Σταυρούλα Πατσιομίτου spatsiomitou@sch.gr. Σενάριο : Μοντελοποίηση ταυτοτήτων σε στατικά και δυναμικά μέσα παραγοντοποίηση πολυωνύμων



Σχετικά έγγραφα
Σταυρούλα Πατσιομίτου

Σταυρούλα Πατσιομίτου

Επιμορφωτικό Σεμινάριο Διδακτικής των Μαθηματικών με ΤΠΕ

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ : ΑΞΙΟΣΗΜΕΙΩΤΕΣ ΤΑΥΤΟΤΗΤΕΣ ΤΑΞΗ: Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΣ ΧΡΟΝΟΣ : 6 διδακτικές ώρες

Το ιστορικό σημείωμα είναι απόσπασμα του κειμένου που περιέχεται στο έργο «Μαθαίνω Μαθηματικά με το Geometer s Sketchpad» (Πατσιομίτου, 2010)

ΑΛΓΕΒΡΑ Α Τάξης Ημερησίου ΓΕΛ

Μαθηματικά Γ Γυμνασίου

ΣΕΝΑΡΙΟ ΤΠΕ ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΟ ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ ΘΕΩΡΗΜΑ - ΝΟΜΟΣ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ Γυμνασίου

Τρεις ενδιαφέρουσες αποδείξεις του Πυθαγορείου Θεωρήματος

Εµβαδόν Παραλληλογράµµου Τριγώνου Τραπεζίου

Cabri II Plus. Λογισμικό δυναμικής γεωμετρίας

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Α ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ

Σε ποιους απευθύνεται: Χρόνος υλοποίησης: Χώρος υλοποίησης: Κοινωνική ενορχήστρωση της τάξης Στόχοι:... 4

Γ Τάξη Γυμνασίου Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α. Ι. Διδακτέα ύλη

Εφαρμογές του Πυθαγορείου θεωρήματος- Υπολογισμοί στο Δένδρο του Πυθαγόρα. Σ.Πατσιομίτου 1

Εκπαιδευτικό Σενάριο: Αναλογίες. Βασίλης Παπαγεωργίου

Οδηγίες & Ενδεικτικά θέματα προαγωγικών & απολυτηρίων εξετάσεων Γυμνασίου Σελίδα 1

ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ GEOGEBRA

Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα. συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη τιµή.

ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ

3. α) Να λύσετε την εξίσωση x 2 = 3. β) Να σχηματίσετε εξίσωση δευτέρου βαθμού με ρίζες, τις ρίζες της εξίσωσης του α) ερωτήματος.

Το σενάριο προτείνεται να διεξαχθεί με τη χρήση του Cabri Geometry II.

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΚΑΙ ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ

Ιδιότητες τετραπλεύρων / Σύγκριση τριγώνων / Πυθαγόρειο Θεώρημα Θεμελιώδη θεωρήματα / Προτάσεις /

Γεωµετρία Γ' Γυµνασίου: Παραλληλία πλευρών, αναλογίες γεωµετρικών µεγεθών, οµοιότητα

1. 4 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΠΟΛΥΩΝΥΜΩΝ

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 3 ο : Ε ξ ι σ ώ σ ε ι ς. 3.1 Εξισώσεις 1 ου Βαθμού. 3.2 Η εξίσωση x. 3.3 Εξισώσεις 2 ου Βαθμού. ρωτήσεις αντικειμενικού τύπουθέμα Α1-

Εξεταστέα ύλη μαθηματικών Α Λυκείου 2017

Μαθηματικά Α Τάξης Γυμνασίου

Α ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΛ I.

Καραγιάννης Β. Ιωάννης Σχολικός Σύμβουλος Μαθηματικών ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

5.1 Δραστηριότητα: Εισαγωγή στο ορισμένο ολοκλήρωμα

Α Τάξη Γυμνασίου Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α. Ι. Διδακτέα ύλη

Το σενάριο προτείνεται να υλοποιηθεί με το λογισμικό Geogebra.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΔΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΦΛΩΡΙΝΑ

ΕΦΑΠΤΟΜΕΝΗ ΓΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΚΛΙΣΗ ΕΥΘΕΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

«Ψηφιακά δομήματα στα μαθηματικά ως εργαλεία μάθησης για το δάσκαλο και το μαθητή»

Σενάριο 10. Ελάχιστη Απόσταση δυο Τρένων. Γνωστική περιοχή: Άλγεβρα Α' Λυκείου. Η συνάρτηση ψ= αχ 2 +βχ+γ. Γραφική παράσταση τριωνύµου

Εισαγωγή στην έννοια της συνάρτησης

Επέκταση του Πυθαγόρειου Θεωρήματος με χρήση Τ.Π.Ε.

