Matematiikan didaktiikka, osa II Algebra



Samankaltaiset tiedostot
Matematiikan didaktiikka, osa II Prosentin opettaminen

Matematiikan didaktiikka, osa II Estimointi

15 Yhtäsuuruuksia 1. Päättele x:llä merkityn punnuksen massa. a) x 4 kg. x 3 kg

Arviointi POPSissa. Yleistä arvioinnista I. Matematiikan didaktiikka, osa II. Arvionnista Sarenius

Yhtälönratkaisu oppilaan materiaali

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014

Matematiikan didaktiikka, osa II Arvionnista

Kolmannen ja neljännen asteen yhtälöistä

2.3 Virheitä muunnosten käytössä

2.2 Muunnosten käyttöön tutustumista

Tasapainotehta via vaakamallin avulla

2.2.1 Ratkaiseminen arvausta sovittamalla

Matematiikka vuosiluokat 7 9

matematiikka Martti Heinonen Markus Luoma Leena Mannila Kati Rautakorpi-Salmio Timo Tapiainen Tommi Tikka Timo Urpiola

797 E. matematiikka. Martti Heinonen Markus Luoma Leena Mannila Kati Rautakorpi-Salmio Timo Tapiainen Tommi Tikka Timo Urpiola

y z = (x, y) Kuva 1: Euklidinen taso R 2

LAUSEKKEET JA NIIDEN MUUNTAMINEN

Käy vastaamassa kyselyyn kurssin pedanet-sivulla (TÄRKEÄ ensi vuotta ajatellen) Kurssin suorittaminen ja arviointi: vähintään 50 tehtävää tehtynä

Kahden lausekkeen merkittyä yhtäsuuruutta sanotaan yhtälöksi.

Luku 4 Yhtälönratkaisun harjoittelua

Johdatus matematiikkaan

Luku 5 Kertaus. Tehtävä 1 Kerratkaa oppimanne asiat yhdessä keskustellen.

5.2 Ensimmäisen asteen yhtälö

2.1 b) Muunnokset ja vaakamalli

5 Kertaus. Tehtävä 1 Kerratkaa oppimanne asiat yhdessä keskustellen.

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille PAOJ 3. Isto Jokinen 2013

Kenguru Benjamin (6. ja 7. luokka) ratkaisut sivu 1 / 6

Tuen tarpeen tunnistaminen

1.2 Yhtälön avulla ratkaistavat probleemat

Talousmatematiikan perusteet, L3 Prosentti, yhtälöt Aiheet

Oppikirjan sisällön vaikutus oppilaiden matematiikan taitoon: Suomalaisen ja venäläisen oppikirjan vertailua

Luova opettaja, luova oppilas matematiikan tunneilla

TOIMINNALLISTA MATEMATIIKKAA OPETTAJILLE HANKE

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

Peruskoulun matematiikkakilpailun alkukilpailun tulosten ja tehtävien analysointi vuodelta 2009

1 Kompleksiluvut 1. y z = (x, y) Kuva 1: Euklidinen taso R 2

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Malliratkaisut 5 / vko 48

Merkitys, arvot ja asenteet 7 Ei vaikuta arvosanan

sin x cos x cos x = sin x arvoilla x ] π

KESKEISET SISÄLLÖT Keskeiset sisällöt voivat vaihdella eri vuositasoilla opetusjärjestelyjen mukaan.

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Esimerkkitehtäviä, A-osa

Testaa taitosi 1: Lauseen totuusarvo

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 2 / vko 9

Aluksi Kahden muuttujan lineaarinen yhtälö

Matematiikan mestariluokka, syksy

INFOA: Matematiikan osaaminen lentoon!

