Figurtall en kilde til kreativitet

Like dokumenter
R Løsningsskisser

Fagdag 1 - S2. Kommentarer og oppsummering. Oppgave 1 - Tre grunnleggende aritmetiske følger og rekker

Vi kan finne formler som gir oss neste tall i tallfølgen dersom vi kjenner ett tall. Det er den rekursive formelen. gir oss gir oss alle tallene a

Rike oppgaver. Kirkenes, May-08

Unge Abel NMCC. Prosesslogg. Nord-Trøndelag, Norge

8. trinn, Høst Jørgen Eide og Christine Steen

Fagdag 3. Kommentarer og oppsummering

Utforskende matematikkundervisning

ÅRSPLAN I MATEMATIKK 1. KLASSE BREIVIKBOTN SKOLE

Nye læreplaner, nye utfordringer i matematikk!

Tallfølger med figurer.

Utforskende matematikkundervisning

8 årstrinn, Høst Tina Dufke & Arne Christian Ringbsu

Rike oppgaver. Tana, May-08

Vi sier også at for eksempel 16 er kvadratet av 4. Kvadrattallene kan vi framstille som figurtall av kuler på denne måten:

Undersøkende matematikk i barnehage og skole. Barnehagekonferanser Bodø og Oslo, november 2016

Test, 2 Algebra. Innhold. 2.1 Tallfølger. R2, Algebra Quiz

Regning er en grunnleggende ferdighet som går på tvers av fag. Ferdigheten å kunne regne er å bruke matematikk på en rekke livsområder

Elever utforsker symmetri

Sammen leker vi matematikk

RENDALEN KOMMUNE Fagertun skole. Årsplan i matematikk for 1.og 2.trinn. Grunnleggende ferdigheter i faget:

ÅRSPLAN I MATEMATIKK 2. trinn 2014/2015

Pytagoras fra Samos. Gunnar Gjone: Matematikk på frimerker. (ca f.kr) TANGENTEN 3/

Eksempelundervisning utforsking. Nord-Gudbrandsdalen mars 2016 Anne-Gunn Svorkmo Astrid Bondø

2 Om å lære matematikk og litt om vurdering av måloppnåelse/kompetanse

Inspirasjon og motivasjon for matematikk

HALVÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 6. TRINN HØSTEN 2016

Kommentarer til oppgavene

Sensorveiledning Sentralt gitt skriftlig prøve i matematikk 1P og 2P etter forkurs i lærerutdanningene

Løsningsforslag til eksamen Matematikk 1 3.juni 2009

Click to edit Master title style. Rike oppgaver..eller rik undervisning

Løsninger og vink til oppgaver Naturlige tall og regning Tallteori Utvidelser av tallområdet Algebra Funksjoner 377

Last ned Matematikksamtaler. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Matematikksamtaler Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

2.3 Delelighetsregler

L06. Den gode matematikkundervisning. - hva er det? Hvordan bli en motiverende lærer? Intensjonene med den nye læreplanen

Hva er matematisk kompetanse?

ÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 4. TRINN 2018/2019 Læreverk: Multi Lærer: Anita Nordland og Astrid Løland Fløgstad UKE MÅL (K06) TEMA ARBEIDSFORM VURDERING

Resonnering med GeoGebra

Læreplan, nivå 1. Innhold / tema. Hovedområde Kompetansemål Elevene skal kunne: Tall og algebra:

Sett ord på det! Tone Elisabeth Bakken

Bedre vurderingspraksis. Utprøving av kjennetegn på måloppnåelse i fag. Slik jobber vi i Tana (Seida og Austertana)

ÅRSPLAN I MATEMATIKK 1. KLASSE BREIVIKBOTN SKOLE Lærer: Turid Nilsen

Hensikt. Målet for denne dialogbaserte samlingen må være å finne en faglig plattform i

Læreplanene for Kunnskapsløftet

Tenk deg at du skal lage figurer av blå og hvite ruter som vist ovenfor.

Matematikk i lys av Kunnskapsløftet

Matematikk 1-10 trinn

L06. Verden er full av matematikk. Intensjonene med den nye læreplanen. Retningslinjer for opplæringen. Fagplanen i matematikk:

Vi anbefaler at elevene blir introdusert for likninger via en praktisk problemstilling. Det kan for eksempel være:

Fagplan for matematikk 1, nettbasert Mathematics 1 for Teachers

Hva er god matematikkundervisning?

Karakter 2: 10p Karakter 3: 17p Karakter 4: 23p Karakter 5: 30p Karakter 6: 36p

Program for 1.februar 2019

LÆREPLAN I MATEMATIKK 3. TRINN RYE SKOLE VÅR 2016

Regelhefte for: getsmart Begreper

Høgskoleni østfold EKSAMEN. LSV1MAT12 Matematikk Vl: Tall, algebra og funksjoner 1

Algebra er generalisering Hvordan arbeide Dybdelæring ved med generalisering? hjelp av lek og moro Mona Røsseland, med algebra Dr.