Α. Οι πραγματικοί αριθμοί και οι πράξεις τους

Οι Πλακοστρώσεις στο Sketchpad v4 ως διαισθητικό θεμέλιο για την ανάπτυξη παραγωγικών συλλογισμών

1. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 2. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 3. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων: 4. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων:

Η λογαριθµική συνάρτηση και οι ιδιότητές της

πολυγώνων που µπορούν να χρησιµοποιηθούν για να καλυφθεί το επίπεδο γύρω από µια

Ερωτήµατα σχεδίασης και παρατήρησης (για εστίαση σε συγκεκριµένες πτυχές των αλλαγών στο σχήµα).

Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι τρεις τρόποι νοηµατοδότησης της ταυτότητας α 3 +β 3 +3αβ(α+β)......

GEOGEBRA και Γεωμετρία, Μέτρηση και Αριθμοί. Ανδρέας Σάββα Σύμβουλος Πληροφορικής ΤΠΕ, Δημοτικής Εκπαίδευσης

Από το Γυμνάσιο στο Λύκειο Δειγματικός χώρος Ενδεχόμενα Εύρεση δειγματικού χώρου... 46

Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους. του Σταύρου Κοκκαλίδη. Μαθηματικού

ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ

Σενάριο 1. Σκιτσάροντας µε Παραλληλόγραµµα. Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία (και σχέσεις µεταξύ γενικευµένων αριθµών).

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΣΤΕΛΛΑΝΩΝ ΜΕΣΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑ

Γ Τάξη Γυμνασίου. Ι. Διδακτέα ύλη

«Εισαγωγή στον Τριγωνομετρικό Κύκλο» Διδάσκοντας Μαθηματικά με Τ.Π.Ε.

Βοηθήστε τη ΕΗ. Ένα µικρό νησί απέχει 4 χιλιόµετρα από την ακτή και πρόκειται να συνδεθεί µε τον υποσταθµό της ΕΗ που βλέπετε στην παρακάτω εικόνα.

A. ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΑΝΔΡΕΑ ΕΜΠΑΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΟ ΔΟΚΙΜΙΟ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΙΟΥΝΙΟΥ ΧΡΟΝΟΣ : 2 Ώρες Υπογραφή :

Η χρήση γεωμετρικών μετασχηματισμών με DGS, ως μέθοδος επίλυσης προβλημάτων γεωμετρικών τόπων και κατασκευών

Εξισώσεις α βαθμού. Γνωστικό αντικείμενο: Μαθηματικά (ΔΕ) Δημιουργός: ΣΟΦΙΑ ΣΜΠΡΙΝΗ

ΣΕΝΑΡΙΟ 1 Ο ΤΟ ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ ΘΕΩΡΗΜΑ

Άλγεβρα Α ΕΠΑΛ Εξεταστέα ύλη Από το βιβλίο «Άλγεβρα και Στοιχεία Πιθανοτήτων Α Γενικού Λυκείου» Εισαγωγικό κεφάλαιο E.2. Σύνολα Κεφ.

Ε.Π. Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση, ΕΣΠΑ ( ) ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ

3, ( 4), ( 3),( 2), 2017

Α ΜΕΡΟΣ - ΑΛΓΕΒΡΑ. Α. Οι πραγματικοί αριθμοί και οι πράξεις τους

εύτερη διάλεξη. Η Γεωµετρία στα αναλυτικά προγράµµατα.

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΣΕ LOGO

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ - 2 ο ΘΕΜΑ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΟΛΕΜΙΔΙΩΝ ΣΧ. ΧΡΟΝΙΑ

Τράπεζα Θεμάτων Άλγεβρα Α Λυκείου Κεφάλαιο 3 Θέμα 2. Επιμέλεια : Μιχάλης Γιάνναρος - Μαθηματικός

ΕΝΟΤΗΤΑ 5 ΜΟΤΙΒΑ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ, ΚΛΑΣΜΑΤΑ ΕΜΒΑΔΟΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΜΕΤΡΟΣ ΟΡΘΟΓΩΝΙΟΥ ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΠΙΤΥΧΙΑΣ

