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FONDAMENTI DELLA MATEMATICA ( cod. 07584)

Insegnamento di MATEMATICA (Corsi di Laurea Magistrale)

Facoltà di Corsi di Laurea Magistrale (D.M. 270/04)

 

TIPOLOGIA DELL'INSEGNAMENTO: ATTIVITÀ FORMATIVE CARATTERIZZANTI LA CLASSE

 
Lingua Insegnamento: 
Italiano

FREQUENZA FACOLTATIVA

Obiettivi

Conoscenza e comprensione. La storia della matematica, l’epistemologia e la filosofia della matematica danno assieme importanti contributi alla formazione ed alla cultura dello studente. Il corso contribuirà alla formazione ed alla educazione in epistemologia e storia della matematica grazie alla conoscenza dei più importanti problemi della matematica del XIX secolo e della crisi dei fondamenti per tutto il XX secolo. Il corso per mezzo di seminari di approfondimento preparerà gli studenti alla elaborazione ed applicazione delle loro idee originali con un costante confronto con documenti prodotti dalla ricerca nel campo. Applicazione delle conoscenze e comprensione. Si richiederà agli studenti di trovare la soluzione di problemi che coinvolgono diversi contesti matematici, facendo anche riferimento all’insegnamento della disciplina. Inoltre gli studenti saranno in grado di scegliere i quadri di riferimento adatti in cui inserire gli argomenti al fine di progettare e condurre argomentazioni personali riguardanti gli argomenti del corso. Elaborare giudizi. Gli studenti saranno richiesti di integrare la loro conoscenza per trattare la complessità ed elaborare giudizi tenendo adeguatamente conto dei parametri storici, epistemologici. Abilità di comunicazione. Gli studenti saranno posti in grado di comunicare le loro conclusioni e la loro conoscenza, spiegando il fondamento logico delle loro scelte in contatto con partner aventi lo stesso livello di conoscenza e anche come divulgatori. Abilità di apprendimento. Gli studenti dovranno acquisire un metodo di apprendimento adatto ad argomenti avanzati, per mezzo di una ricerca autonoma di altri testi per approfondire gli argomenti trattati durante le lezioni.

Contenuti dell'insegnamento

Breve storia della Geometria dall’antichità all’Ellenismo. Il sillogismo e la sua evoluzione. Geometrie non-euclidee. Breve storia dell’Algebra fino al XIX secolo. The Analytical Society e suo ruolo. La Logica prima del XIX secolo. Boole, De Morgan e la Logica algebrica; Peirce, Dedekind, Schröder. Dall’Algebra della Logica alla Logica algebrica. Frege. Il paradosso di Russell e sue conseguenze. Introduzione alla logica del primo ordine. Influenze reciproche della Filosofia e della Matematica dall’epoca greca all’epoca moderna. I problemi dei fondamenti della Matematica tra 1875 e 1931. Il problema della coerenza e i risultati di Gödel. Alcuni aspetti del linguaggio matematico. L’epistemologia della Matematica dopo Gödel. Fondazione mediante la teoria delle categorie. Matematica alternativa. Significato filosofico della matematica e il suo insegnamento. Il riduzionismo.

