHESIS ha<br />

consentito <strong>di</strong> realizzare.<br />

Il Congresso avrà luogo a Roma presso l’Istituto Tecnico del Turismo “Cristoforo<br />

Colombo”, in via Panisperna 255 <strong>di</strong>retto dalla preside Ester Rizzi.<br />

Parteciperanno al congresso relatori provenienti da <strong>di</strong>versi Paesi europei. Per l’Italia<br />

relazioneranno il prof. CARLO SBORDONE e le prof.sse TIZIANA BINDO e FILOME-<br />

NA ROCCA.<br />

Animeranno la tavola rotonda i proff. MICHELANGELO DI STASIO, ADRIANA LAN-<br />

ZA e LISA LORENZETTI. Nel corso del Congresso saranno anche presentati i risultati<br />

<strong>di</strong> due esperienze <strong>di</strong>dattiche realizzate in scuole secondaria <strong>di</strong> 2° grado delle province<br />

<strong>di</strong> Latina e Torino.<br />

A introdurre i lavori del congresso sarà il presidente della <strong>Mathesis</strong>, EMILIO AMBRISI.<br />

Il <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> Matematiche pubblicherà sul prossimo numero (n. 2/2011) le sintesi<br />

degli interventi e delle relazioni.<br />

✐<br />


✐<br />

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Ipazia e lo strano caso della marchesa Diodata<br />

Corrado Bonfanti<br />

Quando si parla <strong>di</strong> “scienza al femminile”, Ipazia <strong>di</strong> Alessandria (circa 370–415)<br />

è una delle icone più apprezzate e più rappresentative; ma lo è anche — e questo ora<br />

c’interessa — quando si parla <strong>di</strong> integralismi avversi al libero pensiero.<br />

Filosofa, astronoma e matematica, allieva e continuatrice <strong>di</strong> suo padre Teone,<br />

ella ebbe gran seguito nei circoli intellettuali <strong>di</strong> quella Alessandria d’Egitto, che<br />

— inconsapevole dell’imminente tracollo — aveva nella cosmopolita Biblioteca il<br />

centro <strong>di</strong> confluenza, <strong>di</strong> irra<strong>di</strong>azione e <strong>di</strong> rielaborazione della cultura me<strong>di</strong>terranea,<br />

accumulata nel corso <strong>di</strong> secoli. Scrisse opere <strong>di</strong> rilievo — principalmente eru<strong>di</strong>ti<br />

commentari ai classici della scienza — purtroppo perdute e note solo per testimonianze<br />

e citazioni <strong>di</strong> altri autori e cronachisti.<br />

Donna, a quanto si tramanda, <strong>di</strong> assai piacevole aspetto, Ipazia era personalmente<br />

affezionata alle credenze religiose ra<strong>di</strong>cate nella tra<strong>di</strong>zione egizio-ellenica e alla<br />

più recente teosofia neoplatonica; il suo insegnamento, iniziato quando era appena<br />

ventenne e aperto a persone <strong>di</strong> ogni ceto e <strong>di</strong> ogni provenienza, era però saldamente<br />

ispirato a posizioni <strong>di</strong>chiaratamente tolleranti e, da buona scienziata, sostanzialmente<br />

laiche.<br />

Ebbe però la ventura <strong>di</strong> vivere in un’epoca <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> mutazioni: all’ormai irreversibile<br />

declino <strong>di</strong> un Impero oscillante tra Oriente e Occidente, faceva riscontro il<br />

vigore del giovane cristianesimo, seppure ancora magmatico e litigioso al proprio<br />

interno riguardo all’assetto istituzionale e a quello teologico-filosofico, tra accuse e<br />

contraccuse <strong>di</strong> eresia. Comunque sia, il popolo cristiano e i suoi capi erano inebriati<br />

e spesso fuorviati — con buona pace del messaggio evangelico — dall’essere usciti<br />

dallo status <strong>di</strong> movimento perseguitato per assurgere provvidenzialmente al ruolo <strong>di</strong><br />

unica religione <strong>di</strong> stato. Un percorso <strong>di</strong> pochi decenni, avviato dall’e<strong>di</strong>tto <strong>di</strong> tolleranza<br />

emanato da Costantino (313) e, dopo l’ininfluente interlu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> Giuliano l’apostata,<br />

concluso dall’e<strong>di</strong>tto <strong>di</strong> Teodosio (393), che risultò definitivamente vessatorio per i<br />

non-cristiani.<br />

91<br />

91


92 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

92 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> ??/201?<br />

A livello locale, il potere dei vescovi-capipopolo si andava mescolando con quello<br />

delle autorità civili e si avviava a soppiantarlo, una volta <strong>di</strong>ssolto l’Impero, almeno in<br />