Μαθηματικά Γ Γυμνασίου. Επαναληπτικές Ασκήσεις στο Κεφάλαιο 1: Μονώνυμα - Πολυώνυμα - Ταυτότητες

Άλγεβρα Α Λυκείου Κεφάλαιο 2ο. οι πράξεις και οι ιδιότητές τους

Διδακτέα-εξεταστέα ύλη μαθηματικών Ημερησίου και Εσπερινού ΓΕ.Λ. Ο Δ Η Γ Ο Σ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ-ΕΞΕΤΑΣΤΕΑΣ ΥΛΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΚΑΙ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΣΕ LOGO

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ: 1. ΑΛΓΕΒΡΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2

Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ03

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

Θέματα ενδοσχολικών εξετάσεων Άλγεβρας Α Λυκείου Σχ. έτος , Ν. Δωδεκανήσου ΘΕΜΑΤΑ ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΑΞΗ: Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΛΓΕΒΡΑ

Διδακτικές ενότητες Στόχος

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ ΤΟ 2 Ο ΘΕΜΑ

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. 8. Πότε το γινόμενο δύο ή περισσοτέρων αριθμών παραγόντων είναι ίσο με το μηδέν ;

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ε ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «Ο ΚΥΚΛΟΣ» Νικόλαος Μπαλκίζας Ιωάννα Κοσμίδου

ΘΕΜΑ 2. βρείτε. (Μονάδες 15) με διαφορά ω.

Γεωµετρικές έννοιες και µετρήσεις µεγεθών. (ή, διαφορετικά, αντίληψη του χώρου)

ΤΟ ΠΥΘΑΓΟΡΕΙΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΚΑΙ ΤΟ ΕΜΒΑΔΟ ΚΥΚΛΙΚΟΥ ΔΙΣΚΟΥ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΜΙΑ ΣΕΙΡΑ JAVA-APPLETS

ΘΕΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΛΗΣ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ. και 25x i). Να κάνετε τις πράξεις στο πολυώνυμο.

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ B ΛΥΚΕΙΟΥ. Στέφανος Κεΐσογλου Σχολικός σύμβουλος ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Λογισμικό διδασκαλίας των μαθηματικών της Γ Τάξης Γυμνασίου

Ο πρώτος ηλικιακός κύκλος αφορά μαθητές του νηπιαγωγείου (5-6 χρονών), της Α Δημοτικού (6-7 χρονών) και της Β Δημοτικού (7-8 χρονών).

Σενάριο 5. Μετασχηµατισµοί στο επίπεδο. Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Α' Λυκείου. Συµµετρία ως προς άξονα. Σύστηµα συντεταγµένων.

ΤΑΞΗ Β ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 0 ΟΔΗΓΟΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ α α (ii)

β) Να αποδείξετε ότι η παραπάνω εξίσωση έχει ρίζες πραγματικές για κάθε R. Μονάδες 8 γ) Αν x

Εργαστηριακή εισήγηση. «ΜΑΘΗΣΙΣ: Μία Ευφυής Διαδικτυακή Τάξη Άλγεβρας»

Επιμόρφωση Μαθηματικών Ρόδος 2017

Φεργαδιώτης Αθανάσιος ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. Θέμα 2 ο (150)

Transcript:

Σταυρούλα Πατσιομίτου spatsiomitou@sch.gr Τάξη: Γ Γυμνασίου A Λυκείου Μάθημα : Άλγεβρα Διδακτική ενότητα: Αξιοσημείωτες Ταυτότητες, Παραγοντοποίηση αλγεβρικών παραστάσεων Εισαγωγή Σενάριο : Μοντελοποίηση ταυτοτήτων σε στατικά και δυναμικά μέσα παραγοντοποίηση πολυωνύμων (When I listen, I hear. When I see, I remember. But when I do, then I understand.) Οι γεωμετρικές αναπαραστάσεις των ταυτοτήτων είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα για την επεξεργασία και κατανόηση των σχετικών αλγεβρικών εννοιών. Όπως αναφέρει ο Ε. Σταμάτης «Το ΙΙ βιβλίο των Στοιχείων του Ευκλείδη.περιέχει την εφαρμογή της γεωμετρίας στην Άλγεβρα και αποδίδεται κατά το μέγιστο στους Πυθαγορείους. Τα πρώτα 10 θεωρήματα αφορούν εις αλγεβρικάς ταυτότητας, τας οποίας δυνάμεθα να παραστήσωμεν ως ακολούθως αν δια των γραμμάτων α,β,γ, νοήσωμεν τμήματα ευθειών γραμμών». - 1 -

