Michal Musílek: Vykreslování grafů funkcí pomocí Cabri Geometrie

úterý 26. dubna 2005 ·

Každá škola nemusí pokládat matematický výukový software za prioritu a není ochotna do něj investovat. Na místě je pak otázka: Je některý z doporučených produktů natolik univerzální a názorný, že pro účely výuky na střední škole výrazně převyšuje ostatní? Počítačem podporovaná výuka matematiky má na zdravotnické škole v Hradci Králové zelenou. Vedení školy zakoupilo pro potřeby výuky veškerý software doporučený garantema výběrového modulu úrovně „P“ školení SIPVZ „ICT ve výuce matematiky“ (Cabri Geometrie II Plus, Derive 6Imagine Logo). Jeden učitel matematiky je certifikovaným lektorem výběrového modulu a další dva učitelé jsou jeho absolventy. Každá škola však nemusí pokládat matematický výukový software za prioritu a není ochotna do něj investovat tolik peněz, pak je na místě si položit otázku: Je některý z doporučených produktů natolik univerzální a názorný, že pro účely výuky na střední škole výrazně převyšuje ostatní?

Podle mého názoru ano. Je to Cabri Geometrie. Také autoři tematického plánu kurzu „ICT ve výuce matematiky“ jí věnovali největší časovou dotaci. Rád bych ve svém příspěvku ukázal, že software Cabri Geometrie II Plus je velmi dobře využitelný i pro výuku algebraických témat ve středoškolské matematice a že se nejedná o žádnou abstraktní vědu, ale o praktické zkušenosti a dovednosti, které si dokážou osvojit i žákyně a žáci střední školy s humanitním zaměřením. Potvrzuje to má osobní zkušenost s výukou matematiky v prvním ročníku oboru zdravotnický asistent. Dívky i chlapce práce s Cabri Geometrií baví a motivuje je k většímu zájmu o matematiku a přírodní vědy.

Zajímavým okruhem negeometrických úloh, ve kterých využijeme Cabri Geometrii, je konstrukce grafů lineárních, kvadratických i jiných obecných funkcí. V námi používané učebnici matematikyb se jedná o úlohy v částech 5 LINEÁRNÍ FUNKCE a 8 KVADRATICKÁ FUNKCE A JEJÍ GRAF. Grafy funkcí vždy kreslíme v kartézské soustavě souřadnic, která se zobrazí po stisku posledního obrázkového knoflíku (používám název knoflík, protože na rozdíl od běžného grafického tlačítka mění svůj vzhled a skrývá pod sebou řadu různých funkcí) a volbě „Zobrazit osy“. Zpravidla také zapneme zobrazení mřížových bodů (tedy bodů s celočíselnými souřadnicemi), přístupné také pod posledním obrázkovým knoflíkem. Pro aktivaci mřížových bodů je potřeba kliknout na osu souřadnic (je lhostejné zda na osu x, či osu y), protože Cabri Geometrie umožňuje pracovat současně s několika soustavami souřadnic. Je také dobré varovat žáky, že neopatrnou manipulací s osami lze změnit úhel, který svírají, nebo měřítko (jednotku) na některé ose, a současně je uklidnit, že poslední krok konstrukce je vždy možné vzít zpět.

Vykreslit grafy lineárních funkcí je poměrně snadné, protože používáme běžné nástroje jako přímka, polopřímka, úsečka, název, barva čáry, tloušťka čáry. Postup je jednoduchý a intuitivní. Body grafu doporučuji označovat uspořádanou dvojicí souřadnic v hranatých závorkách (zde je dobré žáky naučit používat klávesové zkratky AltGr + F = [ a AltGr + G = ]). Výsledek může vypadat např. takto (úloha 5.3ab a 5.7a z učebniceb):

Složitější je vykreslování grafů nelineárních funkcí daných obecným funkčním předpisem. Mezi ně počítám také kvadratické funkce. Postup, který je třeba zvolit, je komplikovanější, takže je dobré mít pro průměrné žáky připravený pracovní list, který je povede. Tento pracovní list (ve formátu PDF) najdete na našich webových stránkách v sekcic věnované matematice, fyzice a informačním a komunikačním technologiím. Výsledný graf může vypadat takto (úlohy 5.3d a 5.1a z učebniceb):

Samostatná kapitola je v učebnicib věnována grafům lineárních funkcí s absolutní hodnotou (žáky naučíme klávesou zkratku AltGr + W = | ). Cabri Geometrie je zde nástrojem umožňujícím rychlou konstrukci grafu. Žáci jsou však nuceni promyslet úlohu stejně důkladně, jako kdyby graf kreslili klasickým způsobem. Díky počítačové podpoře se soustředí na podstatu problému aniž by se zdržovali rýsováním a aniž by museli hlídat jeho přesnost a čistotu. Výsledné práce mohou vypadat např. takto (úlohy 5.11 a 5.15 z učebniceb):

Konstrukce grafů lineárních funkcí s absolutní hodnotou jsou vhodnou průpravou pro řešení rovnic a nerovnic s absolutní hodnotou. Také při řešení rovnic, soustav rovnic, nerovnic a soustav nerovnic může být Cabri Geometrie užitečným nástrojem. Ale to už je jiné, samostatné téma. V každém případě mohu všem kolegům, kteří chtějí začít vyučovat matematiku v počítačové učebně, aby začali od Cabri Geometrie, protože ji mohou využívat k výuce geometrických i algebraických témat.

a http://www.pf.jcu.cz/p-mat/ … oficiální webová prezentace modulu „ICT ve výuce matematiky“, zkráceně „P-MAT“
b Calda, E.: Matematika pro netechnické obory SOŠ a SOU, 1. díl; Prometheus Praha 2004, dotisk 1. vydání, 216 stran
c http://www.zshk.cz/mefisto/ … sekce webového serveru SZŠ a VZŠ Hradec Králové, věnovaná matematice, fyzice a ICT

Poznámka redakce: Prezentace tohoto projektu proběhla v březnu 2005 na konferenci POČÍTAČ VE ŠKOLE na gymnáziu v Novém Městě na Moravě, z jejíhož sborníku je s laskavým souhlasem pořadatelů i autora převzata.



Michal Musílek

0 komentářů:

Články dle data



Učitelské listy

Nabídka práce

Česká škola - portál pro ZŠ a SŠ

Česká škola poskytuje svým čtenářům diskusní prostor k vyjádření názorů na školskou problematiku. Tyto příspěvky se nemusí shodovat se stanoviskem redakce České školy a jsou uveřejňovány jako podnět k dalším diskusím.

Obsah článků nemusí vyjadřovat stanovisko redakce nebo vydavatele Albatros Media, a.s.


Všechna práva vyhrazena.

Tento server dodržuje právní předpisy
o ochraně osobních údajů.

ISSN 1213-6018




Licence Creative Commons

Obsah podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezasahujte do díla 3.0 Česká republika, pokud není uvedeno jinak nebo nejde-li o tiskové zprávy.



WebArchiv - archiv českého webu



Tyto webové stránky používají k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Informace o tom, jak tyto webové stránky používáte, jsou sdíleny se společností Google. Používáním těchto webových stránek souhlasíte s použitím souborů cookie.