Occidente. Erano i primi sintomi <strong>di</strong> quella contesa tra il potere religioso (il papato <strong>di</strong><br />

Roma) e il potere temporale (l’impero, ormai “romano” solo <strong>di</strong> nome) che sarebbe<br />

stata il motivo conduttore della grande politica europea per tutto il me<strong>di</strong>oevo e oltre.<br />

Dalle parti <strong>di</strong> Alessandria, a quel tempo, era il vescovo Cirillo a fare il bello e il cattivo<br />

tempo, all’insegna <strong>di</strong> un integralismo ferocemente avverso a veri o presunti eretici,<br />

a pagani e a infedeli <strong>di</strong> ogni sorta. Con l’obiettivo <strong>di</strong> prevalere sulle fazioni in lotta<br />

tumultuosa, e non sod<strong>di</strong>sfatto <strong>di</strong> aver espulso gli ebrei dalla città, il bravo Cirillo (nulla<br />

a che fare con Cirillo e Meto<strong>di</strong>o, posteriori <strong>di</strong> quattro secoli) se la prese con Ipazia,<br />

pubblico emblema della non-cristianità: sguinzagliò quin<strong>di</strong> una squadraccia <strong>di</strong> monaci<br />

invasati e misogini, tristamente conosciuti come i Parabalani, i quali sequestrarono la<br />

bella Ipazia e, ancora ben viva, la <strong>di</strong>sossarono a colpi <strong>di</strong> affilate valve <strong>di</strong> conchiglie,<br />

l’usuale succedaneo delle costose lame <strong>di</strong> metallo. Nulla poté la leale — e rischiosa!<br />

— solidarietà <strong>di</strong>mostrata a Ipazia da due tra i suoi antichi allievi: Oreste e Sinesio, nel<br />

frattempo <strong>di</strong>venuti prefetto imperiale <strong>di</strong> Alessandria il primo e l’altro, benché in cuor<br />

suo agnostico, vescovo <strong>di</strong> Tolemaide, nella vicina Cirenaica.<br />

Tutto questo è storia, ben conosciuta fin dall’antichità e, ai giorni nostri, resa anche<br />

popolare dal film Agorà, ai cui sceneggiatori si perdonano volentieri le pur suggestive<br />

illazioni — <strong>di</strong> sapore scopertamente kepleriano — sulle intuizioni scientifiche <strong>di</strong><br />

Ipazia e l’addolcimento — se mai possibile — del massacro finale. Ma non sembra<br />

che ne sia stata al corrente una certa marchesa Diodata Saluzzo Roero (1774–1840),<br />

letterata attiva in Torino nel primo Ottocento e incline al genere <strong>di</strong>dascalico-e<strong>di</strong>ficante.<br />

Ecco infatti lo “strano caso”: nel suo poema Ippazia ovvero delle Filosofie, del 1827,<br />

la marchesa Diodata <strong>di</strong>pinge la fine <strong>di</strong> Ipazia con questi versi<br />

«Languida rosa sul reciso stelo / Nel sangue immersa la vergin giacea /<br />

Avvolta a mezzo nel suo bianco velo, / Soavissimamente sorridea /<br />

Condannatrice de l’altrui delitto, / Mentre il gran segno redentor stringea.»<br />

Ipazia, insomma, martirizzata mentre testimonia la propria fede stringendo a sé il<br />

crocefisso! E il taglio dell’intero poema è conforme a questi versi.<br />

Ma non basta: a questo ineffabile svarione — grossolana ignoranza o revisionismo<br />

intenzionale maturato nel clima co<strong>di</strong>no e gesuitico della restaurazione sabauda? —<br />

aderì volentieri il cavaliere abate Giuseppe Maffei, contemporaneo della Roero e<br />

autore <strong>di</strong> una non celebrata storia della letteratura italiana in cui non si peritò <strong>di</strong><br />

scrivere<br />

«Nella schiera <strong>di</strong> quelle valorose donne che illustrarono la nostra età [. . . ]<br />

surse [. . . ] Diodata Saluzzo Roero, la quale in un poema cantò Ippazia<br />

che coltivò la filosofia e le <strong>matematiche</strong> in Alessandria e morì martire <strong>di</strong><br />