Πολλές έρευνες έχουν αποδείξει ότι η χρήση υλικών για τη κατανόηση των εννοιών έχει σημαντική επίδραση στην κατανόηση τους από τους μαθητές (π.χ, Η Dina van Hiele Gelfolf σύμφωνα με τις περιγραφές που αναφέρονται με ακρίβεια από τους Fuys,Geddes &Tischler (1988), χρησιμοποίησε tiles (manipulatives) κατά τις έρευνες που διεξήγαγε στην διάρκεια του διδακτορικού της). Η σύγχρονη μοντελοποίηση με χρήση των αλγεβρικών δομικών μονάδων (algebra tiles) έχει διευκολύνει την κατανόηση των εννοιών της πρόσθεσης ομοσήμων, ετεροσήμων αριθμών, την αναγωγή ομοίων όρων σε πολυώνυμα, αλλά και την παραγοντοποίηση πολυωνύμων. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Θέμα: Η μοντελοποίηση της ταυτότητας (α+β) 2, α 2 -β 2,(α+β) 3 Το σενάριο επιχειρεί να συνδέσει το γνωστικό πεδίο της γεωμετρίας και της άλγεβρας. Οι μαθητές θα ανασχηματίσουν τα ψηφιακά τεχνουργήματα στην οθόνη του υπολογιστή αξιοποιώντας τις δυνατότητες που παρέχει το λογισμικό δυναμικής γεωμετρίας και θα μοντελοποιήσουν στην οθόνη γεωμετρικά, την αλγεβρική ταυτότητα. Ευρύτερος στόχος είναι η σύνδεση της εννοιολογικής γνώσης με την διαδικαστική. Δηλαδή, πως οι μαθητές από τον διαδικαστικό χειρισμό των τεχνουργημάτων (στατικών ή ψηφιακών) θα οδηγηθούν στην εννοιολογική κατανόηση. Ακόμα, στην ανάπτυξη της ικανότητας μετάφρασης της οπτικής εικονικής αναπαράστασης της έννοιας, στην λεκτική και συμβολική μορφή της έννοιας. Δηλαδή, οι μαθητές θα αναγνωρίσουν οπτικά τη γεωμετρική μορφή της ταυτότητας και θα μεταφράσουν την εικονική αναπαράσταση σε λεκτική και συμβολική, εφαρμόζοντας διαδικαστικά το κατάλληλο θεώρημα για τη λύση του προβλήματος. Η κατανόηση των εννοιών θα επιτευχθεί σε αλληλεπίδραση με στατικά (π.χ. κατασκευή ταυτοτήτων από τους μαθητές με χαρτόνι) και δυναμικά μέσα (π.χ περιβάλλον λογισμικού δυναμικής γεωμετρίας). - 2 -

Διδακτικοί στόχοι: Οι στόχοι της διδασκαλίας με την προαναφερόμενη διδακτική προσέγγιση καθορίστηκαν ως ακολούθως: Μέσα από τις διαφορετικές σελίδες του λογισμικού οι μαθητές θα διερευνήσουν την ισότητα των δυο μελών στην ταυτότητα, ως αποτέλεσμα του αθροίσματος των εμβαδών των σχημάτων θα υπερβούν σημαντικά διδακτικά επιστημολογικά εμπόδια τα οποία εκδηλώνονται ως λάθη που συνήθως παρατηρούνται κατά την εισαγωγή των εννοιών μέσω φορμαλιστικών διαδικασιών: για παράδειγμα ότι (α+β) 2 = α 2 +β 2 θα τους δοθεί η δυνατότητα να σχηματίσουν γεωμετρικά την αλγεβρική ταυτότητα και να συνδέσουν την άλγεβρα με την γεωμετρία. Έτσι, θα κατανοήσουν ότι τα μαθηματικά έχουν νόημα στον πραγματικό κόσμο. θα παίξουν και οδηγηθούν μέσα από το παιχνίδι, στην κατανόηση των εννοιών. Διδακτική προσέγγιση Προτείνεται ιστορική πλαισίωση από το αρχαίο κείμενο των Στοιχείων του Ευκλείδη παρουσίαση του μεταγλωττισμένου από τη διδάσκουσα ppt http://www.utdallas.edu/research/prealgebra/pp/documents/algebr a_tiles.ppt παρουσίαση και επεξεργασία έτοιμων υλικών σχετικών με αυτά που προτείνονται στο λογισμικό The Geometer s Sketchpad (Jackiw,1988) (για παράδειγμα χάρτινων τετραγώνων με διαφορετικά χρώματα), προκειμένου οι μαθητές να χειριστούν τα υλικά και να κατασκευάσουν με αυτά τις δικές τους κατασκευές, εικόνες και σύμβολα στη συνέχεια. διδασκαλία των ταυτοτήτων στη τάξη - 3 -