LÆREPLAN I MATEMATIKK 3. TRINN RYE SKOLE VÅR 2018

2 Geometri som skapende virksomhet

Japanske puslespill. - Induktiv og deduktiv tenking. Novemberkonferansen 2014 Astrid Bondø Svein H Torkildsen NSMO

ÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 3. TRINN HØSTEN 2013 Læreverk: Multi Faglærer: Astrid Løland Fløgstad MÅL (K06) TEMA ARBEIDSFORM VURDERING Data og statistikk

Hos tannlegen Hippokrates

Pytagoras moden for digitale utfordringer?

Lærerveiledning uke 2-7: Geometri. volum, overflate og massetetthet Kompetansemål Geometri Måling Læringsmål Trekantberegning Kart og målestokk

Se hvordan Hovseter ungdomsskole arbeidet før, under og etter gjennomføring av prøven.

Lærebok: Tusen millioner, Gjerdrum og Skovdal Barn lærer matematikk gjennom spill, lek, utforsking og aktiv samhandling. Språkets betydning er veldig

Algebra trinn. Nord-Gudbrandsdalen Januar 2015

Læreplan i matematikk X - programfag i utdanningsprogram for studiespesialisering

Inspirasjon og motivasjon for matematikk

ÅRSPLAN I MATEMATIKK 2. KLASSE BREIVIKBOTN SKOLE

Click to edit Master title style

MAT1030 Diskret Matematikk

Matematikkeksamen i grunnskolen. Norsk matematikkråd Svein Anders Heggem

Den gode matematikkundervisning

MAM Mestre Ambisiøs Matematikkundervisning. Realfagskonferansen Trondheim,

Program for 1.februar 2019

Årsplan matematikk 1. trinn skoleåret 15/16

Algebraiske morsomheter Vg1-Vg3 90 minutter

Brann i matteboken. Renate Jensen, Stella Munch. Matematikk med utgangspunkt i elevenes interesser et samarbeid mellom VilVite og fotballklubben

8 årstrinn, vår Christine Steen & Trond Even Wanner

Tangenten: tidsskrift for matematikkundervisning. Wallace, Jensen Matematikk i tre akter

Inspirasjon og motivasjon for matematikk

Vurderingsveiledning

Matematikk for lærere 2

Eksamen REA3022 Matematikk R1. Nynorsk/Bokmål

Barns digitale kunstverk

Inspirasjon og motivasjon for matematikk

Fagplan for matematikk 1 - faglærerutdanningen for tospråklige lærere (30 studiepoeng)

ÅRSPLAN I MATTE 2. TRINN BREIVIKBOTN SKOLE

Innhold Forord Kapittel 1 Introduksjon Kapittel 2 Grunnleggende funksjoner Kapittel 3 Statistikk og diagrammer

Eksamen 2P MAT1015 Høsten 2012 Løsning

Oppgave 1. Del A. (i) Skriv de to desimaltallene 0, 7 og 3, 12 som vanlig brøk og forkort hvis mulig. som desimaltall. 3x 6

Gje meg eit tresifra. Hvordan skal jeg regne, lærer? 1. Arbeide både praktisk og teoretisk. Retningslinjer for undervisningen

Snakk om algebra! Et solid grunnlag for et avansert symbolspråk. Svein H. Torkildsen NSMO

ÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 1. TRINN 2014/2015 Læreverk: Radius, Multi Hvor mange er en meter? 39+2 matematiske samtaler Elsa H.

Karakter 2: 10p Karakter 3: 17p Karakter 4: 23p Karakter 5: 30p Karakter 6: 36p

Kommunikasjon og muntlig aktivitet

ÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 4. TRINN 2015/2016 (høst)

Halvårsplan/årsplan i matematikk for 1. trinn 2015/2016

Geometriske morsomheter trinn 90 minutter

Transkript:

Vigdis Brevik Petersen Figurtall en kilde til kreativitet I læreplanen er det lagt vekt på at elevene skal bruke initiativ, kreativitet og utforskning for å etablere kjennskaper og innsikt i matematikkfaget. Dette gjelder også i høyeste grad i lærerutdanningen. Vi viser noen eksempler på hva nysgjerrighet og lek med figurtall kan resultere i hos elever og studenter. T 1 = 1 T 2 = 3 T 3 = 6 Åttende klassetrinn For en tid tibake fikk jeg muligheten til å «låne» en åttendeklasse i to skoletimer. Formålet var å se hvordan elever som aldri hadde beskjeftiget seg med utforsking av tallfølger og tallmønstre, ville nærme seg et slikt emne. Først ble det snakket litt om tallfølger, og elevene skulle forsøke å finne mønsteret i følgene som ble foreslått. Etter hvert fant de på tallfølger til hverandre på egen hånd. De fleste ble raskt engasjert. Så gikk vi over til å illustere tallfølger med figurer og se om vi kunne finne et mønster. Problemstillingen vi valgte, var å finne ut hvordan figurene vokste. Veksten skulle uttrykkes i ord. Det viste seg snart at elevene tegnet og forklarte på sin måte. Husk at dette er elever som ikke hadde vært borti denne type utforskende matematikkoppgaver tidligere. For å illustrere elevenes fantasi, skaperevne og resonnement, tar vi med noen eksempler der elevenes egne ord blir brukt for å forklare veksten. Mange av elevene tegnet ulike former for trekanttall (T n ): T 4 = 10 T 5 = 15 Her er noen forklaringer på veksten: Det neste tallet blir 21 fordi hvert tall øker med en mer enn det forrige tallet økte med. Hvis det skal bli større, legger man på en til hver linje med sirkler. Den neste figuren vil få 21 sirkler fordi det øker først med tre, så med fire og så med fem osv. etter hvert som vi bygger flere. Forskjellige varianter av kors (K n ) var det også. Vi tar med disse: tangenten 1/2002 3

K 1 = 6 K 2 = 10 S 2 = 21 K 3 = 14 Elevene forklarer veksten slik: Neste tall blir 18, fordi jeg plusser på med fire sirkler for hver gang (en sirkel på hver ende). Det øker med fire på begge plasser. Det vil øke med fire neste gang også. Plusser på en på de vannrette og de loddrette rekkene. Tallet blir 18. Jeg tror det neste tallet blir 18 fordi jeg plusser på med fire hele tiden. Det er fordi jeg legger på en sirkel på hver side. En mer avansert utgave er denne «sommerfuglen» (S n ): S 1 = 12 4 S 3 = 32 Eleven tegner en ny figur og setter opp en tabell der også det neste tallet inngår. (Prøv om du kan tegne figuren slik at tallet 45 stemmer). Tabellen ser slik ut: 12 21 32 45 9 11 13 2 2 Så forklarer han: Første gang øker det med ni. Så øker det videre med to i tillegg til tallet før. Det ser vi av tabellen. Her er det altså en elev som observerer det vi kaller første- og andredifferanser på egen hånd. Denne eleven var meget engasjert og produktiv, og han laget en rekke forskjellige figurtall der veksten ble presist formulert. Dette er bare en liten smakebit på elevers kreativitet og ana- 1/2002 tangenten

lytiske evner. Med mer tid til rådighet ville det vært naturlig å «oversette» den språklige vekstforklaringen til matematisk symbolspråk. Videreutdanningskurs for lærere På et kompetansegivende videreutdanningskurs for lærere fikk vi anledning til å gå mer systematisk til verks. De fleste av disse lærerne hadde jobbet i skolen i mange år, men arbeid med tallfølger og spesielt figurtall, var en ny problemstilling for dem. Det skulle vise seg at kreativiteten var stor. For å illustrere hva disse studentene kom frem til, velger vi å ta med to eksempler av ulik vanskegrad. For å finne eksplisitte formler for figurtallene sine bruker studentene formlene som finnes i avsnittet Læreplaner og historikk (side XX). Det første eksemplet har studenten kalt «stjernetall» (S n ). De ser slik ut og når jeg setter inn eksplisitte formler for rektangeltall og trekanttall får jeg S n =R n+1 + 2(T n+1 ) + 2(T n ) = (n + 1)(n + 2) + 2(n + 1)(n + 2)/2 + 2n(n + 1)/2. Dette fører til den eksplisitte formelen S n = 3n 2 + 7n + 4, n 1. For å finne veksten setter studenten opp sammenhengen S 1 S 2 S 3 S 4 14 30 52 80 +16 +22 +28 og konstaterer at dette blir en økning på 6 i den nederste raden. Videre setter han opp S 1 + 16 = S 2 S 1 + 16 + (0 6) = S 2 S 2 + 22 = S 3 S 2 + 16 + (1 6) = S 3 S 3 + 28 = S 4 S 3 + 16 + (2 6) = S 4 S 4 + 34 = S 5 S 4 + 16 + (3 6) = S 5 og derav S n + 16 + (n 1)6 = S n+1. S 1 = 14 Her observeres det at andre-differansen er konstant; dvs. lik 6, og den rekursive formelen blir S n+1 = S n + 6n + 10. En av studentene hadde virkelig utfoldet seg, og hun konstaterer: Figurene mine er noe som kan ligne på en stjerne, og noe som absolutt er et nebbdyr. Mange av studentene hadde stjerner i ulike varianter, men her skal vi betrakte «nebbdyret» (N n ). De to første ser slik ut: S 2 = 30 For å finne den eksplisitte formelen konstaterer studenten (prøv selv) at S 2 = R 3 + 2(T 3 ) + 2(T 2 ) tangenten 1/2002 5

