LA MATEMATICA E LO SPORT

DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA:

"LA CORSA"

Questa esperienza è stata realizzata nell'anno scolastico 2006/07 dalla classe terza sez.A. Questa attività ci ha particolarmente entusiasmato e motivato, perchè ci ha permesso di interpretare la realtà che ci circonda con occhi diversi. Infatti, abbiamo constatato come noi studenti possiamo applicare le nostre conoscenze matematiche e scientifiche nello studio sperimentale e nella modellizzazione di un fenomeno reale della vita quotidiana, che rientra nel patrimonio delle nostre esperienze. Il tema della corsa è stato scelto per la sua semplicità e per la sua natura interdisciplinare. In particolare, è un argomento che entra nell’esperienza quotidiana di noi ragazzi; ha molti collegamenti con altri argomenti di scienze e con argomenti interdisciplinari ( matematica, fisica, scienze, educazione tecnica, educazione fisica…). I contenuti riproposti durante questo percorso didattico sono stati i seguenti:

• Sistema scheletrico e muscolare ( fisiologia umana);
• Cinematica e dinamica del moto (fisica);
• Modello matematico della proporzionalità ( matematica);
• Uso di un foglio elettronico per l’elaborazione e la presentazione dei dati rilevati( laboratorio matematico ed informatico );
• Uso dei programmi Word e Excel per l'elaborazione e la trattazione dei contenuti sul computer.

Tutta la classe ha partecipato con rinnovato entusiasmo a questa attività, trasformandosi in una comunità di apprendimento e ricerca. L’impostazione operativa e sperimentale è stata praticamente il metodo più efficace  per portare noi ragazzi di 13-14 anni all’apprendimento e spingerci a fare esperienza diretta del mondo che ci circonda. L’insegnante ha assunto solamente il ruolo di facilitatore , aiutandoci a reperire le informazioni e rendendo possibili le osservazioni più complesse. Questo l’ha resa effettivamente più vicina a noi che l’abbiamo vista come nostra collaboratrice ed abbiamo affrontato questo lavoro con maggiore motivazione e protagonismo .

L’esperienza è stata nuova e molto stimolante perché ci ha permesso di condividere l’interesse, ha favorito la cooperazione di tutti durante le attività di osservazione ed ha reso l’atmosfera lavorativa più vivace.

PERCORSO

Schematicamente le fasi dell’attività didattica sono state le seguenti:

1. ricerca di informazioni sul tema “ la corsa” da diverse fonti;
2. revisione, principalmente sul testo, dell’apparato scheletrico e muscolare umano;
3. realizzazione in palestra di camminate, corse,  partenze, frenate, etc..
4. approfondimento del concetto di proporzionalità e calcolo delle proporzioni;
5. richiamo del concetto di velocità, di accelerazione e dei principi della dinamica del moto;
6. calcolo delle velocità della corsa di ciascuno in tre step diversi in palestra;
7. richiami sui grafici cartesiani e istogrammi;
8. realizzazione dei grafici spazio-temporali  prima seguendo il metodo tradizionale che prevede l’uso della carta millimetrata;
9. a seguire realizzazione dei grafici spazio-temporali  usando il foglio elettronico (excel);
10. stesura della  relazione  al computer, utilizzando il programma Word.

N.B.  Il tempo è espresso in secondi

CORSA SPORTIVA

Dati relativi alla corsa di alcuni alunni:

1) Putzolu Giulia

COMMENTO

Lo spazio e il tempo sono due grandezze fondamentali perché non composte da altri fattori fisici. La velocità, invece, è una grandezza fisica composta perché deriva dalla divisione di spazio e tempo. Osservando il grafico posso notare come la mia velocità sia diminuita durante il percorso. Sono infatti partita con una buona velocità, ma dal 20° metro  la mia velocità è  cominciata a diminuire ed è aumentato il tempo che ho impiegato per percorrere la distanza. Nella seconda tabella posso invece osservare qual è stata la mia velocita media durante il percorso svolto. I dati raccolti sono stati presi  dal rilevamento dei tempi calcolati durante una corsa in palestra. La corsa è uno degli sport più amato e praticato dagli italiani.Ogni domenica, in tutta Italia, si svolgono maratone e gare competitive di corsa a cui partecipano migliaia di atleti di tutte le età, dai bambini di cinque anni agli anziani ottantenni. La corsa risulta, quindi, non solo un modo per mantenersi in forma, ma  anche  un  modo  per stare  insieme  alle  persone  e  divertirsi.

