Introduktion af matematikskriveværktøj i 10.kl
Introduktion af matematikskriveværktøj i 10.kl
Introduktion af matematikskriveværktøj i 10.kl
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i <strong>10.kl</strong><br />
Af Flemming Nielsen og Steen Groðe<br />
En beskrivelse <strong>af</strong> et udviklingsforløb i faget matematik i 10. klasse, hvor eleverne<br />
har anvendt det elektroniske algebraiske <strong>matematikskriveværktøj</strong> Mathcad.<br />
Målet for udviklingsarbejdet har været at finde svar på spørgsmålet:<br />
Hvad sker der med elevernes læring og forståelse <strong>af</strong><br />
grundlæggende matematiske forhold, når eleverne får<br />
adgang til at anvende et ”elektronisk algebraisk<br />
<strong>matematikskriveværktøj</strong>” i matematikundervisningen?<br />
Projekt og baggrund<br />
Samarbejdet består i et netværksbaseret kombineret forsknings- og<br />
udviklingsprojekt mellem flere grundskoler, en pædagogisk udviklingscentral og<br />
Netværk Frederiksberg i perioden 2003 til 2006. Netværkets arbejde kan følges<br />
løbende på http://www.grode.dk/cas/ og<br />
http://www.emu.dk/gsk/fag/mat/aug032.html<br />
Denne artikel er en <strong>af</strong>rapportering <strong>af</strong> den del <strong>af</strong> projektet som i sig selv var et<br />
skoleudviklingsprojekt på SPF i skoleåret 2003/04. Selve skoleudviklingsarbejdet<br />
på SPF var et samarbejde mellem SPF og Frederiksberg Seminarium som foregik<br />
i skoleåret 2003/04 i skolens to 10. klasser. I projektet deltog lektor,<br />
cand.comm. Steen Groðe, Frederiksberg Seminarium, og lærer Flemming<br />
Nielsen, SPF.<br />
Beskrivelsen <strong>af</strong> hele projektet vil ud over denne artikel også indeholde en<br />
detaljeret evaluering og kommentering <strong>af</strong> det kvalitative og kvantitative<br />
datamateriale, som er blevet til i forbindelsen med projektet.<br />
I projektet deltager også seminariestuderende fra tre <strong>af</strong> landets seminarier.<br />
Elevernes forudsætning<br />
Sammensætningen <strong>af</strong> de to 10.<br />
klasser var helt normal for danske 10.<br />
klasser, og elevernes matematiske<br />
forudsætninger var som normalt<br />
meget forskellige.<br />
Eleverne var på forskellig måde<br />
fortrolige med regneark,<br />
geometriprogram, funktionsprogram,<br />
og alle elever havde kendskab til,<br />
hvordan et tekstbehandlingsprogram<br />
kan anvendes som datatryk i<br />
forbindelse med udformningen <strong>af</strong><br />
skriftligt arbejde i matematik.<br />
Side 1 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Som en progression i elevernes uddannelse i at anvende og udnytte<br />
mulighederne ved integration <strong>af</strong> it i matematikundervisningen skulle eleverne i<br />
10. klasse i skoleåret 2003/04 udvide det samlede it-beredskab til også at<br />
omfatte et elektronisk, algebraisk <strong>matematikskriveværktøj</strong> - konkret i form <strong>af</strong><br />
Mathcad.<br />
Kommunikation <strong>af</strong> matematik<br />
I år 2004 er det en selvfølge, at alle elever i 10. klasse har kompetencer i at<br />
kommunikere på elektronisk form. Der findes mange muligheder for dette, som<br />
eleverne generelt er fortrolige med. Her kan nævnes tekstbehandling anvendt<br />
som datatryk og regnearket.<br />
Kommunikation <strong>af</strong> matematik udgør et særligt problemfelt. Dels er matematik i<br />
sig selv et specielt sprog med sine egne ord, skrivemåder, udtryk og begreber og<br />
dels er matematik et udtryk for en særlig tankeverden – en dynamisk måde at<br />
anskue verden og livet på.<br />
Umiddelbart kan både tekstbehandling og regneark kommunikere visse<br />
matematiske objekter. Regnearket er i stand til at formidle tal og det indbyrdes<br />
samspil mellem tal, mens tekstbehandleren delvis er i stand til at notere en hel<br />
del abstrakt matematik. Hvis man for alvor skal kommunikere matematik, så<br />
kræves der meget mere. Reelt findes der næppe et værktøj i dag, der kan løse<br />
den opgave til fulde. Der findes dog <strong>matematikskriveværktøj</strong>er, som inden for<br />
rammerne <strong>af</strong> tastatur og mus kan nå ganske langt.<br />
Skriveværktøj i matematik<br />
Med de hidtidige elektroniske<br />
matematiske værktøjer har den itbaserede<br />
kommunikation<br />
overvejende været statisk.<br />
Ved elevernes anvendelse <strong>af</strong><br />
tekstbehandling som datatryk er<br />
der grundlæggende ikke den store<br />
forskel i forhold til de muligheder,<br />
papir og blyant giver.<br />
Regnearket er kendetegnet ved,<br />
at der kan arbejdes dynamisk med<br />
tal og delvist med gr<strong>af</strong>iske udtryk.<br />
Imidlertid giver regnearkets celler for mange begrænsninger ved udformningen<br />
<strong>af</strong> udtryk. Det gælder både i forhold til at arbejde med det matematiske sprog og<br />
i forhold til et hensigtsmæssigt layout. Oven i købet er en eventuel dynamik i et<br />
regneark umiddelbart skjult for læseren og skribenter er nødt til at lære et<br />
særligt sprog - "regnearksk" - for at udtrykke sig matematisk.<br />
Side 2 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
I evalueringen skriver Anders: Mathcad er et meget hensigtsmæssigt<br />
hjælpemiddel. Word bruger for meget tid på ligegyldige ting.<br />
I et algebraisk elektronisk <strong>matematikskriveværktøj</strong> er det muligt at udforme alle<br />
faser <strong>af</strong> de matematiske processer i samme medie.<br />
Det er blandt andet muligt at:<br />
− skrive kommentarer og disse kan layoutes med simple værktøjer<br />
− udføre såvel simple, som komplicerede beregninger<br />
− arbejde og eksperimentere med betydningen <strong>af</strong> konstanter og variabler i et<br />
funktionsudtryk<br />
− reducere og løse både simple og meget komplicerede regne- og<br />
funktionsudtryk<br />
− tegne og eksperimentere med gr<strong>af</strong>er, der er baseret på et algebraisk udtryk<br />
eller ud fra koordinater<br />
− stifte bekendtskab med, søge udfordringer i og blive fascineret <strong>af</strong><br />
matematiske områder, der ligger uden for det stof, elever i folkeskolen<br />
normalt ser<br />
− tegne og eksperimentere gr<strong>af</strong>isk<br />