Matemaattiset oppimisvaikeudet

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi

Matikkaa KA1-kurssilaisille, osa 3: suoran piirtäminen koordinaatistoon

LUKUTEORIA johdantoa

Aloitustunti MAA22 Starttikurssi pitkän matematiikan opiskeluun

Lineaarinen optimointi. Harjoitus 6-7, Olkoon A R m n, x, c R ja b R m. Osoita, että LP-tehtävän. c T x = min!

MATEMATIIKKA MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ. Oppimäärän vaihtaminen

Oppimistavoitematriisi

Epäyhtälöt 1/7 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Oppimistavoitematriisi

A. Mikä on 10-järjestelmä eli 10-kertaisia lukuja ja niiden 10:s osia

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Nspire CAS - koulutus Ohjelmiston käytön alkeet Pekka Vienonen

Insinöörimatematiikka A

1. Jaa blini kolmella suoralla a) neljään, b) viiteen, c) kuuteen ja d) seitsemään osaan. Osien ei tarvitse olla samanlaisia. Piirrä suorat kuviin.

Tuen tarpeen tunnistaminen

2.2 Muunnosten käyttöön tutustumista

Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein:

LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKAN ALA MATEMATIIKAN PREPPAUSTEHTÄVIÄ Kesä 2015

kymmenjärjestelmä-käsitteen varmentaminen, tutustuminen 60-järjestelmään kellonaikojen avulla

Approbatur 3, demo 1, ratkaisut A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat.

Kompleksiluvut., 15. kesäkuuta /57

Luku 1 Johdatus yhtälöihin

Rationaalilauseke ja -funktio

Koodaamme uutta todellisuutta FM Maarit Savolainen

Avainsanat: peli, matematiikka, polynomi, yhteen- ja vähennyslasku, kertolasku

A-osio. Ei laskinta! Laske kaikki tehtävät. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan tunti aikaa.

MATEMATIIKKA VL LUOKKA. Laaja-alainen osaaminen. liittyvät sisältöalueet

a) Sievennä lauseke 1+x , kun x 0jax 1. b) Aseta luvut 2, 5 suuruusjärjestykseen ja perustele vastauksesi. 3 3 ja

A. Desimaalilukuja kymmenjärjestelmän avulla

B. 2 E. en tiedä C ovat luonnollisia lukuja?

Johdatus matematiikkaan

1. Osoita, että joukon X osajoukoille A ja B on voimassa toinen ns. de Morganin laki (A B) = A B.

Matikka on hauskaa! Esimerkkejä alakoulun matematiikasta laskimen kanssa

Tuen tarpeen tunnistaminen

Akateemiset taidot. Tapaaminen 13 Matematiikan kirjoittaminen

Tehtävä 2. Osoita, että seuraavat luvut ovat algebrallisia etsimällä jokin kokonaislukukertoiminen yhtälö jonka ne toteuttavat.

Matematiikan pohjatietokurssi

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Johdatus matematiikkaan

origo III neljännes D

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 10: Ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälö

a) z 1 + z 2, b) z 1 z 2, c) z 1 z 2, d) z 1 z 2 = 4+10i 4 = 10i 5 = 2i. 4 ( 1)

Python-ohjelmointi Harjoitus 2

802120P Matriisilaskenta (5 op)

10. Kerto- ja jakolaskuja

Merkitse yhtä puuta kirjaimella x ja kirjoita yhtälöksi. Mikä tulee vastaukseksi? 3x + 2x = 5x + =

Aki Taanila LINEAARINEN OPTIMOINTI

Esimerkkejä formatiivisesta arvioinnista yläkoulun matematiikan opiskelussa

Todellinen vuosikorko. Efektiivinen/sisäinen korkokanta. Huomioitavaa

7.lk matematiikka. Yhtälöt

Transkriptio:

Matematiikan didaktiikka, osa II Algebra Sarenius Kasvatustieteiden tiedekunta, Oulun yksikkö