Cristo.» (Maffei, 1834)<br />

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corrado Bonfanti<br />

93<br />

Corrado Bonfanti 93<br />

Tra i contemporanei, il Maffei non fu peraltro il solo ad esprimere un consenso<br />

acritico nei confronti della marchesa Diodata. Questo episo<strong>di</strong>o pressoché sconosciuto<br />

<strong>di</strong> storia matematico-letteraria è stato infatti ripreso all’inizio del Novecento da uno<br />

dei tanti biografi <strong>di</strong> Ipazia, il quale c’informa che:<br />

[Tra le opere su Ipazia] abbiamo un Poema d’Ipazia ossia delle Filosofie,<br />

del quale uno scrittorello del Giornale Aral<strong>di</strong>co, dell’anno 1827, ci <strong>di</strong>ce<br />

“essere stato mandato alla luce dalla marchesa Diodata Saluzzo Roero”, e<br />

<strong>di</strong> superba fattura; ma a giu<strong>di</strong>care dai pochi passi riferiti, si tratta <strong>di</strong> una<br />

poesia <strong>di</strong> ben poco valore artistico e <strong>di</strong> niuno storico. Basti osservare che<br />

l’autrice, per la quale il recensore ha una vera e propria cornucopia <strong>di</strong><br />

lo<strong>di</strong> entusiastiche, riteneva la nostra eroina una martire cristiana, mentre,<br />

come vedremo, [. . . ] (Agàbiti, 1914)<br />

Si potrebbe anche riflettere sulla mancata reazione da parte dei cultori <strong>di</strong> scienza,<br />

che pur non mancavano in quel tempo e in quei luoghi, dove era ancora fresca la<br />

memoria della matematica milanese Maria Gaetana Agnesi (1718–99) e del grande<br />

torinese Giuseppe Luigi Lagrange (1736–1813). Ai matematici in particolare, in<br />

una Torino semifrancofona, doveva essere nota se non altro la monumentale e allora<br />

recente Histoire des Mathématiques del Montucla, dove si legge la veritiera storia <strong>di</strong><br />

Ipazia, «conosciuta [<strong>di</strong>ce l’autore] da tutti quelli che hanno familiarità con la storia<br />

ecclesiastica <strong>di</strong> quel secolo.» (Montucla, 1802)<br />

Riferimenti bibliografici<br />

MAFFEI G. (1834), Storia della letteratura italiana, Società tipogr. de’ classici<br />

italiani, Milano, vol. IV, pp. 274–5.<br />

AGÀBITI A. (1914), Ipazia - La prima martire della libertà <strong>di</strong> pensiero, Enrico<br />

Voghera E<strong>di</strong>tore, Roma, pp. 34–5.<br />

MONTUCLA J.É. (1802), Histoire des mathématiques, Chez Henri Agasse, Paris,<br />

Tome I er , p. 332.<br />

✉CORRADO BONFANTI<br />

Socio onorario <strong>Mathesis</strong>, Sezione <strong>di</strong> U<strong>di</strong>ne.<br />

corrado.bonfanti@uniud.it


“master_1_2011” — 2011/5/11 — 16:23 — page 94 — #94<br />

94 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

1<br />

GIUSEPPE ISERNIA<br />

Recensione<br />

Paolo Linati<br />

L’algoritmo delle occasioni perdute<br />

La matematica nella scuola della seconda<br />

metà del novecento<br />

E<strong>di</strong>zioni Erickcson<br />

QUESTO libro è una riflessione sull’insegnamento della matematica nella scuola<br />

secondaria italiana fra il 1955 ed il 2005, fra acca<strong>di</strong>menti ed esperienze<br />

dell’autore.<br />

Un viaggio fra le occasioni perdute, sia nel passaggio dalla scuola per pochi alla scuola<br />

<strong>di</strong> tutti, sia nel rinnovamento dell’insegnamento della Matematica tanto nei contenuti<br />