På den danske hjemmeside beskrives Mathcad på denne måde:<br />
Mathcad er en tekstbehandler, som giver dig mulighed for at kalkulere, tegne<br />
gr<strong>af</strong>er og kommunikere tekniske ideer i et sammenhængende og let anvendeligt<br />
format. Mathcad er den industrielle standard inden for anvendt matematik.<br />
(Se http://www.adeptscience.dk/produkter/mathcad/mathcad.html)<br />
Elevernes opfattelse <strong>af</strong> Mathcad, beskrives sammenfattende i Kristinas<br />
evaluering. Kristina valgte at bruge Mathcad ved den mundtlige prøve, men ikke<br />
ved den skriftlige:<br />
Mathcad er rigtig godt til at få overblik og Excel er godt, hvis man skal lave<br />
skemaer og tabeller.<br />
Intentioner og rammer<br />
Da forløbet blev sat i værk, havde Flemming kun få erfaringer med Mathcad.<br />
Som en del <strong>af</strong> projektet var Steen konsulent i to gange to moduler i hver <strong>af</strong> de to<br />
10. klasser. Lærerne i netværket holdt også to møder i løbet <strong>af</strong> året, og som et<br />
led i den almindelige formidling <strong>af</strong> Mathcad modtog Flemming til selvstudium ved<br />
skoleårets start i august forskellige undervisningsmaterialer til Mathcad.<br />
En væsentlig forudsætning for, at projektet kunne gennemføres, var<br />
vidensnetværket, som ud over møderne også har form <strong>af</strong> en elektronisk<br />
konference i Skolekom. Her kan de lærere, der deltager i projektet få hjælp,<br />
efterhånden som problemerne opstår. Det var også i denne konference, lærere<br />
og studerende kunne videregive de erfaringer, de høstede under projektet. Det<br />
var i det hele taget her, lærere og studerende fik den hjælp, de havde brug for.<br />
Det var her, de fik svar på spørgsmål og det var her, de fik inspiration til deres<br />
undervisning og studie. Netværket har også åbnet mulighed for, at eleverne kan<br />
Side 3 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
kommunikere direkte med Steen eller andre lærere i Skolekoms normale åbne<br />
konference. Eleverne på SPF brugte dog ikke den mulighed, men sendte fra tid til<br />
anden dele <strong>af</strong> deres arbejde til Steens private e-post. Der igennem har en del <strong>af</strong><br />
eleverne fået yderligere støtte til arbejdet med matematik og andre<br />
naturvidenskabelige fag i Mathcad.<br />
I sidste skoleår oplevede vi på SPF en stor succes i et udviklingsarbejde med<br />
fokus på elevernes kompetence i mundtlig kommunikation med matematik.<br />
(se artiklerne om dette projekt i CRIT 2003)<br />
http://www.inet-spf.dk/JK/20040515_crit0304/pdf/synops_i_matematik.PDF<br />
http://www.inet-spf.dk/JK/20040515_crit0304/pdf/klare_udviklingsmuligheder.PDF<br />
Dette projekt <strong>af</strong>stedkom et ønske om også at søge nye veje i elevernes arbejde<br />
med skriftlig matematik med henblik på at styrke og udvikle elevernes<br />
kompetencer på det skriftlige område.<br />
Én <strong>af</strong> vejene til dette er at<br />
inddrage elementer <strong>af</strong> de<br />
pædagogiske tanker, der ligger bag<br />
processkrivningen, som de kendes<br />
fra fagene dansk og<br />
fremmedsprog.<br />
En anden <strong>af</strong> vejene er at tilbyde<br />
eleverne en alsidig vifte <strong>af</strong><br />
værktøjer, der vil kunne realisere<br />
disse pædagogiske tanker i<br />
elevernes skriftlige arbejde med<br />
matematik.<br />
Den tredje vej er en oplagt<br />
mulighed for at lade eleverne udvikle kompetencer i fællesskab.<br />
Lærernes modstand<br />
Der har tidligere været og er stadig stor modstand blandt matematikundervisere<br />
i folkeskolen mod at anvende elektroniske <strong>matematikskriveværktøj</strong>er i faget<br />
matematik, fordi adgangsbilletten (læs: den energi, der skal lægges for blot at<br />
anvende denne programtype) er stor. Flemming var før projektets start selv<br />
fortaler for samme synspunkt og det var tilmed et <strong>af</strong> Flemmings motiver for at<br />
træde ind i projektet. Her var muligheden for at <strong>af</strong>gøre, hvorvidt han havde ret<br />
eller ej. Han skulle blive en erfaring rigere.<br />
Projektstart<br />
Vi introducerede programmet i september måned. Klasserne havde på det<br />
tidspunkt studerende fra Frederiksberg Seminarium i praktik. Praktikanternes<br />
opmærksomhedsfelt i praktikperioden var: "Afklaring <strong>af</strong> elevers brug <strong>af</strong> Mathcad i<br />
en pædagogisk praksis." De studerende havde ved projektets start kun ringe<br />
erfaringer med brugen <strong>af</strong> Mathcad.<br />
Side 4 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Disse praktikanter havde sammen med nogle elever leget og udforsket nogle <strong>af</strong><br />
de elementære ting i Mathcad over et par dage, når der var tid tilovers fra andre<br />
arbejdsopgaver.<br />
Den 23. september lod vi disse elever introducere deres klassekammerater for<br />
programmet. Selve introduktionen tog ikke mere end en halv time, hvorefter<br />
elever to og to blev sat til at arbejde med nogle opgaver inden for området<br />
"vækst". Mens eleverne arbejdede med disse opgaver gik vi, det vil sige<br />
praktikanterne, Flemming og Steen, rundt og hjalp til. Hjælpen gik i<br />
virkeligheden ikke kun fra os til eleverne, men i høj grad også mellem os lærere.<br />
Vi oplevede, at eleverne ikke havde de store problemer med arbejdet; faktisk<br />
tværtimod. Adgangsbilletten var altså til at overse. De næste observationer fik<br />
hele tanken om at bruge et skriveværktøj i matematik til at folde sig ud i fuldt<br />
flor.<br />
Man kan opleve at, matematikundervisning bliver til en gættelege (skal jeg<br />
gange?, plusse?,…) eller til beskrivelser <strong>af</strong> fremgangsmåder (du skal først gange<br />
det med det og derefter trække…). Man kan også opleve, at og undervisning med<br />
it bliver til instruktioner i fremgangsmåder (tag musen, vælg kursiv, og…).<br />
Her skete noget helt andet: vi snakkede matematik med eleverne.<br />
Kl. 12:36 denne dag blev strømmen på Sjælland <strong>af</strong>brudt. Det udløste adskillige<br />
pudsige situationer. I 10. a måtte eleverne <strong>af</strong>slutte dagens arbejde uden brug <strong>af</strong><br />
computere. De havde siddet ved stationære computere og ingen fik den tanke, at<br />
