Imparare il pensiero computazionale, imparare a programmare

Nell'ultimo decennio il trend topic nell'ambito dell'insegnamento dell'informatica è il pensiero computazionale. Concetto già presente, è stato risaltato nel 2006 da Jeannette Wing, che ha mostrato come l'informatica abbia portato alla scienza non solo strumenti (computer e linguaggi di programmazione) ma anche innovazioni nel modo di pensare (es. algoritmo shotgun per sequenziamento del DNA umano). Il pensiero computazionale è il processo mentale coinvolto nel formulare problemi e loro soluzioni, rappresentate in una forma che sia effettivamente eseguibile da un agente che processa informazioni. Si tratta di “pensare come un informatico” quando si affronta un problema. Dopo aver passato in rassegna la letteratura sul pensiero computazionale, viene proposta una definizione del concetto. Si prende atto che la ricerca in questi anni sia rimasta molto legata ai linguaggi di programmazione, concetto centrale dell’Informatica. Vengono allora proposte due strade. La prima strada consiste nella riesumazione di tutta una serie di studi di Psicologia della Programmazione, in particolare: studi sulle misconcezioni, che si occupano di individuare i concetti che sono compresi male dai programmatori novizi, e studi sul commonsense computing, che cercano di capire come persone che non hanno mai ricevuto nozioni di programmazione - o più in generale di informatica – esprimano (in linguaggio naturale) concetti e processi computazionali. A partire da queste scoperte, si forniscono una serie di consigli per insegnare al meglio la programmazione (con i linguaggi attuali, con nuovi linguaggi appositamente progettati, con l'aiuto di strumenti ed ambienti ad-hoc) al più ampio pubblico possibile. La seconda strada invece porta più lontano: riconoscere il pensiero computazionale come quarta abilità di base oltre a leggere, scrivere e calcolare, dandogli dunque grande importanza nell’istruzione. Si vuole renderlo “autonomo” rispetto alla programmazione, fornendo consigli su come insegnarlo senza - ma anche con - l'ausilio di un formalismo.

Dinamica dei fluidi

Questo elaborato si propone di dare una panoramica generale delle basi della Dinamica dei Fluidi e della sua importanza nel contesto astrofisico; è strutturato in modo da fornire le nozioni fondamentali necessarie in tali campi e le essenziali informazioni sul formalismo correntemente utilizzato, per poi concludere con l'analisi del fenomeno dell'instabilità di Jeans.

Il concetto di funzione. Una proposta didattica di approccio coordinato fra matematica e fisica

Da anni l’insegnamento “trasmissivo” delle scienze è messo in discussione e le ricerche condotte su grandi numeri di studenti di diverso livello scolare ne stanno dimostrando la scarsa efficacia. Si è cercato di documentare e interpretare le difficoltà esistenti per trovare soluzioni che garantiscano un apprendimento significativo. Il lavoro di tesi cerca di mettere a punto una proposta efficace per una formazione iniziale su un concetto matematico significativo: la funzione. Il percorso che presentiamo si sviluppa a partire da un’esperienza didattica in una terza secondaria inferiore in cui il passaggio dalla fase percettiva a quella più formale è affiancato dalla rappresentazione grafica relativa al moto del proprio corpo. L’attività ha permesso di avvicinare gli studenti ai fenomeni partendo da situazioni reali, di indagare le regolarità dei grafici, interpretare la relazione tra le grandezze e ha permesso a ciascuno di costruirsi un modello intuitivo. La proposta didattica si rivolge agli studenti più grandi del biennio della secondaria superiore ed è risultato abbastanza naturale adattare le prime fasi alla pre-sperimentazione. Si introduce la dipendenza lineare tra due variabili associandola ad un grafico rettilineo e si definisce la relazione che lega le variabili spazio temporali. Il passaggio al concetto di limite viene delineato attraverso l’ingrandimento e l’approssimazione della curva senza necessariamente introdurre rigore e formalismo ma sottolineando la finezza del significato matematico e il senso del procedimento. Tale proposta è un intreccio di contenuti matematici e fisici che avvicina gli studenti allo studio e alla comprensione della realtà di cui fanno parte.

Il gruppo delle rotazioni in fisica quantistica.

