Matematica e scienze

Che cos'è la vita? Gli autori hanno affrontato la complessità e profondità del tema attraverso un dialogo interdisciplinare che, intrecciando conoscenze scientifiche e riflessioni filosofiche, permette di cogliere, almeno in parte, la natura profonda della vita e la rappresentazione che l'uomo ne dà e su cui fonda la percezione che ha di sé stesso e i rapporti che instaura con gli altri esseri viventi. In un tempo in cui dilaga nel mondo la distruzione della vita, dei suoi ecosistemi e degli esseri viventi che in essi abitano e l'estinzione di migliaia di specie ogni anno passa del tutto inosservata, questo libro vuole essere un contributo allo sviluppo di un modo diverso di guardare, pensare e interagire con il più straordinario fenomeno dell'universo, di cui siamo parte. Prefazione di Elena Gagliasso.

Questo eserciziario affianca Metodi matematici per le scienze applicate è un manuale che fornisce le basi del calcolo differenziale e integrale a chi studia scienze biologiche, chimiche e scienze applicate in generale e ha lo scopo di mettere in luce, attraverso gli esercizi svolti, le tecniche di calcolo esposte. Riprendendo in gran parte la struttura di Metodi, offre per ogni argomento un breve riassunto della teoria. Gli esercizi svolti sono in parte una selezione rappresentativa dal manuale, in parte nuovi. L'ultimo capitolo è dedicato a due esercitazioni di informatica, una disciplina che sta acquisendo sempre più importanza nelle scienze applicate. Le esercitazioni vertono sul foglio di calcolo elettronico e su semplici programmi in Python in ambiente Google Colab; è inoltre proposto un esempio di relazione con il foglio elettronico. Chiudono il volume due Appendici: * Derivate di funzioni comuni * Integrali di funzioni comuni. Completano il testo gli esercizi interattivi, accessibili con il codice di attivazione personale presente nel libro.

In primo piano: Il nuovo greenwashing degli insetti edibili di Piero Sagnibene; Insetti edibili: l'ecologia e la storia dietro il disgusto di Sara Ruschioni; Al di là dell'estetica: i fattori in gioco nell'accettazione della novità alimentare di Alessia Fallocco; Ritratto di famiglia: Lumbricidae di Piero Sagnibene. Contributi: La memoria di tutte le guerre di Eleonora Polo; Com'è difficile capirsi di Paola Bortolon; Il mondo unidimensionale dell'ingegneria genetica di Angelika Hilbeck; Uno scatto alla natura: Fly attack! di Marco Bondini; Sorelle Scienziette: Che cos'è "naturale" e che cos'è "artificiale" di Lucia e Margherita Duca; Fare scuola: La comprensione del testo: un processo complesso e sottovalutato di Lucrezia Pedrali; Apprendimento e insegnamento della lettura profonda di Lucia Stelli. In memoriam: Enrico Pappalettere (1946-2014) di Vincenzo Terreni.

Affascinato dallo spazio, l'autore si diploma anche in astrofisica e genetica per poter dire, grazie alle nozioni apprese durante lo studio, che l'universo e le stelle sono la cosa più bella e affascinante e parte di un argomento infinito come il firmamento.

Nella «vita precedente» a quella che lo avrebbe eletto massima autorità sul Covid-19 – pandemia di cui sarebbe diventato l’involontario profeta – David Quammen è stato anche, se non soprattutto, un avventuriero audace e insieme scanzonato. E, in quella veste, autore di una serie di memorabili reportage per «National Geographic», che nell’arco di vent’anni lo hanno portato nei luoghi più riposti (e spesso meno affabili) del pianeta: dall’«abisso verde» di paludi del Congo alle giungle impenetrabili del Gabon, fino alla Patagonia e alla Kamčatka. Scritti con taglio e stile memori dell’amato modello faulkneriano, quei reportage sono vere immersioni visionarie, non di rado esilaranti, nella «natura selvaggia» e nella sua abbagliante – ma ogni giorno più precaria – esibizione di biodiversità. Alcune regioni di questo tour de force sono già familiari ai lettori di altri libri di Quammen, a cominciare da Spillover. Qui, però, l’esotismo allucinato e la fauna variegata di quei luoghi non sono inquadrati come «serbatoi di terrore» nella nostra problematica convivenza coi virus; piuttosto, come un labirinto di delicati ecosistemi, sempre più minacciati dall’invadenza antropica. Questo libro si presta dunque a essere letto in molti modi: come «una serie di dispacci da una battaglia all’ultimo sangue» – la battaglia per il futuro della diversità biologica sul nostro pianeta – travestita da romanzo di avventure, o viceversa. Ma anche come un invito a risintonizzare il nostro battito cardiaco con quello nascosto nelle vastità dimenticate della natura di cui siamo parte. Dopotutto, scrive Quammen, è ancora possibile, basta restare in ascolto.

"Anni fa, passeggiando con colleghi nel parco antistante al laboratorio di ricerca per lo sviluppo di microchip dove lavoravamo, nelle pause dopo il pranzo, osservando la vegetazione e assaporando il profumo dei Tigli in fiore, spesso ci chiedevamo come mai la complessità della vita potesse svilupparsi senza sforzo apparente, mentre nel nostro lavoro di progettazione di sistemi, sì complessi, ma molto meno di una cellula vivente, fosse richiesto per la loro realizzazione uno sforzo immane al confronto. Fu così che cominciai a pensare che ci poteva essere qualcosa concernente la validità del secondo principio negli organismi viventi. Nel tempo sono seguite vivaci discussioni attorno a tale questione che alla fine mi hanno portato alle riflessioni contenute nel libro che ora si trova sotto il tuo sguardo. Ricordo qui che il secondo principio della termodinamica afferma che non è possibile che spontaneamente elementi “disordinati” si aggreghino per formare un oggetto “ordinato” senza che si crei maggior disordine nell'ambiente che ospita l'oggetto. Si tratta di una vera e propria sfida. Sarà risolvibile usando la nostra intelligenza, scientificamente parlando?"