kaste sig frådende over skolens bærbare computere i stedet, selv om de fandtes<br />
i rigt mål frit tilgængelige.<br />
Alene udviklingen i dette manuelle arbejde var interessant. Eleverne delte sig i<br />
grupper efter niveau. I det introducerende forløb arbejdede de med begrebet<br />
vækst og nu skulle de med lommeregner, papir og blyant tegne et antal gr<strong>af</strong>er<br />
over forskellige vækstfunktioner.<br />
De elever med størst matematisk overblik lavede intet, fordi ”strømmen kommer<br />
igen inden i morgen og så laver vi det i Mathcad." Ligeledes lavede de elever, der<br />
havde sværest ved matematik heller ikke noget, men det var mere fordi, de<br />
ganske enkelt ikke havde muligheden for at klare opgaverne uden elektroniske<br />
hjælpemidler. I mellemgruppen blev der - med varierende styrke og held -<br />
forsøgt at tegne de ønskede gr<strong>af</strong>er og de mest ihærdige nåede på cirka 90<br />
minutter at fremstille én <strong>af</strong> de ønskede gr<strong>af</strong>er.<br />
Inden strømmen blev <strong>af</strong>brudt havde Alexander allerede bemærket noget om, at<br />
man jo ikke kunne bruge programmet til at lære matematik med, fordi man i<br />
givet fald blev <strong>af</strong>hængig <strong>af</strong> computeren og dermed strøm. I løbet <strong>af</strong> den<br />
eftermiddag lærte Alexander, at begreber som transport og middagsmad i høj<br />
grad er mindst lige så <strong>af</strong>hængige <strong>af</strong> strøm, som moderne matematik.<br />
Side 5 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
mennesker<br />
300<br />
250<br />
200<br />
B ( 1+ r)<br />
150<br />
100<br />
n<br />
⋅<br />
B ( 1+ r2)<br />
n<br />
⋅<br />
B ( 1+ r3)<br />
n<br />
⋅<br />
B ( 1+ r4)<br />
n<br />
⋅<br />
B ( 1+ q)<br />
n<br />
⋅<br />
50<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200<br />
0,5%<br />
1 %<br />
1.5 %<br />
2 %<br />
trace 5<br />
Dagen efter kunne vi konstatere, at kun var de elever, der havde brugt Mathcad,<br />
som havde tegnet gr<strong>af</strong>erne.<br />
Nye horisonter<br />
Allerede ved introduktionen udbrød Andreas ”Så kan jeg også matematik,” da<br />
han efter de første to minutter <strong>af</strong> præsentationen havde set mulighederne ved<br />
Mathcad. Andreas er en elev, der vil, men også en elev, der må kæmpe hårdt for<br />
sine matematik-kompetencer.<br />
Inden for den første uge stødte nogle eleverne fx på komplekse tal. Silja mødte<br />
bl.a. komplekse tal, da hun skulle beregne radius <strong>af</strong> en kugle, hvor hun kendte<br />
kuglens rumfang:<br />
25000<br />
4<br />
3 3.14 ⋅ ⋅r3⋅2.5 solve , r<br />
→<br />
float, 3<br />
Side 6 <strong>af</strong> 21<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
−6.68 − 11.6⋅i −6.68 + 11.6⋅ i<br />
13.4<br />
I første omgang så det noget mystisk ud. Efter en kort forklaring om algebraens<br />
fundamentalsætning og dermed også om komplekse tal og deres natur,<br />
besluttede eleverne hurtigt, at de næppe fik brug for at kende disse tal specielt<br />
godt. I matematik og naturligvis også i Mathcad angives de komplekse tal med et<br />
efterfølgende "i". Eleverne kunne derfor let identificere tallene og sortere dem<br />
fra, når de forekom.<br />
n<br />
år<br />
⎞<br />
⎠
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Efter at have arbejdet med programmet i to uger var alle bekymringer omkring<br />
adgangsbilletten reduceret. Vi oplevede engagement og fascination i elevernes<br />
arbejde med programmet og vi oplevede, at såvel de tekniske- og matematiske<br />
problemer var inden for elevernes rækkevidde. Dermed ikke sagt, at det var<br />
uproblematisk hverken for Flemming eller eleverne i 10. kl.<br />
Efter eleverne var blevet introduceret for Mathcad, begyndte de at løse konkrete<br />
matematiske problemer på andre originale måder.<br />
I november måned arbejdede eleverne med en opgave, der omhandler bliden<br />
(kastemaskinen) på Middelaldercentret på Falster. Her skulle eleverne beregne,<br />
hvor højt bliden kunne kaste en sten.<br />
Løsningen <strong>af</strong> denne opgave lægger op til, at eleverne skal løse opgaven ved<br />
enten at bruge en formel eller ved at betragte en tabel, eleverne har udformet i<br />
en tidligere underopgave.<br />
Emil betragtede situationen på en helt tredje måde.<br />
"På et tidspunkt kan kuglen ikke komme højere op. Det vil betyde, at hvis jeg<br />
vælger at beregne kuglens højde til forskellige længder og hvis intervallerne<br />
mellem <strong>af</strong>standene er tilstrækkelig små, må der være to forskellige <strong>af</strong>stande,<br />
hvor kuglen er i samme højde. Når jeg så kender x-værdien er det bare at<br />
beregne y-værdien.<br />
I den skriftlige besvarelse dokumenterede Emil sit svar med følgende udtryk:<br />
fx ( ) −0.003x 2<br />
:= + 1.11x<br />
fx ( ) f( x + 0.01)<br />
f( 185)<br />
=<br />
102.675<br />
solve , x<br />
→ 185.0<br />
float, 4<br />
Side 7 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
I samme opgave viste Anders, hvordan han søgte matematiske udfordringer ved<br />
at bruge programmet.<br />
Først viste han, hvordan han løste opgaven ved inspektion. Derefter viste han,<br />
hvordan han kan løse opgaven med differentialregning og endelig beregner han,<br />
hvor højt kuglen kom:<br />
Beregn den største højde kuglen kommer op i 102.7⋅ m<br />
Bx ( ) −0.003 x 2<br />
:= ⋅ + 1.11⋅ x<br />
Jeg kan lave en tabel x:= 182, 183..<br />
188<br />
x = Bx () =<br />
182 102.648<br />
183 102.663<br />
184 102.672<br />
185 102.675<br />
186 102.672<br />
187 102.663<br />
188 102.648<br />
Man kan også lave Diffrentialregning<br />
Bx ( ) −0.003 x 2<br />
⋅ + 1.11⋅ x<br />
fx () −0.003x 2<br />
⋅<br />
gx ( ) 1.11⋅ x<br />
B´ () x f´x<br />
0<br />
( ) g´ ( x<br />
0)<br />
+ 2⋅−0.003⋅ x + 1.11<br />
Jeg ved at når tangenten til gr<strong>af</strong>en har hældning 0 er det den max højde for kastet<br />
0 2⋅−0.003⋅ x + 1.11 solve , x → 185.<br />
x:= 185<br />
−0.003 x 2<br />
⋅ + 1.11⋅ x =<br />
102.675<br />
Side 8 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
I sidste time før jul fremstillede<br />
eleverne panfløjter <strong>af</strong> sugerør.<br />
Eleverne havde i faget fysik bl.a.<br />
arbejdet med toner, resonansrum<br />