Ως δραστηριότητα προτείνεται η κατασκευή σχημάτων που αναπαριστάνουν ταυτότητες, τριώνυμα, η κατασκευή της ταυτότητας ( α+β) 3 με κατασκευή κύβου ακμών α+β (συναρμολογούμενης), έτσι ώστε το κατασκευαστικό αποτέλεσμα να προκύπτει ως άθροισμα των επιμέρους σχημάτων παραλληλεπιπέδων και κύβων. Οργάνωση της διδασκαλίας Η διδασκαλία με χρήση του λογισμικού δυναμικής γεωμετρίας πραγματοποιήθηκε με το τμήμα Γ3 της Γ τάξης του 1 ου Πρότυπου Πειραματικού Γυμνασίου Αθηνών στη βιβλιοθήκη του σχολείου και είχε διάρκεια μιας ώρας, καθώς και στο περιβάλλον της τάξης κατά τις ημερομηνίες που αναφέρονται στο βιβλίο ύλης του τμήματος. Η διδάσκουσα κατασκεύασε και στη συνέχεια χρησιμοποίησε σε συνεργασία με τους μαθητές ένα ημιπροσχεδιασμένο αρχείο πολλαπλών σελίδων λογισμικού δυναμικής γεωμετρίας, εννοιολογικά και διαδικαστικά συνδεδεμένων μεταξύ τους. Οι μαθητές και η διδάσκουσα χρησιμοποίησαν τον διαδραστικό πίνακα της αίθουσας και οι πρώτοι απάντησαν σε φύλλο εργασίας τα ερωτήματα που τέθηκαν παράλληλα με την αλληλεπίδραση με το αρχείο του λογισμικού. Περιγραφή του αρχείου του λογισμικού δυναμικής γεωμετρίας Geometer s Sketchpad 1η σελίδα του λογισμικού Τα σχήματα των τετραγώνων και ορθογωνίων παρέχονται σε τυχαία θέση στην οθόνη και οι μαθητές θα ανακαλύψουν μέσω του συρσίματος το σωστό προσανατολισμό τους, ώστε να κατασκευάσουν την μορφή της ταυτότητας. Για το λόγο αυτό η διδάσκουσα είχε σχεδιάσει τις δραστηριότητες, προβλέποντας την δυνατότητα αλλαγής του προσανατολισμού τους, όταν σύρονται από σημείο - κορυφή του κάθε σχήματος. - 4 -

Σχήμα 1 Σχήμα 2 2η σελίδα Περιλαμβάνει την κατασκευή δυο τετραγώνων των οποίων οι διαστάσεις α, β είναι αλληλοεξαρτώμενες, αφού έχει προβλεφθεί το σύρσιμο του τμήματος β να μην υπερβαίνει το τμήμα α. - 5 -

Σχήμα 3 Σχήμα 4 Σχήμα 5 3η σελίδα Η τοποθέτηση του τετραγώνου με πλευρά β επί του τετραγώνου με πλευρά α (β α), οδηγεί τους μαθητές στην οπτική αντίληψη της διαφοράς των δυο τετραγώνων. Σχήμα 6 Στη συνέχεια οι μαθητές θα υπολογίσουν το εμβαδόν του σχήματος που υπολείπεται με διαχωρισμό των εμβαδών των δυο ορθογωνίων που σχηματίζονται. Η απόκρυψη του ορθογωνίου με διαστάσεις α-β, β και η εμφάνιση του με περιστροφή σε κατακόρυφη θέση, και στη θέση από ανάκλαση του κατακόρυφου ορθογωνίου, καθοδηγεί τους μαθητές να μετασχηματίσουν οπτικά το εμβαδόν του υπολοίπου σχήματος και να οδηγηθούν στην οπτική αποδεικτική διαδικασία. - 6 -

