Blahušiaková, N.: Komparácia a elektronické spracovanie učebníc matematiky
Portál: | Virtuálna Univerzita Mateja Bela |
Kurz: | Didaktika matematiky |
Kniha: | Blahušiaková, N.: Komparácia a elektronické spracovanie učebníc matematiky |
Vytlačil(a): | Hosťovský používateľ |
Dátum: | štvrtok, 9 mája 2024, 08:50 |
Komparácia a elektronické spracovanie učebníc
matematiky
Comparation and electronic processing of
mathematics textbooks
Natália
Blahušiaková1
Školiteľ: prof. RNDr. Pavol Hanzel, CSc.2
1,2Katedra matematiky, FPV UMB, Tajovského 40, 97401,
Banská Bystrica
1 nblahusiakova2@student.umb.sk, 2
pavol.hanzel@umb.sk
Abstrakt
Kľúčové slová: lineárna rovnica, učebnica, úloha, matematika, porovnávanie.
Úvod
pri vyučovaní matematiky, ktoré prispievajú k lepšiemu porozumeniu preberaného učiva. Aktívnou činnosťou skvalitňujeme vzdelávanie, čím podporujeme rozvoj kompetencií na lepšiu pripravenosť na budúce zamestnanie alebo k ďalšiemu štúdiu. Jedným z takýchto úspešných prístupov pri vyučovaní matematiky je používanie učebných pomôcok v elektronickej podobe. Učebné pomôcky v elektronickej podobe prinášajú možnosť budovania nových poznatkov aj počas dištančnej výučby alebo neprítomnosti žiaka na vyučovaní, čím zvyšujeme dostupnosť získavania nových poznatkov alebo pri opakovaní preberaného učiva.
Medzi najčastejšie používané textové učebné pomôcky vo vyučovaní matematiky patria učebnice a pracovné listy. Učebnica zohráva významnú pozíciu vo vyučovacom procese a je najdôležitejšou učebnou pomôckou pre žiakov. Učiteľ matematiky používa učebnicu ako oporu pri tvorbe materiálov na vyučovaciu hodinu, pričom sa musí oboznámiť so symbolmi a pojmami, ktoré sú použité v učebnici. Učebnica ako hlavný zdroj informácií slúži na upevňovanie učiva, či už v škole alebo doma.
Cieľom našej práce je elektronické spracovanie a porovnanie dvoch učebníc matematiky „Učebnica matematiky pre 7. ročník základných škôl“ od prof. Ondreja Šedivého a „Učebnica matematiky pre 9. ročník ZŠ a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom“, ktorej autorkou je dr. Viera Kolbaská na tému Lineárne rovnice na základnej škole. Žiaci spoznávajú matematiku ako súčasť ľudskej kultúry a dôležitý nástroj pre spoločenský pokrok, počítaním zaujímavých príkladov rozvíjajú svoje logické a kritické myslenie. Taktiež rozvíjajú čitateľskú gramotnosť, naučia sa vyhodnocovať reálnu situáciu a interpretovať výsledok vlastnej práce.
Rovnosť a rovnica
Podkapitola Rovnosť a rovnica začína opakovaním už prebratého učiva s následnými jednoduchými úlohami na overenie a doplnenie znamienka. Ďalej nasleduje zopakovanie si pojmov s grafickým znázornením. Po zopakovaní nasleduje zhrnutie a niekoľko definícii doplnené poznámkou. Po tejto časti nasleduje niekoľko úloh na zopakovanie. Po úlohách je zaradená problémová úloha, ktorá má riešenie. Riešenie je znázornené aj graficky pre lepšie zapamätanie. Postup je doplnený poznámkou a ďalšími úlohami. Nasleduje riešenie jednoduchých typov rovníc a pokračujú náročnejšie úlohy a cvičenia na zopakovanie utvrdenie učiva.