Programma esteso

Capitolo 1. Breve storia della Geometria Perché iniziare lo studio dei Fondamenti della Matematica dalla Geometria. L’antichità mediterranea Geometria in Egitto. Geometria in Mesopotamia La Geometria in civiltà non mediterranee. Matematica cinese. Matematica indiana. La Geometria in Grecia prima di Euclide. L’Elenco dei geometri I teoremi Euclide e la sua opera. Euclide Gli Elementi. Rapporti tra le opere di Euclide e di Aristotele. La Scienza deduttiva di Aristotele Successo degli Elementi e della Scienza deduttiva. Analogie e differenze tra Elementi e Scienza deduttiva Geometria come insieme di enunciati. Postulati di realtà e verità. Postulato di deduttività. Postulato di evidenza per termini. Postulato di evidenza per enunciati. Eguaglianza in Aristotele e in Euclide Il termine uguale negli Elementi Uguaglianza come sovrapposizione Omogeneità. Uguaglianza di rapporti. Il ruolo delle definizioni in Aristotele e in Euclide Quindi, Euclide La Geometria in Grecia dopo Euclide Archimede Apollonio di Perge Tarda grecità. Conclusione. Capitolo 2. Gli strumenti deduttivi Il lascito greco Sinossi storica della Logica greca. Strumenti logici euclidei Il contributo di Aristotele Brani dagli Analitici primi Le analisi dei commentatori Il sillogismo e i suoi aspetti strutturali. I termini. Le figure. Quantità e qualità Il quadrato delle proposizioni e la loro tavola di verità Le regole per i sillogismi Termini presi universalmente Le regole sui termini e le proposizioni I modi del sillogismo I modi della prima figura. I modi della seconda figura. I modi della terza figura. I modi della quarta figura. Le trasformazioni dei sillogismi. Le differenti proposte delle Summulae logicales. Il caso dei sillogismi con conclusione particolare. Castillon. Gli aspetti estensionali del sillogismo. La matematizzazione di Leibniz – I diagrammi di Eulero Analisi estensionale di alcuni sillogismi. Barbara, Barbari. Cesare, Cesaro. Bocardo. Fresison Il calcolo delle proposizioni. Il calcolo delle proposizioni nell’antichità greca Dal Medioevo in poi. Capitolo 3. Verità, validità e dimostrabilità – Il caso della Geometria I nei di Euclide. La veste sintattica delle Geometrie non euclidee Vero, valido, teorema. Capitolo 4. Il contributo di Boole alla logica. Prima di Boole La situazione dell’Algebra nel Regno Unito La Logica inglese prima di Boole L’opera logica di De Morgan L’opera di Boole Influenza della disputa tra De Morgan e William Hamilton. Impostazione della Logica di Boole Il calcolo di Boole Un breve confronto tra le opere d Boole e di De Morgan Logica di Boole dopo Boole. I nei di Boole Jevons Venn e altri Peirce e Schröder Capitolo 5. Introduzione degli insiemi ed approccio logicista Cantor e la ‘nascita’ degli insiemi. Modifica dello scenario Il contributo di Cantor L’infinito La nozione astratta di insieme I numeri cardinali e le loro proprietà Tre problemi con i numeri cardinali. I numeri ordinali e le loro proprietà. Gli assiomi impliciti della teoria degli insiemi Frege. L’opera di Frege. Gli obiettivi di Frege La polemica contro l’empirismo La polemica contro lo psicologismo Frege e Kant La polemica contro il formalismo. Altre polemiche Il calcolo logico di Frege Il linguaggio Assiomi e regole Estensione ed intensione Capitolo 6. Il problema dei fondamenti Il metodo assiomatico Hilbert e le Grundlagen Le idee di fondo delle Grundlagen L’impianto assiomatico delle Grundlagen Alcuni commenti agli assiomi Lo sviluppo delle Grundlagen Coerenza Gli assiomi come definizioni Un periodo di crisi Le antinomie Il Paradosso di Russell La lettera di Russell Il ruolo della relazione di appartenenza I casi ‘riflessivi’ della relazione di appartenenza Russell e i barbieri La reazione di Frege Altre antinomie Il Paradosso di Berry Il paradoss

Bibliografia Consigliata

Borga, M., Paladino, D. (1997). Oltre il mito della crisi – Fondamenti della Matematica nel XX secolo (1997) Brescia: Editrice La Scuola. Mangione, C., Bozzi S. (1993). Storia della Logica – Da Boole ai nostri giorni. Milano: Garzanti. Speranza, F. (1997). Scritti di Epistemologia della Matematica, Bologna: Pitagora Editrice. Bagni, G.T. (2006). Linguaggio, Storia e Didattica della Matematica, Bologna: Pitagora Editrice. Bagni, G.T. Elementi di Storia della Logica Formale. Bologna: Pitagora Editrice. Marchini, C. Appunti delle Lezioni di Fondamenti di Matematica A.A. 2009/2010
Metodi di valutazione: 
Esame orale

Metodi didattici

Metodi di insegnamenti. Le lezioni si svolgeranno principalmente con uno stile trasmissivo, ma con un regolare dialogo con gli studenti che saranno chiamati alla lavagna per discutere i problemi, o per mostrare i loro livelli di comprensione e per prendere parte attiva al corso. Agli studenti sarà richiesto di partecipare attivamente a seminari per studiare in profondità alcuni argomenti del corso. Valutazione La valutazione sarà fatta con un esame orale finale, in cui gli studenti dovranno risolvere problemi matematici o interpretativo.
Anno accademico: 
2012
Anno di corso: 
1
Semestre: 
2
Numero CFU: 
9
SSD: 
MATEMATICHE COMPLEMENTARI (MAT/04)
Ambito: 
Formazione teorica avanzata
Ore di attivita frontale: 
73