Σχήμα 7 4η σελίδα Η διαδικασία επαναλαμβάνεται στην επόμενη σελίδα στην οποία οι μαθητές έχουν την δυνατότητα να προσθέσουν κίνηση στο σημείο Ρ και να παρατηρήσουν τον μετασχηματισμό των σχημάτων, αλλά και πως μεταβάλλεται το εμβαδόν του υπολοίπου σχήματος (αφαιρουμένων των εμβαδών των δυο τετραγώνων). 5η σελίδα Στη συνέχεια οι μαθητές θα παραγοντοποιήσουν ένα τριώνυμο (π.χ το x 2 + 8x + 15), σύροντας και ανατοποθετώντας τα ψηφιακά τεχνουργήματα στην οθόνη, όπως φαίνεται στο σχήμα 9 κάτω. Σχήμα 8 Σχήμα 9-7 -

Για πιο σύνθετες μοντελοποιήσεις αλγεβρικών παραστάσεων οι μαθητές θα αλληλεπιδράσουν με τις «αλγεβρικές δομικές μονάδες» του λογισμικού μέσω των οποίων δίνεται η δυνατότητα γεωμετρικών αναπαραστάσεων μαθηματικών αντικειμένων με μορφή custom tools (εργαλείων προκατασκευασμένων στη βιβλιοθήκη του λογισμικού). Κατασκευές αλγεβρικές μονάδες με δομικές Σχήμα 10 6 η -8 η σελίδα Οι μαθητές θα πειραματιστούν με τα προκατασκευασμένα ψηφιακά τεχνουργήματα της οθόνης στις συνδεόμενες σελίδες του λογισμικού, προκειμένου να κατανοήσουν την γεωμετρική μοντελοποίηση της διαφοράς δυο τετραγώνων διαφορετικών διαστάσεων, καθώς και να τη συσχετίσουν με την αλγεβρική έννοια της διαφοράς τετραγώνων. Αυτή θα προκύψει με την αναδιάταξη και αλλαγή προσανατολισμού των γεωμετρικών αναπαραστάσεων. - 8 -

Φύλλο εργασίας Σελίδα 1 1. Τοποθετήστε κατάλληλα τα σχήματα, ώστε με αυτά να κατασκευάσετε ένα νέο μεγαλύτερο τετράπλευρο; Τι τετράπλευρο είναι αυτό και γιατί ; 2. Ποιο είναι το μήκος της πλευράς του σχήματος που κατασκευάσατε ; 3. Ποιο είναι το εμβαδόν του συναρτήσει της πλευράς του; 4. Από τα εμβαδά ποιών σχημάτων αποτελείται; 5. Μπορείτε να διατυπώσετε την ισότητα των εμβαδών με αλγεβρικό τρόπο; - 9 -

Η ισότητα που μόλις κατασκευάσατε είναι η γνωστή μας ταυτότητα ανάπτυγμα τετραγώνου αθροίσματος. Συσχέτισε την ταυτότητα αυτή με την πρόταση 4 του ΙΙ βιβλίου των Στοιχείων του Ευκλείδη. Σελίδα 2 6. Στην εικόνα στην οθόνη παρατηρείτε δυο τετράγωνα με εμβαδά Ε 1 =.. και εμβαδόν Ε 2 =.. 7. Τοποθετήστε το τετράγωνο με εμβαδόν Ε2 στο τετράγωνο με εμβαδόν Ε1. Πως συμβολίζεται αυτό με αλγεβρικό τρόπο; Μπορείτε να γράψετε την αλγεβρική έκφραση; υπόδειξη: Υπολόγισε το εμβαδόν του τετραγώνου με πλευρά α Υπολόγισε το εμβαδόν του τετραγώνου με πλευρά β Υπολόγισε τη διαφορά των δυο εμβαδών, δηλαδή τη διαφορά τετραγώνων. 8. Ποιες είναι οι διαστάσεις των ορθογωνίων παραλληλογράμμων που σχηματίζονται (ΝΖΗΕ και ΚΗΒΑ);.. 9. Γράψτε την αλγεβρική έκφραση του εμβαδού ως αποτέλεσμα του αθροίσματος των ΝΖΗΕ και ΚΗΒΑ... - 10 -