Druhá podkapitola sa nazýva Úpravy lineárnych rovníc. Táto podkapitola začína problémovou úlohou s názorným obrázkom a riešením doplnené o slovné vysvetlenie. Úpravy lineárnych rovníc sú vysvetľované pomocou modelu váh. V podkapitole sa vyskytujú podobné príklady s riešeniami a úlohy doplnené obrázkami, poznámkami a zhrnutím. Potom sa plynule prechádza k cvičeniam. Na konci učebnice sa nachádzajú výsledky úloh a cvičení.
Táto učebnica je spracovaná systematicky, vieme, ako sú témy nadviazané. Učivo o lineárnych rovniciach je tvorené ucelene, v logickom poradí s vhodnými príkladmi a ilustráciami. Obsahuje rôzne úlohy zoradené od najjednoduchších až po zložitejšie. Graficky je spracovaná jednoducho, žiak si názornými ukážkami lepšie zapamätá učivo, čo prispieva k rozvíjaniu abstraktného myslenia. Táto učebnica je viac prínosná pre žiakov z hľadiska štruktúry. Obsahuje dôležité informácie, ktoré sú priehľadné. V učebnici sa okrem bieleho podkladu a čierneho textu vyskytuje len minimum iných farieb, ak si odmyslíme informačné obrázky. Výnimkou sú definície, ktoré sú vyznačené ružovými a žltými rámčekmi Výhodou je, že v učebnici môžeme nájsť príklady s postupom riešenia, ktoré môžu viesť k lepšiemu pochopeniu učiva. Téma lineárne rovnice je ilustrovaná na rade príkladov, ktoré predstavujú situácie z reálneho života. Učebnica obsahuje aj vysvetlenia pojmov a teórie, čo nasvedčuje tomu, že učebnica spĺňa podmienky na to, aby mohla slúžiť ako materiál pri samoštúdiu.
Zopakujme si
Doplňte znamienko = alebo ( na miesto ) podľa toho, či ide o rovnosť alebo nerovnosť.
a) b) c) d)
a spolu čísla - členy výrazu bez premennej.
Keď je pred zátvorkou znamienko "mínus", zátvorku odstránime tak,
že pri všetkých členoch výrazu v zátvorke zmeníme znamienka
na opačné.
Keď je číslo, ktorým výraz násobíme alebo delíme záporné, znamienka
všetkých členov výrazu sa zmenia na opačné.
Neznámu môžeme v rovniciach označovať aj inými písmenami, napr. a, b, c,.....x, y, z.
Overte, že rovnica:
a) má riešenie (koreň) číslo
b) má riešenie (koreň) číslo
c) má riešenie (koreň) číslo
Zapíšte a vypočítajte , ak platí:
a) je o 6 menšie ako 2 c) je 5,2-krát väčšie ako 2
b) je o väčšie ako d) je 3-krát menšie ako 3,3
Cvičenia
a) c)
b) d)
2. Doplňte znamienko alebo podľa toho, či ide o rovnosť alebo nerovnosť.
a) c)
b) d)
3. Upravte výrazy s premennou:
a) c)
b) d)
4. Zjednodušte:
a) c)
b) d)
5. Určte, pre ktoré platí: a) b) c)
6. Dĺžka jednej strany obdĺžnika je , druhá strana
a) je o 2,5 dlhšia; b) je 1,2-krát dlhšia; c) má dĺžky prvej.
Zostavte výrazy na výpočet obvodov a obsahov takýchto obdĺžnikov.
7. Zistite, či je číslo 7 koreňom niektorej z nasledujúcich rovníc:
a) c)
b) d)
8. Z množiny {-1, 0, 1, 2} vyberte tie čísla, ktoré sú koreňmi rovnice:
a) b)
9. Pokúste sa spamäti nájsť , pre ktoré platí:
a) b) c) d)
10. Riešte rovnice a urobte skúšky správnosti:
a) c)
b) d)
Úpravy lineárnych rovníc
Siedmak Ivan rieši so svojou sestrou štvrtáčkou Betkou úlohy na prípravu do prímy osemročného gymnázia. Pomôžte mu Betke vysvetliť, ako sa dá iba z obrázka vyriešiť táto úloha.