N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 77 133 206 296 403 +56 +73 +90 +107 +17 +17 +17 Her utledes den rekursive formelen direkte fra tabellen ved hjelp av første- og andredifferansene: N n + 1 = N n + 56 + 17(n 1) = N n + 17n + 39 N 1 = 77 Som vi ser, ligger det mye matematikk i disse kreative og lekpregede aktivitetene. Læreplaner og historikk I målformuleringer for matematikkfaget i Læreplanverket for den 10-årige grunnskolen legges det i mange sammenhenger vekt på initiativ, kreativitet og innsikt. Under «Felles mål for faget» finner vi delpunktene N 2 = 133 For å finne den eksplisitte formelen deler studenten «nebbdyret» opp i rektangeltall, trekanttall og kvadrattall og konstaterer (prøv selv) at Nebbdyr 1 = 3T 2 + 3R 1 + R 2 + 2R 4 + K 4 og dermed må Nebbdyr nr. n være representert ved N n = 3T n + 1 + 3R n + R n + 1 + 2R n + 3 + K n + 3 =3(n + 1)(n + 2)/2 + 3n(n + 1) + (n + 1)(n + 2) + 2(n + 3)(n + 4) + (n + 3) 2 =(17n 2 + 61n + 76)/2 For å finne veksten setter hun opp at elevene stimuleres til å bruke sin fantasi, sine ressurser og sine kunnskaper til å finne løsningsmetoder og -alternativer gjennom undersøkende og problemløsende aktivitet og bevisste valg av verktøy og redskaper at elevene utvikler innsikt i grunnleggende begreper og metoder i matematikk og utvikler sin evne til å se sammenhenger og strukturer og kunne forstå og bruke logiske resonnementer og trekke slutninger I denne artikkelen er figurtall brukt som utgangspunkt for utforsking av sammenhenger. I Matematikkleksikon defineres Figurtall slik: Tallmønster som tilhører den pytagoreiske matematikken. Til de viktigste hører kvadrattall, pentagontall og trekanttall. Den greske filosofen og matematikeren Pytagoras (ca. 569 469 f.kr) studerte bl.a. tallmønstre og figurtall. Også rektangeltallene er kjent fra den pytagoreiske matematikken. 6 1/2002 tangenten

En rekke matematikere har senere utforsket sammenhenger i figurtallene. Nicomachus (ca.100 e.kr.) viste spesiell interesse for kvadrattall, rektangeltall og trekanttall. Romeren Boëthius (475 526) oversatte Nichomachus arbeider fra gresk til latin, og bidro på denne måten til å gjøre grekernes matematikk kjent i middelalderens Europa. Vi må også nevne Pascals (1623 1662) trekant der vi kan finne igjen mange av tallfølgene som danner figurtallene. Vi kan finne både rekursive og eksplisitte formler for figurtallene. De eksplisitte formlene er formler der figurtall nr. n uttrykkes ved hjelp av et naturlig tall n. Rekursive formler uttrykker vekst slik at hvert element i tallfølgen som figurtallene danner, beregnes ut fra ett eller flere av de foregående elementene. Vi viser noen av de mest kjente figurtallene og finner eksplisitte formler for dem. kvadrattall (K n ): De første kvadrattallene er 1, 4, 9, 16. Det lett å se at kvadrattall nr. n er gitt ved den eksplisitte formelen K n = n 2 (1) trekanttall (T n ): Trekanttallene 1, 3, 6, 10 er halvparten av rektangeltallene med samme indeks (lag figur), og dermed blir formelen T n = n(n + 1)/2 (3) I denne artikkelen har vi gitt noen eksempler på hvordan tallfølger og figurtall er brukt som aktivitet for ulike målgrupper. Konklusjonen må være at her er det mye spennende matematikk å gripe fatt i, matematikk som vil engasjere mange uansett alder og matematiske forutsetninger. Referanser Burton, David M., Elementary Number Theory, Wm.C. Brown Publishers, (1989). Kunnskapforlagets matematikkleksikon, Kunnskapsforlaget (1997). Læreplanverket for den 10-årige grunnskolen, det kongelige kirke-, utdannings- og forskningsdepartement, (1996). rektangeltall (R n ): Vi definerer rektangeltallene slik at lengden er lik bredden pluss en. Dermed får vi de fire første tallene 2, 6, 12, 20 og formelen R n = n(n + 1) (2) tangenten 1/2002 7