Η ισότητα που μόλις κατασκευάσατε είναι η γνωστή μας ταυτότητα διαφορά τετραγώνων. Ποια πρόταση του ΙΙ βιβλίου των Στοιχείων του Ευκλείδη είναι αυτή; Σελίδα 3 9. Σύρετε το αυθαίρετο τμήμα ΒΑ από τα άκρα του. Τι παρατηρείτε;.. 10. Πως μετασχηματίζεται το εμβαδόν της διαφοράς των τετραγώνων; Γράψτε την αλγεβρική έκφραση... 11. Εκφράστε τη διαφορά των δυο τετραγώνων ως γινόμενο συναρτήσει των τμημάτων α, β... Σελίδα 4 12. Αν τροποποιήσουμε το μήκος του τμήματος β, η ταυτότητα θα ισχύει ;.. 13. Πατήστε το κουμπί προσθήκης κίνησης (animation) του σημείου. Τι μεταβάλλεται τώρα στο σχήμα ; - 11 -

.. Σελίδα 5 12. Ποιο το εμβαδόν του τετραγώνου με πλευρά x 13. Ποιο το εμβαδόν του ορθογώνιου με πλευρές x, 1 14. Σχηματίστε ένα μεγαλύτερο ορθογώνιο ή τετράγωνο με σχήματα που υπάρχουν στην οθόνη. Γράψτε το εμβαδόν του σχήματος (ορθογωνίου) που σχηματίζεται. 18. Στο αρχείο algebra tiles σχεδιάστε την ταυτότητα 5x 2 + 3x + 1. Βιβλιογραφία : Σταμάτης, Ε. (1975) Ευκλείδου Γεωμετρία. Στοιχεία βιβλία 1-4 Fuys, D., Geddes, D. & Tischler, R. (1988). The Van Hiele Model of Thinking in Geometry among Adolescents. Monograph No. 3, NCTM. Διευθύνσεις Διαδικτύου http://plato.acadiau.ca/courses/educ/reid/virtualmanipulatives/tiles/tiles.html http://www.delmar.edu/aims/files/presentations/david_let's%20do%20alge bra%20tiles.ppt http://www.phschool.com/professional_development/teaching_tools/pdf/usi ng_algebra_tiles.pdf - 12 -

Σημείωση: Η παρούσα εργασία είναι αναδιαμόρφωση της δειγματικής διδακτικής πρότασης που παρουσιάστηκε από τους μαθητές του 15 ου Γυμνασίου Αθηνών, στην επιμορφωτική συνάντηση που συνδιοργανώθηκε από τους Σχολικούς Συμβούλους των Μαθηματικών κο Μιχ. Μανωλόπουλο και κο Μιχ. Χρυσοβέργη κατά την σχολική χρονιά 2006-2007 (7-12-2006). Το ίδιο σενάριο έχει δεχθεί τις κρίσεις και βελτιώσεις Ελλήνων και διεθνών κριτών, αφού έχει παρουσιαστεί στο Πανελλήνιο συνέδριο της «Αξιοποίησης των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη διδακτική πράξη των ΤΠΕ» (Σύρος, 2007), στο Πανελλήνιο συνέδριο «Ψηφιακό Υλικό για την υποστήριξη του παιδαγωγικού έργου των εκπαιδευτικών» (Νάουσα, 2008) καθώς και ως άρθρο για το περιοδικό «Ευκλείδης Γ» της Ελληνικής Μαθηματικής Εταιρείας (ΕΜΕ). Το ερευνητικό μέρος με προσαρμοσμένο θεωρητικό υπόβαθρο έχει δημοσιευτεί στο 13 ο Διεθνές συνέδριο «13 th Asian Conference in Technology in Mathematics» (ATCM, 2008) και στη συνέχεια στο Διεθνές περιοδικό «Electronic Journal of Mathematics and Technology (ejmt)» (ejmt, 2009). Patsiomitou, S., (2008c) Do geometrical constructions affect students algebraic expressions? In Yang, W., Majewski, M., Alwis T. and Klairiree, K. (Eds.) Enhancing Understanding and Constructing Knowledge in Mathematics with Technology. Proceedings of the 13 th Asian Conference in Technology in Mathematics. pp 193-202 Bangkok, Thailand: Suan Shunanda Rajabhat University.Available on line http://atcm.mathandtech.org/ep2008/pages/regular.html Patsiomitou, S. (2009). The Impact of Structural Algebraic Units on Students Algebraic Thinking in a DGS Environment at the Electronic Journal of Mathematics and Technology (ejmt), 3(3), 243-260. - 13 -