og den matematiske sammenhæng<br />
mellem tonerne i en oktav.<br />
Beregningen <strong>af</strong> længderne <strong>af</strong> de<br />
enkelte sugerør var en forholdsvis<br />
enkel opgave.<br />
En langt større opgave var det at<br />
omskrive tonerne fra "På loftet<br />
sidder nissen" til en tabel med tal,.<br />
Det var imidlertid nødvendigt, når alle skulle spille og kun få havde kendskab til<br />
noder.<br />
Nisserne og rotterne<br />
Udsat for MathCad, sugerør og 10. b.<br />
19.5<br />
n := 0, 1..<br />
14 Tn ( )<br />
12<br />
2 n<br />
:=<br />
n + 1<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
= Tn ( )<br />
=<br />
19.5<br />
18.406<br />
17.373<br />
16.397<br />
15.477<br />
14.608<br />
13.789<br />
13.015<br />
12.284<br />
11.595<br />
10.944<br />
10.33<br />
9.75<br />
9.203<br />
8.686<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
"c"<br />
"c#"<br />
"d"<br />
"d#"<br />
"e"<br />
"f"<br />
"f#"<br />
"g"<br />
"g#"<br />
"a"<br />
"a#"<br />
"h"<br />
"c"<br />
"c#"<br />
d<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
Melodi:<br />
1 -6 - 5 - 6 - 8 - 10 - 8 - 10 - 11<br />
15 - 13 - 13 - 10 - 13 - 11 - 11 - 8 - 11 - 10 - 10 - 1<br />
6 - 5 - 6 - 8 - 10 - 8 - 10 - 11 - 15 - 13 - 13 - 10<br />
13 - 11 - 11 - 10 - 11 - 5 - 6 - 10 - 10<br />
15 - 13 - 11 - 10 - 13 - 11 - 10 - 8 - 6 - 3 - 6 - 6<br />
4 - 1 - 8 - 8 - 6 - 3 - 6 - 15 - 13 - 11 - 10 - 13 - 11 - 10 - 8<br />
6 - 3 - 6 - 6 - 8 - 13 - 11 - 10 - 8 - 10 - 11 - 6 - 11<br />
Opgaven for eleverne var at fremstille deres panfløjter og derefter øve sig.<br />
Side 9 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
En væsentlig motivation bag udviklingsarbejdet var også ønsket om at tilbyde<br />
eleverne et differentieret undervisningstilbud.<br />
For at styrke eleverne i deres arbejde fik de tilbudet om, at alle<br />
<strong>af</strong>leveringsopgaver til og med vinterferien kunne udarbejdes og <strong>af</strong>leveres som<br />
gruppeopgaver.<br />
Side 10 <strong>af</strong> 21<br />
Grupper <strong>af</strong> elever har - om<br />
eftermiddagen efter skoletid -<br />
siddet samlet ved en computer<br />
og arbejdet med<br />
<strong>af</strong>leveringsopgaverne. I<br />
fællesskabet har de gennem den<br />
mundtlige kommunikation<br />
udviklet ikke bare deres<br />
færdigheder i brugen <strong>af</strong><br />
programmet, men i høj grad<br />
også deres matematiske<br />
kompetencer.<br />
Om samarbejdet om at udarbejde fælles besvarelser skrev eleverne:<br />
Det var ok, også sjovt at være 2 om det.<br />
Det var svært i starten, så det var godt at hjælpes lidt ad i starten.<br />
Det har været en stor hjælp! 2 hoveder tænker bedre end 1.<br />
Jeg har på et tidligt tidspunkt besluttet mig for, at skule lave min skriftlige prøve<br />
i hånden. Derfor har jeg lavet de fleste <strong>af</strong>leveringer alene og i hånden. De gange<br />
jeg har lavet <strong>af</strong>leveringen sammen med andre og i Mathcad har det været rigtig<br />
godt. Det har vi begge fået meget ud <strong>af</strong>.<br />
Det har kun været godt, ellers havde jeg aldrig lært Mathcad - det helt sikkert.<br />
Men det gjorde det også lidt sværere lige pludselig at sidde alene med det.<br />
I den sidste del <strong>af</strong> årets matematikundervisning udformede eleverne deres<br />
matematiksynopser. Her oplevede eleverne styrken ved det matematiske<br />
skriveværktøj. Dels havde de et hjælpemiddel, hvor de på samtidigt kunne skrive<br />
og arbejde med matematik. Her kunne de udforme og ikke mindst fastholde og<br />
bearbejde deres matematiske indtryk til egne matematiske udtryk, som beskrev<br />
deres problemfelter.<br />
Enheder – regning med benævnte udtryk<br />
Ved Steens, andet besøg hos eleverne i slutningen <strong>af</strong> november observerede<br />
han, at de i høj grad følte sig hjemme i at bruge Mathcad til både talmæssigt og
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
ved symbolsk arbejde. Beregninger, løsning <strong>af</strong> ligninger og gr<strong>af</strong>tegning flød<br />
ubesværet fra tanken til skærmen.<br />
Til gengæld gik det op for Steen, at det slet ikke stod klart for eleverne, at<br />
Mathcad også kan regne med enheder. I grundskoleopgaver forekommer<br />
omskrivninger mellem enheder med jævne mellemrum. I sin mest rene form kan<br />
opgaven se således ud:<br />
Beregn hvor mange liter vand, der er i et<br />
svømmebassin med målene 8m, 4m og 155cm.<br />
Uden Mathcad vil man normalt omskrive målene til dm, multiplicere og udnytte<br />
sin viden om at dm 3 er det samme som liter, eller alternativt beregne rumfanget<br />
i et andet længdemål og derefter omregne det til liter.<br />
Med Mathcad skriver man bare stykket med enheder og sætter den ønskede<br />
enhed på resultatet, så omregner Mathcad tallet korrekt. Det lyder harmløst og<br />
selvfølgeligt, men har dybere konsekvenser, end man umiddelbart opdager. Det<br />
vil forandre alle valutaberegninger idet kroner, dollars, euro, etc. alle er enheder,<br />
og det vil forandre procent og promille beregninger idet begge disse størrelser<br />
kan betragtes som enheder. Endelig spiller enheder sammen med hele<br />
funktionsbegrebet på den måde, at beskrivelse <strong>af</strong> en sammenhæng mellem ting<br />
kan laves i enheder eller som en funktion.<br />
Flemming og Steen drøftede det efter lektionerne, og i tiden derefter satte<br />
Flemming større fokus på, at Mathcad kan regne med enheder.<br />
Oprindelig havde Flemming i undervisningen valgt at nedtone brugen <strong>af</strong><br />
benævnte beregningsudtryk. Dels er det ikke et krav, at eleverne bruger dette,<br />
og dels er det hans erfaringer, at det for en stor del <strong>af</strong> eleverne vil være en<br />
udfordring, der ligger uden for deres "umiddelbare rækkevidde". Eleverne har<br />
generelt udfordring nok i at opstille deres beregningsudtryk med tal. Hvis de<br />
også skulle holde styr på enhederne, vil det betyde, at forventningerne om<br />
konsekvent brug <strong>af</strong> benævnte regneudtryk kunne have den effekt, at flere elever<br />
måtte give op.<br />
Man skal dog være opmærksom på, at netop bevidst brug <strong>af</strong> enheder kan være<br />
en stor støtte ved udformningen <strong>af</strong> et regneudtryk. Derfor havde Flemming valgt<br />