Mitä on algebra? Algebra on aritmetiikan yleistys. Algebrassa siirrytään operoimaan lukujen sijaan niiden ominaisuuksilla. Algebrassa käytetään muuttujia kuvaamaan sanallisten tehtävien tuntemattomia. Algebra on yhtälöiden muodostamista ja ratkaisua. Sarenius 406026A Luento 06 2

Mitä algebra on käytännössä? (Moses, 1999) Tuntemattomia Mikä luku pitää lisätä kolmeen että summa on seitsemän? Täytä tyhjä kohta: 3 + = 7. Valitse ruutuun oikea luku, että lauseesta tulee tosi: 3 + = 7. Mikä tulee kysymysmerkin paikalle: 3+? = 7. Ratkaise yhtälö: 3 + x = 7. Sarenius 406026A Luento 06 3

Mitä algebra on käytännössä? Kaavoja Jos oppilasta pyydetään ratkaisemaan A lausekkeesta A = kanta korkeus, kun kanta ja korkeus tiedetään, puhumme algebrasta. Jos oppilasta pyydetään laskemaan n lausekkeesta 3 5 = n kysymyksellä: Mikä luku pitää laittaa n:n paikalle, jotta yhtälö on tosi?, kyseessä on algebra. Sarenius 406026A Luento 06 4

Mitä algebra on käytännössä? Yleistettyjä muotoja Esimerkiksi: Luvulla 19 kertominen voidaan esittää muodossa 19n = 20n n. Algebran avulla voidaan siis kirjoittaa ylös matemaattisesti aritmetiikan ominaisuuksia. Sarenius 406026A Luento 06 5

Mitä algebra on käytännössä? Suhteita Pekka on kaksi vuotta Maria vanhempi. Minkä ikäisiä Pekka ja Mari voivat olla? Esitä ikä kaavan muodossa. P = M + 2 P M = 2 2 = P M M = P 2 Sarenius 406026A Luento 06 6

Miksi algebra on hankalaa? Algebrassa ei toimita enää esimerkein vaan yleisellä tasolla. Tästä syystä algebran oppiminen vaatii jonkin tasoista abstraktia ajattelua. Tästä syystä mallit, esimerkiksi kymmenjärjestelmävälineet, saattavat sekoittaa asiaa. Yhtäsuuruusmerkin muuttuu tiukasti yhtäsuuruudeksi, pois tulosta osoittavasta merkistä. Suuremerkintä ja algebrallinen merkintä sekoittuvat helposti (esim. 5 m tarkoittaa eri asiaa eri tilanteissa). Sarenius 406026A Luento 06 7

Miksi algebra on hankalaa? Opetuksessa unohdetaan konkretisointi, kumpi on parempi tehtävä? Esimerkki 1 Ratkaise yhtälö x + 5 = 12. vai Esimerkki 2 Maijulla on 12 erilaista pöytäliinaa. Hänen pöydillään on 5 liinaa, kuinka monta liinaa on laatikossa? Kirjoita yhtälö ja ratkaise se. Sarenius 406026A Luento 06 8

Tavallisia virhetulkintoja algebrallisista lauseista Mitä merkintä 3a tarkoittaa? Kaksinumeroista lukua, josta ei tiedetä ykkösten määrää. a + a + a 3 kertaa a 3 aaria Jos merkinnässä 3a a korvataan luvulla 2, mitä saadaan? 32, 6 vai 5? Mitä saadaan, jos 4 lisätään 3n:ään? 4 + 3 = 3n = 7 4 + 32 = 36 4 + 3n Sarenius 406026A Luento 06 9

Algebrallisen ajattelun opettamisesta (Moses, 1999) Lukujen hajottaminen summamuotoon on ensimmäinen vaihe algebrallisen ajattelun kehittämisessä. Tyhjän paikan käyttäminen 5 + = 8. Tyhjän paikan muuttaminen muuttujamerkiksi mahdollisimman äkkiä 5 + x = 8. Tyhjän paikan (tai ruudun) ongelma; kuvaa alkuopetuksessa yleensä vastausta 5 + 3 =. Sarenius 406026A Luento 06 10