(dall’insiemistica alla nuova geometria, dalla matematica per il reale a quella per<br />

il citta<strong>di</strong>no, la probabilità, . . . ) quanto nelle metodologie che tenessero conto anche<br />

dei cambiamenti dell’atteggiamento della società, ed in particolare degli studenti,<br />

nei confronti della scuola.<br />

In un algoritmo <strong>di</strong> “concatenazioni fra cause-effetti” l’autore rivisita cinquant’anni<br />

<strong>di</strong> vita professionale basandosi su ricor<strong>di</strong> personali e citazioni da riviste, testi e<br />

documenti.<br />

Non si parla solo <strong>di</strong> matematica. Vengono affrontati quei temi che nella seconda<br />

metà del secolo scorso hanno portato a quello che per l’autore è stato “un vero cambiamento<br />

antropologico”: temi che hanno riguardato non solo gli insegnanti, ma anche<br />

tutti quegli italiani che quel periodo hanno vissuto; il libro è perciò rivolto non<br />

solo agli insegnanti <strong>di</strong> matematica, ma anche ai giovani che <strong>di</strong> quegli anni hanno<br />

sentito parlare e che vogliono capire e comprendere.<br />

Abbiamo già avuto occasione <strong>di</strong> apprezzare l’approfon<strong>di</strong>ta e puntuale riflessione<br />

sui temi proposti dal prof. Linati con la relazione Professionalità dell’insegnante <strong>di</strong><br />

matematica nella seconda metà del Novecento tenuta durante il Congresso Nazionale<br />

della <strong>Mathesis</strong> 2010 (Matematica: Appren<strong>di</strong>mento e Professionalità docente) e ci fa piacere<br />

poterli affrontare nel loro insieme leggendo una prosa scorrevole e piacevole, anche<br />

per i non addetti ai lavori, che alleggerisce argomentazioni solitamente destinate ad<br />

un pubblico circoscritto.<br />

✐<br />


✐<br />

✐<br />

In<strong>di</strong>ce<br />

EMILIO AMBRISI<br />

E<strong>di</strong>toriale p. 3<br />

ANDREA LAFORGIA<br />

Nessuna liturgia nell’insegnamento della Matematica “ 7<br />

ANTONINO GIAMBÒ<br />

Probabilità e paradossi “ 11<br />

ROCCO BRUNETTI<br />

Spigolando tra i quesiti assegnati agli esami <strong>di</strong> Stato<br />

la <strong>di</strong>stanza minima <strong>di</strong> un punto da una parabola “ 19<br />

ANTONIO D’ONOFRIO<br />

Legame ristabilito tra Fisica e Matematica “ 27<br />

GABRIELE LUCCHINI<br />

Supporti tecnologici, contributi metodologici e appren<strong>di</strong>mento<br />

della Matematica “ 31<br />

CARLO TOFFALORI<br />

Aspettando Achille “ 41<br />

BRUNO CARBONARO<br />

Matematica ed educazione linguistica “ 55<br />

VITO CAPOZZI<br />

Onde elettromagnetiche ed Elettrosmog: l’inquinamento invisibile “ 67<br />

A. D’AMICO - M. BERTSCH<br />

Proprietà <strong>di</strong> strutture n-volte irrazionali “ 73<br />

C. COPPOLA - G. GERLA - S. TORTORIELLO<br />

Ancora due <strong>di</strong>mostrazioni del Teorema <strong>di</strong> Cantor-Bernstein “ 81<br />

CORRADO BONFANTI<br />

Ipazia e lo strano caso della marchesa Diodata “ 91<br />

Recensioni:<br />

PAOLO LINATI<br />

L’algoritmo delle occasioni perdute “ 94<br />

Inserzioni:<br />

Pedagogia della lumaca o. . . pedagogia del gambero? (p. 10) - È vero che la<br />

Matematica può anche essere interessante? L’intervista tra i giovani della sezione<br />

<strong>Mathesis</strong> <strong>di</strong> Rovigo (p. 52) - Scuole Estive <strong>Mathesis</strong> (p. 66) - Congresso <strong>Mathesis</strong>-<br />

Casio (p. 90).<br />

95<br />

95


96 <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> 1/2011<br />

Istruzioni per gli autori<br />

Politica e<strong>di</strong>toriale:<br />

Il <strong>Perio<strong>di</strong>co</strong> <strong>di</strong> <strong>matematiche</strong> pubblica articoli, in lingua italiana o inglese, inerenti le Scienze<br />