at differentiere sine forventninger med hensyn til hvilke elever, der kan have<br />
fordel <strong>af</strong> at lære at bruge benævnte regneudtryk.<br />
I januar begyndte elevernes besvarelser at <strong>af</strong>spejle deres nye kendskab til at<br />
Mathcad kunne regne med enheder, men selv ved den <strong>af</strong>sluttende prøve i maj<br />
var det ikke særligt fremtrædende. I opgave 1.1 skulle eleverne beregne Samsøs<br />
areal i hektar ved at lægge nogle delarealer sammen og i opgave 1.2 skulle dette<br />
Side 11 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
tal omregnes til km 2 . Dette kan Mathcad som sagt klare selv, men eleverne<br />
udnyttede det ikke i tilstrækkelig grad i deres besvarelse. I de to klasser var der<br />
kun to elever, som brugte det, og <strong>af</strong> den vej derved fik opgaven løst korrekt,<br />
mens de traditionelle metoder i nogle tilfælde gav anledning til Samsø blev<br />
129960000 km 2 , hvilket er markant større end hele Norden til sammen.<br />
Matematisk kommunikation<br />
En ting var, at eleverne skulle lære at anvende programmets tekniske<br />
muligheder. Et andet skridt, der viste sig at være endnu større at tage, var at<br />
finde en metode til at udarbejde og kommunikere skriftlig matematik med<br />
Mathcad.<br />
I gamle dage, dvs. dengang vi gik i skole, lærte vi, at der skulle to streger<br />
under facit. Det sagde vores lærer den gang til os. Hvad lærernes lærere havde<br />
sagt til dem, ved vi ikke, men vi ved, hvad vi har sagt til vores elever gennem<br />
tiden.<br />
Men i bestemmelserne om ordenskarakteren står der ikke noget om to streger<br />
under facit. Der nævnes derimod, at orden i matematik gives ud fra et<br />
helhedsindtryk, idet der lægges vægt på besvarelsens kommunikationsværdi.<br />
Der skal lægges vægt på, hvor let det er at læse og forstå besvarelsen. I<br />
bedømmelsen indgår blandt andet en vurdering <strong>af</strong> besvarelsens læselighed,<br />
ensartethed, opsætning og de rettelser, som eventuelt er foretaget i besvarelsen.<br />
Det traditionelle begreb orden i matematik er altså erstattet med ordentlighed,<br />
der betyder en skriftlig matematisk kommunikation, der er struktureret,<br />
veldokumenteret, overskuelig og æstetisk.<br />
Det er ikke umiddelbart muligt at bruge dobbelt understregning i Mathcad, så<br />
alene det forhold tvang os til at tænke i nye baner. Og lighedstegnet, der er<br />
centralt i matematik, er erstattet <strong>af</strong> mindst fire forskellige lighedstegn i Mathcad,<br />
idet der er forskel på, om lighedstegnet angiver en tildeling, en beregning, en<br />
symbolsk omskrivning eller et boolsk udtryk i en ligning eller ulighed. Da<br />
brugeren kan vælge enten <strong>af</strong> vise de forskellige lighedstegn eller lave de fleste <strong>af</strong><br />
dem som et almindeligt lighedstegn, så har det også en indflydelse på, hvordan<br />
en ordentlig kommunikation ser ud. Mere væsentligt er, at alle lighedstegn er<br />
dynamiske og udløser en aktion fra programmets side, så man kan ikke bare<br />
skrive et lighedstegn ud i det blå. Ligeledes er det en vedtagelse i matematik, at<br />
de eneste beregningsudtryk, der må ombrydes over flere linjer er en sum; igen<br />
et forhold der gør, at designet <strong>af</strong> en besvarelse skal overvejes.<br />
Endelig er elektroniske matematikværktøjer opbygget objektorienteret, hvor<br />
objekter kan være et algebraisk udtryk, et gr<strong>af</strong>isk udtryk eller en tekst. En<br />
konsekvens <strong>af</strong> dette er, at man enten må lære, at alle regneudtryk skal være<br />
benævnte for at få benævnelsen på i facit, eller også må man finde andre veje.<br />
Eleverne i de to 10. klasser valgte sammen med Flemming det sidste og<br />
fandt frem til en metode, der viste sig at være hensigtsmæssig. Alligevel er det<br />
klart, at der stadig er muligt at vælge andre hensigtsmæssige og pæne design.<br />
Side 12 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
De enkelte elevers besvarelser er da også præget <strong>af</strong> individualitet til trods for<br />
elevernes samarbejde med at udvikle en god opstilling.<br />
Ved kommunikation <strong>af</strong> et matematisk problem præsenteres problemet med:<br />
- en kort tekst i et tekstobjekt<br />
- et matematisk udtryk i form <strong>af</strong> ligning, et regneudtryk med udregning eller et<br />
boolsk udtryk i et algebraisk objekt<br />
- et <strong>af</strong>rundet benævnt facit, eller en beskrivende tekst i et tekstobjekt.<br />
Herefter var det elevernes valg at bruge programmets muligheder til at finde en<br />
metode, der levede op til forventningerne om struktur, dokumentation,<br />
overskuelighed og æstetik i det skriftlig matematiske udtryk.<br />
Malene valgte at udforme opgave 3 i FS10 sommer 2004 således:<br />
3. Elbiler<br />
3.1<br />
3.2<br />
3.3<br />
3.4<br />
Årlige omkostninger:<br />
Prisen for i km i elbil:<br />
Hvor mange år:<br />
Elbil:<br />
Benzinbil:<br />
Prisforskel efter 8 år:<br />
1. år:<br />
9. år:<br />
32188+ 5134 + 425 + 2565 + 3962 = 44274<br />
25384+ 7208 + 4062 + 1750 + 3962 = 42366<br />
442748 ⋅ − 423668 ⋅ = 15264<br />
15264<br />
= 34.476%<br />
44274<br />
44274<br />
= 3.689<br />
12000<br />
44274− 32188<br />
12000<br />
53<br />
[ 442748 ⋅ + [ x⋅( 5134 + 425 + 2565 + 3962)<br />
] ] < [ 423668 ⋅ + [ x⋅( 7208 + 4062 + 1750 + 3962)<br />
] ] solve , x → < x<br />
17<br />
8⋅365 ⎛<br />
⎜<br />
⎞<br />
⎠<br />
53<br />
17 365 ⋅ +<br />
⎝<br />
365<br />
= 1.007<br />
= 11.12<br />
Side 13 <strong>af</strong> 21<br />
44274 kr. pr. år<br />
42366 kr. pr. år<br />
15264 kr.<br />
Elbilerne koster 34,5%<br />
mere end benzinbilerne<br />
3.7 kr. pr. km<br />
1 kr. pr. km<br />
Efter 11,12 år vil det<br />
kunne betale sig med<br />
elbilerne<br />
Om den fælles udfordring i at finde en metode til den skriftlige matematiske<br />
kommunikation skriver to elever:<br />
Det har været dejligt at sidde fælles med klassen, og se hinandens<br />
blækregninger. Man får masser <strong>af</strong> inspiration til orden og lære meget.<br />
At se hinandens regneudtryk og orden er en stor hjælp. At fremlægge for<br />
hinanden har været rigtig godt.
