Euler Programme, il primo sabato di un anno costruito sulla matematica 

A lezione di matematica. Anche di sabato. Non per obbligo ma per passione.  

Il programma si chiama Euler, come il famoso matematico svizzero e stimola gli studenti di H-FARM International School ad approfondire il mondo dei numeri e della geometria ad un livello sempre maggiore.  
Il programma, dedicato a studenti del primo anno di High School, è partito ufficialmente a settembre con i primi giorni di scuola.
Sabato 17 ottobre ha vissuto il primo appuntamento extrascolastico, con una giornata interamente dedicata a questo mondo.  

Gli studenti che partecipano a questo programma speciale diretto dall’Head of Math Department della scuola, John Arevalo, sono stati selezionati tra i più interessati a formule ed equazioni. Verranno accompagnati in questo percorso di scoperta e di approfondimento, fino al completamento della loro High School con obiettivi precisi: Higher Level Mathematics, le Olimpiadi di Matematica e i percorsi universitari STEM più selettivi in Europa, Stati Uniti e Asia. 

Un anno fatto di tempo e profondità 
Gli studenti Euler seguono nove lezioni di matematica ogni settimana, tra la matematica avanzata (Extended) e quella dedicata all’approfondimento (Math Enrichment). A questo vanno aggiunti dieci sabati distribuiti nell’anno scolastico. In totale, oltre 400 lezioni di matematica in un anno. 
Le lezioni settimanali lavorano su due livelli, pensati come un’unica esperienza. 

Extended Mathematics (5 lezioni a settimana) approfondisce i contenuti del curriculum. In MYP4: algebra e numeri, tra cui radicali, potenze e logaritmi; statistica; funzioni lineari, composte e inverse; equazioni di secondo grado, modellizzazione e ottimizzazione; trigonometria con applicazioni in 3D. 

 Mathematics Enrichment (4 lezioni a settimana) va oltre. Il primo anno, il Toolkit Year, si articola in cinque moduli: 
– Ragionamento logico e dimostrazione matematica 
– Teoria dei numeri e strutture algebriche 
– Geometria avanzata e visualizzazione spaziale 
– Vettori, matrici e modellizzazione matematica 
– Matematica avanzata per le competizioni 

I sabati: la matematica oltre l’aula 
I sabati hanno un’altra funzione. Ognuno è una giornata intera, dalle 8:45 alle 16:15, guidata da un docente STEM diverso, con un taglio applicato, esplorativo e basato su sfide, lontano dalla lezione tradizionale.  
«Abbiamo disegnato un curriculum appassionante e coinvolgente – spiega Antonello Barbaro, Direttore generale della Scuola – La nostra scuola ha un DNA diverso e così gli studenti, oltre alle lezioni di aula per alzare il loro livello in matematica durante la settimana, hanno la possibilità al sabato di sperimentare come si applicano i numeri, come influenzano la nostra società, le abitudini di ciascuno e di quali impatti generano».  
 
Tra i temi di quest’anno: 
– Matematica e intelligenza artificiale 
– La matematica del denaro 
– Olympiad Challenge Lab 
– Matematica e scienze 
– La matematica dietro l’informatica 
– Crittografia e codici segreti 
– Robotica e pensiero matematico 
– La matematica dei giochi 
– La matematica del mondo reale 
– Laboratorio di logica 
– Maths Innovation Challenge 

La prima sessione, guidata da Mr Christopher Camacho, è stata dedicata a Computer Science e intelligenza artificiale. “In questo primo incontro ci siamo concentrati sull’intelligenza artificiale, sulle reti neurali e sui modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) – spiega Mr Camacho – Siamo partiti dalle basi, spiegando i concetti fondamentali dell’AI: la differenza tra programmazione basata su regole e addestramento basato su pattern, il machine learning, il deep learning, le reti neurali, la previsione algoritmica e la probabilità, la discesa del gradiente, l’errore quadratico medio e l’equazione del neurone. Abbiamo svolto diversi esercizi e attività didattiche per consolidare la comprensione di come la matematica venga applicata per prevedere i risultati di algoritmi di machine learning complessi”. 
 
Il progetto della giornata 
La giornata di studio e di lavoro ha portato alla realizzazione di un progetto finale: gli studenti hanno creato un nostro agente AI dedicato alla matematica, utilizzando una tecnica chiamata RAG (Retrieval-Augmented Generation). Il progetto ha permesso agli studenti di mettere in pratica quanto appreso su pipeline, machine learning, elaborazione del linguaggio naturale e Python. La tecnica RAG consiste nel creare una base di conoscenza da cui il modello attinge in modo esclusivo: il modello realizzato era specializzato in matematica e non rispondeva a domande su altri argomenti. Si è trattato di un esempio concreto di applicazione dell’intelligenza artificiale in ambito educativo. Grazie a questa tecnica, gli studenti hanno potuto anche osservare da vicino come si perfeziona un modello, come funzionano le sue previsioni e quanto è accurato nel recuperare le informazioni. 
Gli studenti al termine della giornata hanno ricevuto il certificato di partecipazione al programma. Il primo di una serie.  

Chi può accedere 
Il programma è aperto agli studenti che entrano in MYP4, scelgono Extended Mathematics e si impegnano a seguire le quattro lezioni di Enrichment selezionando queta particolare materiale tra quelle “elective” che il percorso internazonale di H-FARM mette a disposizione. Per accedere servono un voto finale di almeno 6 in Matematica in MYP3, almeno 6 nel Criterion A (Knowledge and Understanding) e risultati costantemente solidi nelle materie scientifiche. Gli studenti con voto finale 5 possono essere ammessi tramite un test d’ingresso, a condizione di soddisfare il requisito sul Criterion A. 

Prossimo appuntamento: sabato 14 novembre con “La matematica del denaro”.