Yhtälönratkaisun opettamisesta Yhtälön käsite, siis myös yhtäsuuruusmerkin käsite, täytyy oppia hyvin ennen algoritmista ratkaisumenetelmää. Mikä on yhtälö? Yhtäsuurusmerkistä täytyy käyttää oikeaa nimitystä! Yhtälönratkaisualgoritmi ei ole tärkeä vielä alaluokilla. Laskut voi suorittaa vaikka päässä. Yhtälönratkaisun kultainen havainto: yhtäsuuruusmerkin molemmilla puolilla on yhtä paljon(ikäheimo, 1995). Sarenius 406026A Luento 06 11

Yhtälönratkaisun opettamisesta Virheitä yhtäsuuruusmerkin käytössä: 8 + 3 = + 5, oppilaat vastaavat, että viivan paikalle tulee 11. 8 3 = 3 8 tai 8 : 4 = 4 : 8, väärä symmetria Yhtäsuuruusmerkki, eli 'on' merkki näyttää vastauksen. Yhtäsuuruusmerkki tarkoittaa, että 'suorita edellinen laskutoimitus'. Yhtäsuuruusmerkkiä ei käsitetä transitiiviseksi: 3 + 2 = 5 + 4 = 9 + 11 = 20. Kuinka lasku kirjoitettaisiin oikein? Sarenius 406026A Luento 06 12

Yhtälönratkaisun opettamisesta Hyvä havainnollistaminen on orsivaaka, joka on helppo tehdä itsekin. Vaa'an molemmille puolille voidaan lisätä tai vähentää yhtä paljon ja tasapaino (yhtäsuuruus) säilyy silti. Molemmat puolet voi kertoa tai jakaa samalla luvulla (ei nollalla jakamista), ja tasapaino säilyy. Vasta kun edelliset on esimerkiksi vaa'an kanssa täysin hallussa, on järkevää opettaa siirto- ja jakamissääntöjä. Vaakatehtävät hyviä yhtälöajattelun kehittämisessä. Konkreettisen laskuvaa'an käyttö auttaa. Sarenius 406026A Luento 06 13

Eräs yhtälöiden opetusmenetelmä (Ikäheimo, 1995) 1. vaihe Mikä on yhtälö? Kirjoita tai piirrä, mitä tiedät yhtälöistä. 2. vaihe Muuta yhtälöitä sanalliseen muotoon: 30 : x = 10, Pojat saivat yhteensä 30 euroa rahaa, jokainen sai 10 euroa, montako poikia oli? 3. vaihe Muuta sanallisia tehtäviä yhtälöiksi. 20 talvirengasta vaihdettiin autoihin. Yhtään rengasta ei jäänyt yli. Kuinka moneen autoon vaihdettiin talvirenkaat? x 4 = 20. 4. vaihe Yhtälöiden ratkaiseminen kokeilemalla ja laskutoimitusten ominaisuuksien perusteella. 5. vaihe Yhtälövaa'an käyttö. Sarenius 406026A Luento 06 14

Testaa osaamisesi 1. Mikä on yhtäsuuruusmerkki? Mitä sääntöjä sen käytössä on? 2. Miksi yhtäsuuruuden käsitteen opettaminen on oleellista algebran oppimiselle? 3. Mitä eri asioita algebralla tarkoitetaan? 4. Miksi algbra on hankalaa? 5. Kuinka opettaisit yhtälön käsitteen neljäsluokkalaiselle? Sarenius 406026A Luento 06 15

Lähteet Ikäheimo, H. (1995). Iloa ja ymmärrystä matematiikkaan. Helsinki: Opperi. Moses, B. (Ed.) (1999). Algebraic thinking, grades K-12: readings from NCTM's school-based journals and other publications. Reston (Va.): National Council of Teachers of Mathematics Sarenius 406026A Luento 06 16