Piano nazionale Lauree Scientifiche - Triennio "2014-2016"

Unità operativa di Milano Città Studi

                      Laboratori di Orientamento

                        Alla scoperta della crittografia       

Enigma
Responsabile del laboratorio: Ottavio Rizzo
e-mail: ottavio.rizzo@unimi.it

Classi a cui è indirizzato:  (con formulazioni diverse) sia biennio che triennio della scuola secondaria superiore

Modalità di svolgimento. Il laboratorio è diviso in due parti: la prima, obbligatoria, viene svolta, preferibilmente in orario scolastico, nel laboratorio informatico della scuola. La seconda, facoltativa, viene condotta in un laboratorio informatico del Dipartimento di Matematica "F. Enriques", in orario extra-scolastico.
Circa il 30% del tempo viene speso in spiegazioni teoriche del docente (alla lavagna e sul computer); il tempo restante viene utilizzato dagli studenti, mani sul computer, nello svolgimento degli esercizi.
Gli interessati sono invitati a scrivere al Prof. Rizzo.

Presentazione
Oltre a dare agli studenti qualche nozione sulla storia, sui metodi e sugli scopi della crittografia, il progetto ha lo scopo di introdurre il calcolo scientifico (cioè l´utilizzo del calcolatore per risolvere problemi di natura matematica) e l´aritmetica. Vedere anche la presentazione in power point del 29/09/2016.

Tecnologie usate
La prima parte prevede l´utilizzo di un foglio di calcolo: la scelta è giustificata sia dalla onnipresenza di questo tipo di programma, sia dalla speranza che tutti gli studenti siano famigliari con la tecnologia.
In realtà nella prima sperimentazione si è scoperto che, su tre classi pilota, una sola aveva una buona conoscenza dei fogli di calcolo, mentre un´altra non era mai stata introdotta al loro uso; di conseguenza i laboratori sono stati adattati alle diverse situazioni: la classe che non aveva mai visto un foglio di calcolo l´ha utilizzato come mero strumento, le altre classi sono state impegnate, invece, in una minima attività di programmazione. Si è, parzialmente, ovviato alla non omogeneità  della conoscenza dello strumento da parte dei singoli studenti facendoli lavorare in gruppi: metodologia ancora applicabile se si verificano gli stessi problemi.
Le schede di lavoro sono state preparate per OpenOffice 2; questo sia per motivi contingenti che per motivi etici: OpenOffice è un programma libero e utilizza un formato riconosciuto dall´ISO come standard; inoltre, a differenza di un noto concorrente prodotto in quel di Seattle, è gratuito, genera automaticamente i file PDF, gira sui miei computer e gestisce i grafici sulle aree filtrate.
La seconda parte, utilizza PARI/GP , un programma specifico per il calcolo aritmetico: è anch´esso un programma libero, è di facile utilizzo, ed è disponibile per la maggior parte dei sistemi operativi.

Materiali per lo svolgimento del laboratorio

Il laboratorio è attivo dal 2005/06; in particolare nel 2011/12, con la collaborazione dei colleghi di Storia, è stata ospitata presso il Dipartimento di Matematica la mostra «Enigma: decifrare una vittoria» organizzata dal consolato generale di Polonia in Milano. La mostra è rimasta aperta al pubblico per 2 settimane e parallelamente è stato offerto un laboratorio didattico per gli studenti delle superiori, consistente in due esperimenti: il primo orientato ad apprendere il funzionamento della macchina Enigma tramite una versione realizzata in cartoncino, il secondo dedicato a decifrare un messaggio usando le tecniche di decifrazione sviluppate dal polacco Biuro Szyfrów negli anni '30; quest'ultima attività è stata svolta o con la macchina di carta o - a seconda della disponibilità - in aula informatica con il simulatore elettronico.

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