Určte hmotnosť kocky:
Applet model váh
Betka určuje hmotnosť kocky:
rovnováha sa nezmení, ak z obidvoch misiek odoberiem po dve závažia a po jednej kocke. Hmotnosť jednej kocky je potom súčet hmotností závaží na pravej strane, teda 2 kg.
Odpoveď:
,
kde je neznáma hmotnosť kocky.
Teraz si popíšeme úpravy, ktoré nám pomôžu rovnicu vyriešiť. Ešte raz pripomíname:
Na rovnoramenných váhach nastane rovnováha vtedy, ak na ľavú aj pravú misku položíme závažia alebo predmety rovnakej hmotnosti. Hovoríme, že medzi hmotnosťami predmetov na oboch miskách váh nastala rovnosť.
Pokus
Platí P = Ľ
Rovnováha na váhach sa nezmení, ak vymeníme obsah jednotlivých misiek.
ľavú a pravú stranu rovnice.
Ľ = P Ľ + a = P + a
Rovnováha zostane zachovaná, pretože hmotnosť sa na obidvoch stranách váh zväčší rovnako.
pričítame to isté číslo.
Ľ = P Ľ - a = P - a
Rovnováha zostane zachovaná, pretože hmotnosť sa na obidvoch stranách váh zmenší rovnako.
odčítame to isté číslo.
Ľ = P n . Ľ = n . P
vynásobíme tým istým číslom, rôznym od nuly.
Ľ = P Ľ : n = P : n
vydelíme tým istým číslom, rôznym od nuly.
My si v nasledujúcich príkladoch ukážeme, ako postupujeme pri riešení zložitejších rovníc. Na ich vyriešenie (nájdenie ich koreňov) budeme musieť použiť viac ako jednu z predchádzajúcich úprav.
Applet TU
Ak pozorne sledujete Ivanove riešenie, zistíte, že od oboch strán rovnice môžeme odčítať (k obom stranám pričítať) aj členy s neznámou. Rovnicu sa snažíme upravovať tak, aby sme na jednej strane (obyčajne ľavej) osamostatnili neznámu a aby na druhej strane zostali iba čísla.
- výmena ľavej a pravej strany rovnice
- pričítanie toho istého čísla alebo mnohočlena k obidvom stranám rovnice
- odčítanie toho istého čísla alebo mnohočlena od obidvoch strán rovnice
- vynásobenie oboch strán rovnice tým istým nenulovým číslom
- vydelenie obidvoch strán rovnice tým istým nenulovým číslom
Slovo ekvivalentný pochádza z latinského slova aequivalens (čítaj ekvivalents) a znamená rovnaký, ten istý, rovnako hodnotný. Ekvivalentné úpravy rovníc sú tie, ktoré nezmenia riešenia (koreň) rovnice a pomôžu nám rovnicu vyriešiť.
Pri všetkých úpravách píšeme znak rovnosti pod seba. Úpravy rovnice zapisujeme za lomítko "/" do stĺpca, ktorý je dostatočne ďaleko od riešenia rovnice.
a) Pomenujte ekvivalentné úpravy, ktoré sú použité pri tomto riešení rovnice a urobte skúšku správnosti:
b) Vyriešte tú istú rovnicu pomocou iných ekvivalentných úprav.
Cvičenia
1. Katka váži guľôčky: Všetky guľôčky majú rovnakú hmotnosť. Koľko váži jedna guľôčka?
2. Určte hmotnosť kovového valčeka:
3. Máme závažia hmotnosti 1 kg, 3 kg a 9 kg a predmet, ktorý má hmotnosť
a) 5 kg b) 7 kg c) 11 kg.
Ako budú závažia i predmet rozložené na miskách váh, ak musíte použiť všetky závažia a váhy sú v rovnováhe? Znázornite graficky.