Lo scopo del presente lavoro è quello di analizzare il ben noto concetto di rotazione attraverso un formalismo matematico. Nella prima parte dell'elaborato si è fatto uso di alcune nozioni di teoria dei gruppi nella quale si definisce il gruppo ortogonale speciale in n dimensioni. Vengono studiati nel dettaglio i casi di rotazione in 2 e 3 dimensioni introducendo le parametrizzazioni più utilizzate. Nella seconda parte si introduce l'operatore di rotazione, il quale può essere applicato ad un sistema fisico di tipo quantistico. Vengono infine studiate le proprietà di simmetria di rotazione, definendone le caratteristiche e analizzando il caso particolare del potenziale centrale.

Analysis of the spectrum of the spin-1 biquadratic antiferromagnetic chain

In questo elaborato vengono discusse le catene di spin-1, modelli quantistici definiti su un reticolo unidimensionale con interazione tra siti primi vicini. Fra la ricca varietà di tipologie esistenti è stato scelto di porre attenzione primariamente sul modello antiferromagnetico con interazione puramente biquadratica. Vengono presentati diversi metodi di classificazione degli autostati di tale modello, a partire dalle simmetrie che ne caratterizzano l’Hamiltoniana. La corrispondenza con altri modelli noti, quali il modello XXZ di spin 1/2, la catena di Heisenberg SU (3) ed i modelli di Potts, è utile ad individuare strutture simmetriche nascoste nel formalismo di spin-1, le quali consentono di ricavare informazioni sullo spettro energetico. Infine, vengono presentati risultati numerici accompagnati da alcune considerazioni sulle modifiche dello spettro quando si aggiunge un termine bilineare alla Hamiltoniana biquadratica.

Dynamical evolution of quantum states: a geometrical approach.

Questo lavoro di tesi si inserisce nel recente filone di ricerca che ha lo scopo di studiare le strutture della Meccanica quantistica facendo impiego della geometria differenziale. In particolare, lo scopo della tesi è analizzare la geometria dello spazio degli stati quantistici puri e misti. Dopo aver riportato i risultati noti relativi a questo argomento, vengono calcolati esplicitamente il tensore metrico e la forma simplettica come parte reale e parte immaginaria del tensore di Fisher per le matrici densità 2×2 e 3×3. Quest’ultimo altro non é che la generalizzazione di uno strumento molto usato in Teoria dell’Informazione: l’Informazione di Fisher. Dal tensore di Fisher si può ottenere un tensore metrico non solo sulle orbite generate dall'azione del gruppo unitario ma anche su percorsi generati da trasformazioni non unitarie. Questo fatto apre la strada allo studio di tutti i percorsi possibili all'interno dello spazio delle matrici densità, che in questa tesi viene esplicitato per le matrici 2×2 e affrontato utilizzando il formalismo degli operatori di Kraus. Proprio grazie a questo formalismo viene introdotto il concetto di semi-gruppo dinamico che riflette la non invertibilità di evoluzioni non unitarie causate dall'interazione tra il sistema sotto esame e l’ambiente. Viene infine presentato uno schema per intraprendere la stessa analisi sulle matrici densità 3×3, e messe in evidenza le differenze con il caso 2×2.

Studio del trapping adiabatico per mappe stocastiche

In questa tesi vengono trattati argomenti relativi alla dinamica dei fasci di particelle: in particolare si è preso in considerazione il moto betatronico di una particella carica all'interno di un acceleratore circolare. Vengono quindi discussi alcuni aspetti della dinamica trasversa introducendo il formalismo Hamiltoniano e discutendo il modello presentato da Hénon per il caso bidimensionale. Viene poi introdotta la teoria adiabatica al fine di studiare gli effetti intrappolamento di un ensemble di particelle. Infine vengono presentate alcune simulazioni che permettono di poter osservare come il rumore rappresenti un fattore di rilevante importanza nello studio di tali fenomeni.