2) Giorgi Luca

 

 

s	t
0	0
10	2,83
20	6,3
30	9,13

 

Spazio (in metri)	Tempo (in secondi)	Velocita' (m/s)
0	0	0
10	2,83	3,53
20	6,30	3,17
30	9,13	3,8

 

3) Bilio Linda

 

COMMENTO

Per ottenere questo grafico abbiamo rilevato i tempi ogni 10 metri in palestra Successivamente, ho riportato i miei dati su un piano cartesiano e ho costruito il grafico personale relativo al tempo impiegato e allo spazio percorso.

Ho notato che la mia velocità non è stata costante nel tempo, ma è variata ad ogni step, quindi la linea ottenuta non è una retta ma una spezzata.

Se avessi calcolato la velocità media come se avessi corso con velocità costante avrei ottenuto una retta passante per l'origine degli assi.

Commento sul grafico ed alcune osservazioni sulla corsa.

Il grafico ottenuto è una spezzata perché il mio andamento è stato irregolare, cioè non costante. Infatti, la velocità non è costante perché è diversa da un punto all'altro. Per essere costante la velocità deve essere uguale in tutti i punti.

Nella corsa si compie un'attività fisica . Essa è una competizione che mette in evidenzia la velocità e la resistenza fisica. Lo sport è un insieme di attività fisiche e mentali che serve a mantenere in condizioni migliori la nostra salute. Esso richiede attrezzi o solo il proprio corpo.

L'importanza dello sport è accresciuta perché porta conseguenze positive sulla nostra salute. Ci sono persone professioniste nello sport e persone dilettanti e ogni tipo di sport ha le proprie caratteristiche.

RELAZIONE SUI GRAFICI

Abbiamo proceduto alla rilevazione dei tempi durante una corsa effettuata nella palestra della nostra scuola su un percorso di 30 metri , muovendoci lungo una traiettoria rettilinea. Un nostro compagno di classe ha rilevato i tempi di ciascuno di noi utilizzando un cronometro ed ha registrato i tempi in tre step diversi (10m, 20m, 30m). Successivamente, ognuno di noi ha realizzato il proprio grafico cartesiano che metteva in relazione lo spazio percorso (espresso in metri) con il tempo impiegato a percorrere tale spazio (espresso in secondi). Analizzando i vari grafici, abbiamo constatato che il grafico ottenuto è una spezzata, cioè una serie di tratti con inclinazione diversa; ciò sta a testimoniare che la nostra velocità non è stata costante durante la prova, ma è variata nel tempo. Questo significa che non abbiamo avuto un moto rettilineo uniforme (velocità costante, il che avrebbe significato di aver percorso spazi uguali (10 metri) in intervalli di tempo uguali). Siamo partiti da fermi, abbiamo iniziato a correre e successivamente, durante il tragitto, abbiamo tentato di accelerare (aumentare la velocità) nella speranza di impiegare minor tempo; infine, ci siamo fermati al termine del percorso previsto. Il nostro è stato, perciò, un moto vario; infatti, ciascuno di noi ha percorso in tempi diversi intervalli di spazio uguali. Ciò vuol dire che, durante il nostro percorso, c'è stato un cambiamento di velocità. Per indicare la velocità con cui ci siamo mossi durante il nostro moto vario è perciò opportuno parlare di velocità media che, ovviamente, non rappresenta realmente la velocità con la quale abbiamo corso in ogni istante, ma ci fornisce l'indicazione della velocità che ciascuno di noi avrebbe avuto se si fosse mosso di moto uniforme. Per calcolare la velocità media (vm) tenuta da ciascuno di noi occorre effettuare il seguente calcolo:

vm = s/t ;    dove  dove s = posizione finale - posizione iniziale  e t = istante finale - istante iniziale

Più dettagliatamente, nel nostro caso si ha: s = 30 metri - 0 e t = tempo finale - 0

Quindi: vm = 30 m / tempo finale ( in sec.)