Modelli Matematici e Metodi Numerici per Simulare l'Interazione tra Popolazioni

Anno
2021
Struttura
DIPARTIMENTO DI SCIENZE DI BASE ED APPLICATE PER L'INGEGNERIA
Descrizione
Lo studio delle interazioni tra popolazioni ha applicazioni in molti campi, dalla chimica all'ecologia, dalla fisica nucleare alla epidemiologia. Un modello classico utilizzato per descrivere due specie interagenti è il modello preda-predatore di Lotka-Volterra. Nel corso delle attività del progetto verranno illustrate le caratteristiche principali del modello e verrà mostrato come utilizzarlo per rappresentare vari tipi di interazione. Verranno utilizzati degli strumenti di calcolo per simulare le variazioni delle due specie al variare del tempo in vari scenari. Gli studenti verranno guidati per compiere loro stessi le simulazioni e verrà prodotto del materiale contenente la descrizione del modello e delle simulazioni fatte.
Con questo progetto gli studenti impareranno come la matematica sia uno strumento fondamentale per studiare la realtà che ci circonda e come la simulazione permetta di ricavare informazioni difficili da ottenere tramite osservazioni dirette.
Struttura organizzativa
Tipologia posti
Coprogettazione totale
Erogato
in presenza
Open badge
Competenza matematica e competenza in scienze, tecnologie e ingegneria
Attivo
1
Sede
Sede esterna in Roma
Mesi
  • Dicembre,
  • Gennaio,
  • Febbraio,
  • Marzo
Giorni
  • Mercoledì
Orari
PM
Posti
15
Ore di attività previste per studente
24
Ambito
Scientifica
Competenze trasversali
Attitudini al lavoro di gruppo
Capacità di comunicazione
Capacità di problem solving
Spirito di iniziativa
Tipo scuole
Liceo Classico
Liceo Scientifico
Classi ammesse
Quarta
Il progetto verrà sviluppato fornendo inizialmente alcune informazioni storiche sullo sviluppo dei modelli di crescita di popolazione e sul contributo fondamentale fornito in questo settore dal matematico Vito Volterra. Successivamente si introdurranno gli strumenti matematici necessari a descrivere il modello preda-predatore. Quindi si analizzeranno i vari scenari che il modello permette di descrivere ricorrendo a strumenti di calcolo per la simulazione. Infine, gli studenti realizzeranno del materiale didattico per illustrare il lavoro svolto.
Gli studenti acquisiranno competenze matematiche e informatiche di base. In particolare, gli studenti impareranno a formulare un modello matematico a partire dall'analisi di un fenomeno del mondo reale. Acquisiranno gli strumenti matematici di base per descrivere il fenomeno in esame e per simularne il comportamento. Impareranno poi a visualizzare i risultati delle simulazioni e a interpretarli. Gli studenti acquisiranno anche capacità di comunicazione attraverso la realizzazione di materiale didattico che descriva il lavoro svolto.