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Anderledes matematiklæring<br />
I udviklingsarbejdet ønskede vi at være opmærksomme på, hvordan en<br />
pædagogisk anvendelse <strong>af</strong> et elektroniske <strong>matematikskriveværktøj</strong> gør en forskel<br />
i elevernes matematiklæring.<br />
Specielt søgte vi svar på, hvad der sker med elevernes:<br />
− tro på og mulighed for at matematisere et problem eller en konkret situation,<br />
når trivielt regnearbejde og komplicerede matematiske reduktioner bliver<br />
overtaget <strong>af</strong> computeren?<br />
− grundlæggende forståelse <strong>af</strong> matematik, når det bl.a. bliver nødvendigt, at<br />
kende forskellen på variabler og konstanter i et funktionsudtryk?<br />
− matematikopfattelse, når de oplever, at to streger (lig med ”=”) er det<br />
samme udtryk for mindst tre forskellige ting (”tildele”, ”beregne” og ”have<br />
samme værdi”), og det derfor er nødvendigt at indføre flere forskellige tegn<br />
for de forskellige betingelser, der tidligere bare var to streger?<br />
− holdning til faget, når de oplever, at en hel verden <strong>af</strong> matematik ligger lige<br />
foran dem og denne verden (med lidt hjælp) vil være til at samle op?<br />
I evalueringerne vi har modtaget fra eleverne skriver de herom:<br />
Det har givet mig mulighed for at lave matematik, jeg umuligt ville være i stand<br />
til at lave foruden.<br />
Det har gjort, at jeg kunne eksperimentere med, hvad der sker, når jeg ændrer<br />
forskellige værdier, hvilket er håbløst i hånden.<br />
Kast<br />
V:= 50 h := 20 b := 0.. 100<br />
V⋅sin( a⋅deg) V<br />
fa ( ) V⋅cos( a⋅deg) 2 V 2 cos ( a⋅deg) 2<br />
+ − ⋅<br />
+ 2g ⋅ ⋅h<br />
:=<br />
⋅<br />
g<br />
2V<br />
jb ( )<br />
2<br />
⋅ ⋅sin( b⋅deg) ⋅cos<br />
( b⋅deg) :=<br />
g<br />
Kastelængde<br />
fa ()<br />
jb ( )<br />
Kastelængde ved variabel kastev. (m. h)<br />
300<br />
200<br />
100<br />
100 0 100<br />
a, b<br />
vinkel (grader)<br />
Side 14 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Det var jo en del <strong>af</strong> vores indlæring <strong>af</strong> funktioner.<br />
Det er rigtigt, at man fokuserer mere på formlerne, men jeg synes stadig, det er<br />
nemmest at lave tegnearbejdet i hånden.<br />
Adskillige <strong>af</strong> disse begreber(regneudtryk, variabler, konstanter, funktioner…) er<br />
først blevet overskuelige ord som følge <strong>af</strong> brugen <strong>af</strong> Mathcad.<br />
Mathcad og Excel er matematikredskaber, jeg kan bruge. Det hjælper mig med<br />
at udføre avanceret matematik.<br />
Ja, matematikken er blevet meget lettere, og programmet gør, at der er mere<br />
fokus på opstillingen <strong>af</strong> formlerne.<br />
Det er blevet lettere at lave svær matematik, men sværere at lave let<br />
matematik. Forstået på den måde at enkle regnestykker nogle gange bliver gjort<br />
svære, fordi Mathcad har så mange mulighed og funktioner. Men når man sætter<br />
sig ind i et specifikt områder bliver det pludselig let at beskrive svær matematik.<br />
⎛<br />
⎝<br />
Koordinater 0<br />
〈 〉<br />
Koordinater 1<br />
〈 〉<br />
, Koordinater 2<br />
〈 〉 ⎞<br />
, ⎠ Koordinater 0<br />
〈 〉<br />
Koordinater 1<br />
〈 〉<br />
, Koordinater 2<br />
⎛<br />
〈 〉<br />
,<br />
⎝<br />
,<br />
Det er hverken lettere eller sværere. Men en stor hindring er selvfølgelig det<br />
trivielle skrivearbejde. Med Mathcad slipper man for det kedelige, og man<br />
fokuserer på den ”svære” matematik.<br />
Man kommer meget mere i dybten.<br />
Det er gode oplevelser, når man får en ligning til at lade sig gøre, som man ikke<br />
umiddelbart havde kunne lave i hånden.<br />
Ja, helt sikkert sjovere, det er fedt, at man kan vise sjovere og sværere<br />
matematik vha. programmet.<br />
Det er også nemmere, for det mest regner det jo svaret ud for en, men man skal<br />
jo selv finde formlen<br />
Side 15 <strong>af</strong> 21<br />
⎞<br />
⎠
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Det er blevet sjovere, fordi man kan lave kompliceret matematik på mindre tid.<br />
Og så er mange ting gjort nemmere.<br />
Vi havde ikke forventninger – ej heller ønsker - om, at anvendelsen <strong>af</strong> dette<br />
program ville gøre det nemmere at arbejde med matematik, men det ville betyde<br />
arbejde på en anden måde. Læring forudsætter stadig hårdt arbejde.<br />
Det er ikke blevet lettere, det er kommet op på et andet niveau. Det er også<br />
fedt, at man ikke skal bekymre sig om de kedelige udregninger.<br />
Jeg synes, jeg har gjort rimelig meget for at lære det, og det har også givet<br />
pote.<br />
Som arbejdet udviklede sig, besluttede ca. halvdelen <strong>af</strong> eleverne at benytte<br />
Mathcad ved de skriftlige prøver, to ønskede at bruge tekstbehandling som<br />
platform for en elektronisk besvarelse, mens resten valgte at arbejde med papir<br />
og blyant ved den skriftlige prøve. Ved den mundtlige prøve brugte alle eleverne<br />
Mathcad under prøveforløbet.<br />
Konklusioner<br />
Umiddelbart før de skriftlige prøver bad vi eleverne udfylde et evalueringsark,<br />
hvor vi bad dem om at fortælle om deres oplevelser under udviklingsarbejdet.<br />
Ved gennemgangen <strong>af</strong> disse evalueringsark, har vi fået såvel kvalitative som<br />