Fondamenti teorici della teoria classica del campo elettromagnetico

In questo lavoro vogliamo studiare l'evoluzione dell'elettromagnetismo classico ed i fondamenti teorici della teoria classica del campo elettromagnetico. Riprenderemo i risultati sperimentali principali costruendo una teoria coerente dell'interazione elettromagnetica sfruttando il formalismo Lagrangiano già sviluppato per i sistemi meccanici. Lo studio delle proprietà del campo elettromagnetico è di fondamentale importanza per la fisica teorica: la sua relativa semplicità lo rende un buon candidato per lo sviluppo del formalismo necessario alla descrizione dei sistemi ad infiniti gradi di libertà. Questo servirà inoltre come punto di partenza per lo sviluppo di teorie di campo quantistiche più avanzate.

Stochastic dynamics on infinite and finite transport capacity networks: an operatorial approach

Nella tesi viene studiata la dinamica stocastica di particelle non interagenti su network con capacita di trasporto finita. L'argomento viene affrontato introducendo un formalismo operatoriale per il sistema. Dopo averne verificato la consistenza su modelli risolvibili analiticamente, tale formalismo viene impiegato per dimostrare l'emergere di una forza entropica agente sulle particelle, dovuta alle limitazioni dinamiche del network. Inoltre viene proposta una spiegazione qualitativa dell'effetto di attrazione reciproca tra nodi vuoti nel caso di processi sincroni.

Competencias para la comprensión de textos y el pensamiento crítico en nivel medio y universitario

La Tesis intenta presentar un estado de la cuestión en las temáticas de comprensión lectora y pensamiento crítico, dos dimensiones centrales de la educación media y universitaria. En la primera, se halla implicada toda una gama de operaciones y habilidades cognoscitivas que confluyen para producir un logro intelectual básico, la captación de los significados de un texto escrito, vehículo privilegiado para la adquisición del conocimiento en la educación formal. Pero, puesto que a la compresión ha de seguir el discernimiento, tanto de la validez formal cuanto del contenido de verdad, se ha de procurar también el desarrollo de habilidades y competencias que van más allá de las básicas y que parcialmente son las que la investigación actual aborda bajo el título de pensamiento crítico. Sin embargo, dados algunos límites que a nuestro juicio muestran los enfoques contemporáneos (que hemos sintetizado como formalismo-funcionalismo), en la segunda instancia de la tesis pretendemos, por una parte, mostrar nuestros propios modos e instrumentos para evaluar ambas competencias y, por otra, plasmar una propuesta de intervención pedagógica en la cual se contribuya a promover objetivos integrales de la educación intelectual, tratando de superar las limitaciones anotadas.

Los casos difíciles y el pragmatismo de los jueces : claves de la declinación del Estado de Derecho

El Estado de Derecho se asienta en una serie de condiciones esenciales para el normal desenvolvimiento de una república. Entre esas condiciones figura la independencia política de los jueces, es decir, la imparcialidad de los magistrados en la tarea de administrar justicia. Dicha imparcialidad suele asociarse a la idea de afianzar la justicia “tratando igual a los iguales". Para el formalismo jurídico tradicional, eso implica aplicar la ley vigente sin apelar a las preferencias políticas ni a los valores morales de los jueces. Sin embargo, la pretensión de imparcialidad parece imposible de alcanzar en los “casos difíciles", es decir, en aquellos casos en que no parece existir una única solución que pueda obtenerse por vía deductiva a partir de la ley vigente. El presente trabajo discute el alcance de tal pretensión a la luz de una propuesta desafiante y perturbadora gestada al seno del pragmatismo jurídico norteamericano.