Matematiche e Fisiche <strong>di</strong> carattere Scientifico, Storico e Didattico, <strong>di</strong> effettiva originalità. I<br />

lavori vengono sottoposti alla consulenza <strong>di</strong> esperti anonimi che riferiscono al Direttore, a cui<br />

compete il giu<strong>di</strong>zio definitivo.<br />

Standard da rispettare:<br />

Il lavoro deve essere scritto con carattere Time New Roman, su fogli formato A4 e con<br />

interlinea 1.<br />

La <strong>di</strong>mensione del carattere è 11 pt ad eccezione del titolo che è 14 pt in grassetto e del nome<br />

degli autori 12 pt.<br />

I margini sono:<br />

superiore 5,7 cm; inferiore 6 cm; destra e sinistra 4,5 cm.<br />

Il testo è quin<strong>di</strong> contenuto in un riquadro <strong>di</strong> 12 cm×18 cm.<br />

L’articolo deve contenere un sunto in lingua inglese <strong>di</strong> al più 10 righe.<br />

1. Titolo del primo paragrafo<br />

Primo paragrafo<br />

etc.<br />

Dopo ogni paragrafo aggiungere uno spazio verticale <strong>di</strong> 11 pt.<br />

Di norma l’articolo non può superare le 12 pagine, salvo autorizzazione speciale della <strong>di</strong>rezione<br />

del perio<strong>di</strong>co.<br />

Il testo va giustificato a sinistra e a destra.<br />

Le formule devono essere allineate a sinistra, con il numero allineato a destra:<br />

formula (2.3)<br />

(formula n. 3 del paragrafo n. 2).<br />

Le tabelle e le figure seguono una numerazione a parte.<br />

I teoremi e le definizioni vanno numerati a parte e separati dal testo <strong>di</strong> un’interlinea.<br />

Limitare allo stretto essenziale le note a piè <strong>di</strong> pagina.<br />

L’ultimo paragrafo va seguito da due spazi verticali e dalla bibliografia essenziale che va<br />

riportata con criteri <strong>di</strong>versi a seconda che si tratti <strong>di</strong> un articolo su rivista, su atti <strong>di</strong> Congresso<br />

o Convegno o in un libro, come negli esempi seguenti:<br />

COGNOME N. (anno <strong>di</strong> pubblicazione), Titolo del libro (in corsivo), numero e<strong>di</strong>zione (se<br />

<strong>di</strong>versa dalla prima), numero del volume (per opere in più volumi), Luogo <strong>di</strong> pubblicazione,<br />

E<strong>di</strong>tore, titolo dell’eventuale collana, numero d’or<strong>di</strong>ne dell’opera, pagine (se si fa riferimento<br />

a specifiche porzioni del libro).<br />

COGNOME N. (anno <strong>di</strong> pubblicazione), “Un articolo su perio<strong>di</strong>co”, Nome rivista (in corsivo),<br />

Luogo <strong>di</strong> pubblicazione, num. perio<strong>di</strong>co, pagine contenenti l’articolo.<br />

COGNOME N., COGNOME N. (anno <strong>di</strong> pubblicazione), “Un articolo ad un convegno”, in: Atti<br />

del Convegno (in corsivo), numero del volume contenente l’articolo (per opere in più volumi),<br />

Luogo <strong>di</strong> pubblicazione, E<strong>di</strong>tore, pagine contenenti l’articolo (o altre in<strong>di</strong>cazioni).<br />

COGNOME N. (anno <strong>di</strong> pubblicazione), “Un articolo su testo monografico”, in COGNOME<br />

N. (e<strong>di</strong>tor), Titolo del libro (in corsivo), numero del volume contenente l’articolo (per opere<br />

in più volumi), Luogo <strong>di</strong> pubblicazione, E<strong>di</strong>tore, anno <strong>di</strong> pubblicazione, pagine contenenti<br />

l’articolo (o altre in<strong>di</strong>cazioni).<br />

Modalità <strong>di</strong> invio dei lavori<br />

Gli articoli vanno inviati tramite posta elettronica, in formato Word o LaTex e simultaneamente<br />

in formato pdf, a ciascuno dei componenti del Comitato <strong>di</strong> redazione. È gra<strong>di</strong>ta una nota <strong>di</strong><br />