kvantitative svar på udvalgte områder, der har været centrale i forbindelse med<br />
udviklingsarbejdet.<br />
Faglig udfordring og fordybelse<br />
Som vi ser udviklingsarbejdet, har brugen <strong>af</strong> Mathcad i undervisningen betydet,<br />
at eleverne har lært meget. Ikke fordi Mathcad har gjort det nemmere for<br />
eleverne, men fordi programmet har motiveret eleverne til at bruge langt mere<br />
tid på at arbejde med - og søge udfordringer i matematik. Gennem dette har vi<br />
oplevet, at eleverne i dette 10. klasse forløb har lært mere sammenlignet med<br />
vore erfaringer fra tidligere.<br />
Vi har oplevet, at eleverne har følt det at lære at bruge programmet som en<br />
udfordring, det har været værd at "række ud efter", også selv om mange har<br />
fundet, at det har været svært.<br />
Altså efter at have brugt over et halvt år på at lære det nogenlunde, jo så bliver<br />
det sjovere og nemmere, men det tog os lang tid.<br />
Jeg synes, det er et godt program og har derfor gjort meget for at lære det.<br />
Side 16 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Flemming har også oplevet, at<br />
undervisningstilbudet i dette forløb har været<br />
langt mere differentieret end tidligere. Der har<br />
været udfordringer til flere. Dette skyldes<br />
selvfølgelig ikke kun brugen <strong>af</strong><br />
<strong>matematikskriveværktøj</strong>et, men i langt højere<br />
grad, at undervisningen i løbet <strong>af</strong> året har<br />
været målrettet efter, at eleverne i slutningen<br />
<strong>af</strong> året skulle udarbejde et matematik-projekt,<br />
som de skulle fremlægge ved den mundtlige prøve, der var organiseret efter<br />
synopse princippet (se artiklerne om dette projekt i CRIT 2003).<br />
http://www.inet-spf.dk/JK/20040515_crit0304/pdf/synops_i_matematik.PDF<br />
http://www.inet-spf.dk/JK/20040515_crit0304/pdf/klare_udviklingsmuligheder.PDF<br />
I disse projekter har elever eksperimenteret med særdeles komplicerede<br />
matematiske modeller. Det være sig i form <strong>af</strong> komplicerede funktionsudtryk,<br />
med flere parametre, opmåling <strong>af</strong> et område i tre dimensioner med henblik på<br />
præsentation i et rumligt koordinatsystem og komplicerede beregninger over<br />
undersøgelser <strong>af</strong> konkrete forhold.<br />
Ida og Louise havde biogr<strong>af</strong>en som deres matematikprojekt. De havde uden for<br />
den normale åbningstid besøgt biogr<strong>af</strong>en. Her havde de været i operatørrummet,<br />
hvor de havde set filmrullen med Ringenes Herre. De havde målt størrelsen på<br />
filmrullen, havde fået en strimmel film og de vidste hvor lang tid filmen varede.<br />
På baggrund <strong>af</strong> disse oplysninger og det de kunne måle på filmstrimlen,<br />
eksperimenterede de sig i Mathcad frem til et regneudtryk, der viste, at filmen<br />
blev fremvist med 25 billeder i sekundet.<br />
Fordi man med Mathcad kan<br />
skrive sværere matematik, får<br />
kommunikationen større faglig<br />
tyngde og bliver dybere.<br />
Heldigvis er det også sådan, at<br />
man med værktøjet bliver<br />
bedre til at læse sværere<br />
matematik. Det betyder, at<br />
mange <strong>af</strong> eleverne er nået<br />
dybere i matematik, end vi<br />
normalt ser blandt eleverne i<br />
grundskolen.<br />
Vi ved at brændpunktet er lige over toppunktet på en parabel, den <strong>af</strong>stand er b.<br />
b er lige så lang som <strong>af</strong>standen fra toppunktet til ledelinien, L.<br />
Derfor gælder:<br />
( ax ⋅ ) 2 − L x 2<br />
og:<br />
ax 2 ( ⋅ + b)<br />
2<br />
og:<br />
ax 2 ( ⋅ ) 2<br />
og:<br />
x 2<br />
+<br />
+<br />
Side 17 <strong>af</strong> 21<br />
( ax ⋅ ) 2 ⎡⎣<br />
2<br />
− b⎤⎦<br />
ax 2 ( ⋅ − b)<br />
2<br />
( ) 2<br />
2a x 2<br />
+ ⋅ ⋅b<br />
b 2<br />
+ x 2<br />
ax 2<br />
+ ⋅ 2a x 2<br />
− ⋅ ⋅b<br />
b 2<br />
+<br />
4a x 2<br />
⋅ ⋅b x 2<br />
og:<br />
4⋅a⋅b 1 solve, b<br />
1<br />
→<br />
4⋅a
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Brug Mathcad tidligt i matematikundervisningen<br />
Ikke overraskende er det tydeligt, at det er de elever, der har været mest<br />
optaget, der har fået det største udbytte. Samtidig har det ikke betydet, at<br />
resten <strong>af</strong> elever har fået et ringere vilkår.<br />
Steen vidste det og nu ved Flemming også, at der er alt mulig grund til at gøre<br />
integration <strong>af</strong> et matematisk skriveværktøj i matematikundervisningen<br />
obligatorisk. Ingen elever bør fravælge de muligheder, det giver for matematisk<br />
udvikling og udfordring, når et digitalt <strong>matematikskriveværktøj</strong> integreres i<br />
undervisningen. Selvom "adgangsbilletten" til programmet måske forekommer<br />
stor, er det anstrengelserne værd:<br />
Den første gang jeg blev introduceret for Mathcad, var jeg utrolig positivt<br />
overrasket. Senere bliver man mere negativ når man finder ud <strong>af</strong>, hvor svært det<br />
er. Det er pissesvært.<br />
Man skulle lige tage sig sammen i starten.<br />
Det er genialt, at det kan ”regne” så mange forskellige ting for en. Ordenen er<br />
rimelig nem!<br />
Det er svært at lære i starten, meget svært! Det ville måske hjælpe lidt på<br />
forståelsen, hvis det blev oversat til dansk??<br />