Variedades, variaciones y políticas educativas

Atendiendo a la formación de docentes de niveles inicial, primario y secundario, debemos tener en cuenta que predomina en la provincia de Buenos Aires una heterogeneidad lingüística relacionada con la coexistencia de variedades y variaciones del español como lengua 1ra., aunque no pocas veces como lengua 2da. con respecto a otras lenguas comunitarias, situaciones originadas casi siempre por procesos de migraciones internas, de pueblos originarios y de países extranjeros. A esto se suman, si tenemos en cuenta también los medios como instituciones educativas (Puiggrós 2007), la presencia de usos de otras zonas hispanohablantes o de ninguna en particular (español neutro), y también el 'espontaneísmo' de muchos programas que representan el extremo opuesto de la tendencia al formalismo académico y escolar. Luego, la innovación de los grupos juveniles (Milroy), los cambios culturales, la diferencia entre oralidad y escritura, mucho más que un mero cambio de canal. Frente a este panorama complejo encontramos, en los documentos curriculares de la DGCyE que hemos consultado, algunas incoherencias y discontinuidad en las políticas educativas indicadas con respecto al lenguaje, sobre todo en lo referido a lenguas de migración. Se indica allí un abordaje de aquellas situaciones desde la tolerancia, la aceptación, un cierto humanitarismo, que devienen en el maestro en incorporar determinadas conductas favorecedoras de la inclusión pero muchas veces sin conocer el por qué, lo cual es fuente muchas veces de inseguridad e incertidumbre frente a los problemas concretos. Por eso creemos que, si bien debe prevalecer la práctica comunicativa y la actitud inclusiva, es imprescindible para el maestro una preparación más minuciosa en el conocimiento sistemático de la lengua, que implique también lo discursivo y textual, lo social, histórico y cultural, conocimientos que poseen un gran poder explicativo y operativo (Arnoux, Martínez) pero que actualmente son bastante descuidados en la formación docente. Se hace referencia a casos

Alrededor de la postautonomía y la noción de espacio literario : La literatura en oposición

Ciertas tendencias de la crítica literaria argentina actual han dado un giro notorio hacia la configuración de una lectura realista de la literatura. Ludmer, con su ya célebre texto "Literaturas postautónomas", ha llevado a cabo una operación polémica radical al borrar los límites formales entre la realidad y la ficción y poner en duda el papel de la crítica literaria en ese nuevo contexto. Más allá de hacer explícitas las estrategias críticas puestas en juego por Ludmer para armar su corpus y para legitimarse, mi intención es oponer una resistencia teórica tendiente a configurar un comienzo de relectura del formalismo. Teniendo en cuenta que es ya imposible leer textos desde el formalismo tradicional, mi intención es iniciar una discusión con respecto a cierta concepción actual de la literatura según la cual cualquier mención de las formas en el texto literario ha pasado a ser irrelevante y casi impertinente. Me basaré fundamentalmente en el hecho de que aún existen textos literarios en producción que exigen para sí una mirada en la que la autonomía de las formas esté vigente y en la que exista una atenta observación de las formas textuales. Encuentro en Adorno y Blanchot la ayuda teórica que necesito, ya que ellos, de modos distintos pero tendientes a un mismo punto en este sentido, han pensado que la literatura no puede existir lejos de las formas y que esas formas, lejos de oponerse a lo que hemos dado en llamar realidad, forman parte de ella y mantienen un juego dialéctico con ella

Desesperación y desesperanza : Caducidad de las formas en Victor Shklovski

Este artículo se ocupa de las obras biográficas y las crónicas escritas por Victor Shklovski, figura notable dentro del llamado formalismo ruso, quien ve opacada su faceta de escritor por la recepción de su obra teórica en el ámbito académico. El componente "expresivo" en su estilo determina dos tipos de "velocidades" que dialogan, se oponen o se complementan en los textos estudiados, dando así por resultado un trabajo que presenta a la paradoja, la ironía y la literalidad como principales herramientas retóricas a la hora de abordar una narración sumamente cercana a la poesía

Nación, escritura y duelo : Sobre tres crónicas de Edgardo Rodríguez Juliá

El presente artículo se propone, a través del análisis de tres 'crónicas' de Edgardo Rodríguez Juliá, indagar el problema de la 'identidad nacional', cuestión central en la conformación de la literatura puertorriqueña, la cual se funda, según lo afirma Juan Gelpí, en una contradicción aparente: la construcción de una literatura nacional en un país que no se ha constituido como nación independiente. La hibridez del género crónica, según el particular uso que hace del mismo Rodríguez Juliá, le permite al autor evadir el rígido formalismo del ensayo, modelo discursivo canónico de las pasadas generaciones literarias puertorriqueñas, para dar cuenta, sin embargo, de un mismo objeto de reflexión: la sociedad puertorriqueña, la noción freudiana de duelo por una parte, y la sostenida autorreflexión sobre la práctica de la escritura presentes en las tres crónicas, por otra, permiten la articulación de los conceptos de pérdida y producción, categorías que complejizan la noción misma de identidad