4. Riešte rovnice, pomenujte úpravy, ktoré robíte a skúšku správnosti urobte spamäti:
a) b) c) d)
5. Riešte rovnice pomocou ekvivalentných úprav a urobte skúšky správnosti:
a) c)
b) d)
6. Vyberte správnu odpoveď:
Riešením (koreňom) rovnice je číslo: A -5; B 5; C 6.
Výsledky
Úlohy: 2.a) ; b) ; c) ; d) ; 3.a) ; b) ; c) ; d) ; e) ; f) ; 4.a) ; b) ; c) ; d) ; 5.a) áno ; b) áno ; c) nie ; 7.a) ; ; b) ; ; c) ; ; d) ; ; 8.a) ; b) ; c) ; d) .
Cvičenia: 2.a) ; b) ; c) ; d) ; 3.a) ; b) ; c) ; d) ; 4.a) ; b) ; c) ; d) ; 5.a) ; b) ; c) ; 6.a) ; b) ; c) ; 7.a) áno ; b) nie ; c) nie ; d) áno ; 8.a) ; b) ; 10.a) ; b) ; c) ; d) .
Modely na precvičovanie
Pri riešení rovnice môžete využiť aj "Pomoc", kde ...
Applet TU
Model vychádza z dostupného appletu "Solve Simple Linear Equations in One Variable", ktorého autorom je Lew W. S. Pôvodný applet je dostupný Tu.
- najskôr musíte nastaviť na rovnoramenných váhach množstvá, ktoré odpovedajú vygenerovanej rovnici. Počet predmetov X a počet jednotiek (kg) nastavíte pomocou šípok. Ak sa pomýlite, použite tlačidlo „Vymazať“ a začnite odznova.
- V druhej časti budete riešiť rovnicu pomocou ekvivalentných úprav. Do textového poľa "Pridajte k obidvom ..." vpisujte vhodné hodnoty, ktoré použijete pri úpravách. Potom zvoľte aritmetickú operáciu.
Applet TU
Model vychádza z appletu "od autora: Rafael Losada Liste, Person Link Originál: La balanza - Dostupné Tu".
Riešenie lineárnych rovníc a nerovníc
Táto podkapitola je zameraná na rozbor témy Lineárne rovnice v učebnici matematiky „Učebnica matematiky pre 9. ročník ZŠ a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom, prvá časť“, ktorej autorkou je dr. Viera Kolbaská. Táto učebnica vyšla v dvoch častiach.
Téma Lineárne rovnice je spomenutá pre deviaty ročník základnej školy a štvrtý ročník s osemročným štúdiom, pretože učebnica je vypracovaná v súlade so štátnym vzdelávacím štandardom platným pre rok 2012. V učebnici sa nachádzajú kapitoly Úvod, Mocniny
a odmocniny, zápis veľkých čísel, Pytagorova veta, Riešenie lineárnych rovníc a nerovníc, Súmernosť v rovine, Výsledky a Metodické poznámky pre učiteľov.
Kapitola Riešenie lineárnych rovníc a nerovníc je tvorená piatimi podkapitolami Jednoduché lineárne rovnice, riešené pomocou ekvivalentných úprav, Jednoduché lineárne nerovnice, Jednoduché lineárne rovnice
s neznámou v menovateli, Vyjadrenie neznámej zo vzorca, Riešenie slovných (kontextových) úloh, ktoré sa dajú riešiť pomocou lineárnej rovnice alebo nerovnice.
Podkapitola Jednoduché lineárne rovnice, riešené pomocou ekvivalentných úprav začína žltým obdĺžnikom s názvom „Čo sme sa už naučili“, ktorá žiakom pripomína, čo by už mali vedieť. Nasledujú úlohy
rôzneho typu označené modrým číslom v žltom obdĺžniku, za ktorými nasledujú riešenia týchto úloh. Úlohy s červeným číslom v žltom obdĺžniku sú neriešené. Sú to úlohy na precvičovanie učiva. Náročnejšie úlohy sú označené jednou alebo dvoma hviezdičkami
podľa ich náročnosti. Učebnica obsahuje definície označené paragrafom v modrom obdĺžniku. Informácie, ktoré môžu pomôcť pri riešení úloh, sú označené v ružovom rámčeku ako Pomôcka. Zelené políčko sa začína Viete, že ...?, ktoré obsahuje rôzne zaujímavosti.