presentazione.<br />

96


✐<br />


LATINA<br />

Marcello Ciccarelli<br />

Via Cena, 38<br />

04100 Latina<br />

tel. 0773 697807<br />

pbal0452@panservice.it<br />

LECCE<br />

Sebastiano Rizzo<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica<br />

Via Arnesano<br />

73100 Lecce<br />

tel. 0832 316965<br />

sebastiano.rizzo@unile.it<br />

MANTOVA<br />

Fabio Mercanti<br />

Polo regionale <strong>di</strong> Mantova<br />

Piazza d’Arco, 1<br />

46100 Mantova<br />

tel. 335 7793114<br />

famerca@alice.it<br />

MILANO<br />

Paola Gario<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica<br />

Via Sal<strong>di</strong>ni, 50<br />

20133 Milano<br />

tel. 02 7388514<br />

mathesis.milano@unimi.it<br />

ORISTANO<br />

Castriota Marco Maria<br />

Via Sinis, 27<br />

09170 Oristano<br />

0783 211177<br />

marcocas@yahoo.it<br />

ORTONA - LANCIANO<br />

Antonio Iarlori<br />

Via Cappuccini, 433/8<br />

66034 Lanciano<br />

tel. 0872 49610<br />

NAPOLI<br />

Salvatore Rao<br />

DMA “R. Caccioppoli”<br />

Università “Federico II”<br />

Via Cintia, Monte S.Angelo, Ed. 5A<br />

80126 Napoli<br />

tel. 081 675664<br />

salvatore.rao@unina.it<br />

PARMA<br />

Paola Vighi<br />

Dip. <strong>di</strong> Matematica - Università<br />

Campus Universitario<br />

Parco Area delle Scienze, 53/A<br />

paola.vighi@unipr.it<br />

impaginazione e ottimizzazione grafica<br />

Giuseppe Isernia<br />

PAVIA<br />

Angela Pesci<br />

Dip. Matematica-Università<br />

Via Ferrata, 1<br />

27100 Pavia<br />

tel. 0382 985660<br />

angela.pesci@unipv.it<br />

PESCARA<br />

Antonio Maturo<br />

Via Pianacci, 21<br />

65015 Montesilvano (PE)<br />

tel. 085 4492569<br />

amaturo@unich.it<br />

PIACENZA<br />

Piero Lo<strong>di</strong>giani<br />

Strada Farnesiana, 13<br />

29100 Piacenza<br />

tel. 0523 616396<br />

plo<strong>di</strong>giani@libero.it<br />

REGGIO CALABRIA<br />

Caterina Romeo<br />

S.S. 106 Diram Irto, 22<br />

89131 Ravagnese (RC)<br />

tel. 0965 891272<br />

caterina.romeo@tin.it<br />

ROMA<br />

Stefano Geronimo<br />

Via Angelo Poliziano, 27<br />

00184 Roma<br />

tel. 06 70454168<br />

domenico.geronimo@alice.it<br />

ROVERETO<br />

Bruno Firmani<br />

Via Matteotti, 20<br />

38100 Trento<br />

firmani@ing.unitn.it<br />

ROVIGO<br />

Lisa Lorenzetti<br />

Liceo Paleocapa<br />

45100 Rovigo<br />

SALERNO<br />

Giovanni Vincenzi<br />

Dip. <strong>di</strong> Matematica e Informatica<br />

Via Ponte Don Melillo<br />

84084 Fisciano (SA)<br />

gvincenzi@unisa.it<br />

SERRA SAN BRUNO<br />

Vincenzo Iorfida<br />

Piazza Mastro Bruno Pelaggi<br />

89822 Serra San Bruno (VV)<br />

SEREGNO<br />

Luigi Landra<br />

Viale Santuario, 70<br />

20038 Seregno (MI)<br />

tel. 0362 230557<br />

landra.luigi@libero.it<br />

SUD SALENTO (ex Tricase)<br />

Lorenzo Barone<br />

Via Adriatica, 177<br />

73100 Lecce<br />

tel. 0832 493558; 328 2896778<br />

enzo.barone@libero.it<br />

TERNI<br />

Ivano Argentini<br />

c/o Liceo Ginnasio Tacito<br />

Viale Fratti, 12<br />

05100 Terni<br />

tel. 0744 274134<br />

i.argentini@tin.it<br />

TREVIGLIO<br />

Annamaria Manenti<br />

Via Oberdan, 14<br />

24047 Treviglio (BG)<br />

manenti.annamaria@simail.it<br />

UDINE<br />

Paolo Giangran<strong>di</strong><br />

c/o ISIS “A. Malignani”<br />

Viale Leonardo da Vinci, 10<br />

33100 U<strong>di</strong>ne<br />