Un apprendimento effettivo della matematica avviene attraverso l’intreccio di molteplici dimensioni: la razionalità matematica, le sue rappresentazioni, il laboratorio, i linguaggi e la socialità. Esso si realizza condividendo un discorso che coinvolge insegnante, allievi e allieve e cresce collegando i vari argomenti all’interno di una comunità educativa. Gli esempi concreti e i commenti didattici presenti nel volume sono elaborati secondo un processo unitario e graduale, dalla scuola primaria alla secondaria di secondo grado, e mostrano un’idea di insegnamento come sviluppo in un discorso educativo sequenziale che produca in chi studia competenze atte a generare lenti per una lettura non frammentaria della realtà in cui viviamo. Il volume è frutto della collaborazione pluriennale in ricerche e sperimentazioni da parte del Nucleo di Ricerca in Didattica della Matematica dell’Università di Torino, che vede coinvolti come coautori e coautrici tutti i suoi componenti, appartenenti ai vari ordini scolastici e all’università.

L’evolversi delle conoscenze biologiche ha sempre ispirato un dibattito tra scienziati e filosofi sui rapporti uomo-natura ed ereditarietà-ambiente. Con i progressi dell’epigenetica e l’emergere della biologia dei sistemi, assistiamo oggi a una rivoluzione rispetto alla visione riduzionistica e genocentrica del mondo vivente che ha dominato la seconda metà del secolo scorso. Emerge la necessità di un approccio olistico per la comprensione della biologia degli esseri viventi, che superila tradizionale visione antropocentrica del mondo e rivaluti il ruolo dell’ambiente nell’evoluzione biologica e sociale. Traendo lezioni dalla storia della biologia e dal confronto ideologico e filosofico degli ultimi cento anni, il libro utilizza una conseguente metodologia sistemica per affrontare le criticità complesse e tra loro interconnesse del mondo di oggi. Ne deriva la necessità di una profonda rivoluzione culturale, che miri all’obiettivo del modello “One Health”: il futuro sulla Terra sarà possibile solo se l’essere umano riuscirà ad acquisire una diversa attenzione all’ambiente naturale e sociale e a realizzare un equilibrio solidaristico tra i suoi simili e nell’ecosistema globale.

Il sistema nervoso (centrale e periferico) raccoglie informazioni dall'ambiente, le elabora e governa le azioni conseguenti. Interagire con esso ha un enorme impatto per la comprensione, prevenzione, diagnosi e terapia delle patologie neurologiche. Per interagire, sono fondamentali le neurotecnologie. Occorre progettare dispositivi (microtrasduttori) per leggere i segnali originati dal sistema nervoso e stimolare i neuroni (o piccole reti di neuroni) opportunamente. Non si può poi fare a meno di modelli semplificati di reti di neuroni ingegnerizzate in vitro a differenti livelli di complessità (es. colture di neuroni, organoidi). Senza considerare poi modelli matematici in silico come strumento ulteriore di reverese engineering; così come il supporto dell'intelligenza artificiale grazie a nuovi algoritmi bioispirati basati sulle neuroscienze. Quanto sopra porta a sviluppare soluzioni tecnologiche per ripristinare le funzioni neurali compromesse, sia a livello centrale (neuromodulazione come la deep brain stimulation) sia a livello periferico (neuroprotesi impiantate) per interfacciare protesi e per facilitare il riapprendimento e la neuroriabilitazione. Il presente volume contiene i contributi di esperti italiani e internazionali afferenti non solo alla bioingegneria ma anche a discipline affini, partecipanti alla XLIII Scuola Annuale di Bioingegneria. Ne emerge un quadro altamente interdisciplinare e sinergico, con una forte attenzione alle tematiche etiche interconnesse, necessarie per affrontare le sfide della complessità del sistema nervoso.

Invito pertanto caldamente coloro che si interessano ai problemi dell’insegnamento della matematica e quanti amano i problemi fondazionali della matematica stessa, a leggere questo lavoro. La fatica che faranno li premierà certo con l’apertura di nuovi orizzonti di riflessione e di pensiero: è quanto è successo a me e auguro a tutti loro. Dalla prefazione di Ferdinando Arzarello

Pensa a un animale… È grande o piccolo? Ha le ali? Vive nel mare? Ha gli zoccoli? Di che colore è?! Ecco gli altri cinque libri che completano la serie dei piccoli bestiari cromatici illustrati da Halina Kirschner, Gerlinde Meyer, Nadine Prange e Katja Spitzer che hanno selezionato alcuni animali in base a un solo criterio: il colore! Il nostro pianeta è popolato da creature meravigliose, incredibilmente speciali. Alcune ci sono familiari, le conosciamo, le tocchiamo, vivono con noi, altre non le abbiamo mai viste, abitano terre lontane. Alcune sono minuscole, altre enormi, alcune velenose, altre mansuete, alcune più comuni e altre leggendarie. Ogni disegno è accompagnato da informazioni curiose e particolari: un invito a posare uno sguardo insolito e attento sul nostro pianeta, per osservarlo anche sotto aspetti che non avevamo preso subito in considerazione.