Nachádza sa tu aj problémová úloha, ktorá sa bežne nerieši a je určená pre žiakov s hlbším záujmom o matematiku. Na precvičenie učiva obsahuje učebnica súbory úloh obsiahnuté v tmavozelenom rámčeku pod názvom Vyskúšajte sa. Na konci tematických celkov
je súhrn prebratého učiva v ružovom rámčeku ako Zapamätajte si. Nasledujú riešenia rovníc, ktoré sú písané na každej strane v dvoch stĺpcoch, čo na žiaka môže pôsobiť zmätene a potrvá mu, kým sa zorientuje, kde riešenie pokračuje. Strana je rozdelená
na dva stĺpce. V ľavom stĺpci dole je zadanie Príkladu 6. Za zadaním sa nachádza riešenie príkladu, ktoré pokračuje v pravom stĺpci hore. Riešenie príkladu pokračuje ďalej na ďalšej strane hore v ľavom a aj v pravom stĺpci, čo pôsobí chaoticky.
Táto učebnica je nesystematická, chaotická a nedostatočne objasňuje podstatu učiva. Chýba vysvetlenie a zhrnutie úpravy lineárnych rovníc. Text je nahustený, písaný v dvoch stĺpcoch, nevieme, čo
za čím nasleduje. Je veľmi pestrofarebná. Pri chvíľke nepozornosti sa v nej žiak stratí. Učebnica od dr. Viery Kolbaskej v počte obrázkov a farieb mierne predbieha učebnicu od prof. Šedivého. Okrem bieleho podkladu a čierneho textu sa vyskytujú aj iné
farby. Definície, zhrnutia, zadania úloh a ich riešenia sú rôznofarebne vyznačené. V učebnici sa vyskytujú príklady s postupom riešenia, ktoré môžu viesť k lepšiemu pochopeniu samotnej látky
Jednoduché lineárne rovnice riešené pomocou ekvivalentných úprav
Pojem „rovnosť“ poznáme nielen ako matematický pojem. Deklarácia ľudských práv používa pojem rovnosť častejšie ako matematici. Čo o nej viete? A čo znamená výraz ekvivalencia?
Teraz vyriešime rovnice, ktorých pravá strana bude obsahovať výraz s neznámou.
Existuje veda o číslach, ktorá sa nevolá matematika a číslo jeden je podľa nej číslom slnka. Zistite, aká je to veda.
Slovanské číslovanie, podobne ako rímske, používalo na zápis čísel písmená. Slovanské používalo až 27 písmen – nie veľkých ako rímske číslovanie, ale malých.
2 védi 7 zemlja
3 glagóľ 8 íže
4 dobró 9 fitá
5 esľ
Zapamätajte si
Riešenie lineárnej rovnice – koreň rovnice, je číslo , pre .
Ak a , potom lineárna rovnica nemá riešenie.
Ak a potom má lineárna rovnica nekonečne veľa riešení.
Ekvivalentné úpravy rovníc:
K obidvom stranám rovnice môžeme pričítať ľubovoľné číslo alebo výraz – koreň rovnice sa nezmení.
Od oboch strán rovnice môžeme odčítať ľubovoľné číslo alebo výraz – koreň rovnice sa nezmení.
Obidve strany rovnice môžeme vydeliť ľubovoľným číslom rôznym od 0 – koreň rovnice sa nezmení.
Obidve strany rovnice môžeme vynásobiť ľubovoľným číslom rôznym od 0 – koreň rovnice sa nezmení.