paolo.giangran<strong>di</strong>@uniud.it<br />

VASTO<br />

Antonella Pellegrini<br />

Via delle Gardenie, 11<br />

66054 Vasto (CH)<br />

tel. 0873 58541<br />

pelant@tiscali.it<br />

VERBANIA<br />

Marisa Capra<br />

Via Pola, 3<br />

28922 Verbania (VB)<br />

tel. 0323 503335<br />

marisa.capra@gmail.com<br />

VERONA<br />

Luciano Corso<br />

Via IV Novembre, 11 b<br />

37126 Verona<br />

tel. 045 8344785<br />

lcorso@iol.i<br />

VICENZA<br />

Francesco Rizzotto<br />

ITG Ceccato<br />

Via Vanzetti, 14<br />

36016 Thiene (VI)<br />

rizzotto@mathesisvicenza.it<br />

www.e<strong>di</strong>tricerotas.it<br />

aprile 2011


Maria Gaetana Agnesi, una donna e un’amante appassionata<br />

della più duratura delle regine: la matematica.<br />

Le sue Istituzioni analitiche le de<strong>di</strong>ca a un’altra grande regina,<br />

un’altra donna, Maria Teresa d’Austria, e l’intera de<strong>di</strong>ca<br />

è un manifesto del femminismo settecentesco: Parmi<br />

infatti, che in questa età, …debbano le Donne tutte servire<br />

alla gloria del loro sesso… La sua è un’opera pedagogica,<br />

tradotta in altre lingue, riferimento per più <strong>di</strong> una generazione<br />

<strong>di</strong> giovani e <strong>di</strong> maestri. Il titolo completo è Instituzioni<br />

analitiche ad uso della gioventù italiana. “Gioventù<br />

italiana”! E siamo nel 1748, passerà ancora esattamente<br />

un secolo per la prima guerra d’in<strong>di</strong>pendenza! Comincia<br />

così l’opera: Non avvi alcuno, il quale informato essendo<br />

delle Matematiche cose, non sappia altresì quanto, in oggi<br />

spezialmente, sia necessario lo stu<strong>di</strong>o dell’Analisi… Ma<br />

quanto è chiara la necessità <strong>di</strong> lei, onde la gioventù ardentemente<br />

s’invogli <strong>di</strong> farne acquisto, gran<strong>di</strong> altrettanto<br />

sono le <strong>di</strong>fficoltà, che vi s’incontrano, sendo noto, e fuor<br />

<strong>di</strong> dubbio, che non ogni Città, almeno nella nostra Italia,<br />

ha persone, che sappiano o vogliano insegnarla, e non<br />

tutti hanno il modo <strong>di</strong> andar fuori della Patria a cercarne i<br />

Maestri… Le sue Istituzioni le scrive quin<strong>di</strong> per la gioventù<br />

italiana e le scrive in Italiano; non dà ascolto a chi ne<br />

consiglia la traduzione in Latino – i<strong>di</strong>oma che da alcuni<br />

credasi più convenire a tal materia –ma segue l’autorevole<br />

esempio <strong>di</strong> tanti celebri Matematici Oltramontani, ed Italiani<br />

ancora, le <strong>di</strong> cui opere nella loro natìa favella vanno<br />

a comune vantaggio stampate.<br />

Con l’Agnesi il binomio Italiano-Matematica <strong>di</strong>viene<br />

strumento vincente nella formazione dell’identità <strong>di</strong><br />

gioventù italiana, vero fondamento della costruzione<br />

dell’Italia unita, <strong>di</strong> cui, quest’anno, festeggiamo il 150°<br />

dell’avvenuta realizzazione. (ea)<br />

<strong>Mathesis</strong><br />

Società Italiana <strong>di</strong> Scienze Matematiche e Fisiche<br />

Dipartimento <strong>di</strong> Matematica, Facoltà <strong>di</strong> Scienze<br />

Seconda Università <strong>di</strong> Napoli<br />

Via Vival<strong>di</strong> 43 – 81100 Caserta<br />

www.mathesisnazionale.it<br />

ISSN: 1582-8832

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