Porovnanie a záver
Cieľom práce bolo zistiť rozdiely v učebniciach matematiky „Učebnica matematiky pre 7. ročník základných škôl“ od prof. Ondreja Šedivého a „Učebnica matematiky pre 9. ročník ZŠ a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom", ktorej autorkou je dr. Viera Kolbaská na tému Lineárne rovnice na základnej škole. Z hľadiska didaktického spracovania daných učebníc je vhodnejšie spracovaná učebnica od autora prof. Ondreja Šedivého. Učebnica je viac praktickejšia, prehľadnejšia a výhodou je veľké množstvo rozmanitých úloh na precvičenie učiva. Obsahuje viac stručnejších definícii a zhrnutí, ktoré sú pre žiakov zrozumiteľnejšie. Úprave lineárnych rovníc je venovaná celá podkapitola. Pri vysvetľovaní sa využíva názorný model váh, čím si to žiaci lepšie predstavia. Rozvíja sa abstraktné myslenie žiakov.
Obr. 1: Učebnica matematiky, 7. ročník od prof. Ondreja Šedivého
Napriek tomu v učebnici matematiky pre deviaty ročník od dr. Kolbaskej je celému učivu Lineárne rovnice venovaná len jedna podkapitola. Text je písaný chaoticky, v dvoch stĺpcoch, nevieme, čo za čím nasleduje. Odporúčame, aby kvôli prehľadnosti boli úlohy písané za sebou a nie v dvoch stĺpcoch. Do tejto učebnice by bolo vhodné zaradiť viac úloh zameraných na utvrdzovanie učiva, pridať viac rozmanitých úloh primeraných veku žiakov.
Obr. 2: Učebnica matematiky pre 9. ročník ZŠ a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom od dr. Viery Kolbaskej
V obidvoch učebniciach sa vyskytujú príklady s postupom riešenia, ktoré môžu viesť k lepšiemu pochopeniu preberanej látky aj bez výkladu učiteľa. Výhodou obidvoch učebníc je súhrn cvičení na konci tematického celku, vďaka ktorému si žiaci môžu precvičiť danú tému.
Je dobré, aby sme sa zo štýlu, akým sú písané obidve učebnice matematiky, snažili poučiť a môžu taktiež slúžiť ako dobrý pomocný materiál pre akéhokoľvek učiteľa. Práca preto môže slúžiť ako pomocný materiál pri výbere správnej učebnice pre žiakov a taktiež pri hľadaní doplňujúcich cvičení.
Literatúra
- [BLA] BLAHUŠIAKOVÁ, N. 2022. Pracovný list ako didaktická pomôcka pri vyučovaní matematiky: bakalárska práca. Banská Bystrica: Univerzita Mateja Bela, 2022. 61 s.
- [GER] GERGELITSOVÁ, Š. Počítač ve výuce nejen geometrie. Pruvodce Geogebrou. Praha: Generation Europe, 2011, 256 s.
- [HAN] Hanzel, P.: Vytvorenie elektronického kurzu v LMS MOODLE . Banská Bystrica, Univerzita Mateja Bela, 2011. Dostupné Tu.
- [KOL] Kolbaská, V.: Učebnica matematiky 2. časť pre 9. ročník základnej školy a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom. Vydavateľstvo MŠ SR, 2014. EAN: 9788010022922. Dostupné Tu.
- [LAS] LÁSZLÓ, K. - OSVALDOVÁ, Z.: Didaktika. Banská Bystrica: Belianum, 2014. 162 s. ISBN 978-80-557-0690-0.
- [NOV] Novacká, G.: Softvér GeoGebra na hodinách matematiky. MPC Bratislva 2011. Dostupné Tu.
- [PET] PETLÁK, E.: Všeobecná didaktika. 1. vyd. Bratislava: IRIS, 1997. 270 s. ISBN 80-88778-49-2.
- [SED] Šedivý, O. a kol.: Matematika pre 7. ročník základných škôl, 2. časť. Vydavateľstvo SPN, 2000. ISBN 80-08-02680-4.
- [TUR] TUREK, I.: Didaktika, IURA edition, 2008, 595 s., ISBN 8080781989.