Den mest entydige og klare melding, vi har fået fra eleverne, er en klar<br />
udmelding om, at programmet skal introduceres tidligere end i 10. På SPF<br />
kommer eleverne først i 8. og derfor ser vi flere elever skrive om dette:<br />
Gerne Mathcad i 8´ne. Men det er en ordentlig mundfuld, og måske vil mange<br />
elever have sværere ved at bruge Mathcad i 8. klasse, og derfor falde fra. Det<br />
ville være ærgerligt. Derfor i små portioner.<br />
Ja tak. Begynd gerne i 8. Al matematik ville have været lettere at lære<br />
Gerne Mathcad i 8.<br />
Jeg tror, man bedre kan sætte sig ind i det, hvis man har h<strong>af</strong>t det i længere tid.<br />
De fleste skoler i netværket har besluttet at bruge Mathcad i hvert fald fra 7.<br />
klasse, og en del <strong>af</strong> dem bruger det endnu tidligere.<br />
Side 18 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Mathcad ved de <strong>af</strong>sluttende prøver<br />
Som en del <strong>af</strong> evalueringen har vi sammenlignet<br />
de karakterer, eleverne opnåede ved den skriftlige<br />
prøve i matematik ved FSA med de karakterer<br />
eleverne opnåede året efter ved FS10.<br />
Ved gennemgang <strong>af</strong> dette materiale kan vi<br />
konstatere, at de elever, der anvendte Mathcad<br />
opnåede en fremgang på 1 karakter, mens de<br />
elever, der valgte ikke at benytte Mathcad ved<br />
prøven opnåede præcist samme niveau som året<br />
før. Begge disse beregninger er udført som et<br />
gennemsnit for de to grupper. Med hensyn til<br />
ordenskarakteren er forskellen endnu større.<br />
Alle eleverne udtrykte i deres evalueringer, at de<br />
kunne se mange positive muligheder ved at bruge<br />
Mathcad som et matematikredskab.<br />
I evalueringen skrev Kristina:<br />
Jeg følte mig ikke sikker nok til at bruge Mathcad", ved den skriftlige prøve.<br />
Kristina valgte at bruge Mathcad ved den mundtlige prøve, fordi det er en<br />
færdighed, man skal have.<br />
Cirka halvdelen <strong>af</strong> eleverne udtrykker, at de ikke vil bruge Mathcad til den<br />
skriftlige prøve, men at de ser brugen <strong>af</strong> programmet som en nødvendighed ved<br />
den mundtlige prøve. Umiddelbart var det overraskende fordi Mathcad er et<br />
skriveværktøj, som vi troede, ville have sin store styrke netop ved den skriftlige<br />
prøve.<br />
Det er vores skøn, at<br />
hovedårsagen til, at eleverne<br />
ikke turde bruge Mathcad<br />
ved den skriftlige prøve, var<br />
frygten for at skulle sidde<br />
alene med problemerne og<br />
bekymringerne, hvis<br />
programmet skulle finde på<br />
at drille.<br />
Dette er anderledes ved<br />
den mundtlige prøve, hvor<br />
eleverne er til prøve i<br />
grupper. Ved den mundtlige<br />
prøve har de både deres<br />
indbyrdes dialog og i yderste<br />
Mellem Cola (1 L)<br />
Lille radius = 4.1 cm<br />
Store Radius = 5.75 cm<br />
Højde til streg(flugter) = 14.6 cm<br />
14.6 2 ( ) ( 5.75 − 4.1)<br />
2<br />
− = 14.506 cm<br />
Højde til streg ved hjælp <strong>af</strong> Phytagoras = 14.5 cm<br />
Vægt <strong>af</strong> bæger uden vand = 24g<br />
Vægt <strong>af</strong> bæger med vand = 1036g<br />
V = 1<br />
3 π ⋅ ⋅14.5 5.752 4.1 2<br />
+ + 5.75⋅4.1 Side 19 <strong>af</strong> 21<br />
( ) =<br />
1115.254
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
konsekvens også dialogen med eksaminator og censor som udveje. Derfor<br />
fortæller de samstemmende, at de vil bruge programmet ved den mundtlige<br />
prøve, dels fordi det giver dem overblik og dels fordi de - med programmet som<br />
redskab - vil have mod på at kaste sig ud i mere komplicerede matematiske<br />
udfordringer.<br />
En blandt mange elever skriver således:<br />
Ved den mundtlige prøve vil jeg bruge det. Da har vi lært dette fantastiske<br />
værktøj at kende, kan vi lige så godt vise, at vi kan bruge det.<br />
Ny matematik<br />
Indførslen <strong>af</strong> nye teknologier medfører bekymringer om de teknikker, der går i<br />
glemmebogen.<br />
To elever skriver:<br />
Med Mathcad kan man lave mere avanceret matematik. Det er sjovt og godt,<br />
men man har tendens til at glemme, hvordan man skulle have gjort uden<br />
Mathcad!<br />
Jeg mener ikke, det kan kaldes matematik, når man bare trykker på et par<br />
taster.<br />
Hertil kan Flemming svare: "For mange år siden var jeg en haj til<br />
kvadratrodsdivision. I dag aner jeg ikke, hvad jeg skulle gøre, hvis jeg skulle<br />
uddrage kvadratroden <strong>af</strong> 617 uden en lommeregner. Dette er jeg ikke rigtig<br />
bekymret over."<br />
Sammenholdt med alle de faglige gevinster ved at bruge skriveværktøjet<br />
Mathcad er der slet ingen tvivl.<br />
Flemming er overbevist:<br />
Integrationen <strong>af</strong> det digitale <strong>matematikskriveværktøj</strong> i matematikundervisninger<br />
tilfører matematikundervisningen så mange kvaliteter, at jeg må forvente, at det<br />
vil revolutionere den fremtidige undervisningen i matematik i lige så stort<br />
omfang, som dengang lommeregneren blev mulig at ansk<strong>af</strong>fe til en<br />
overkommelig pris.<br />
Epilog:<br />
I forbindelse med året finale i KappAbel konkurrencen på ICME-10 var nogle <strong>af</strong><br />
eleverne fra de to 10. klasser til stede. Martin og August havde medbragt<br />
klassekammeraten Mads. Til sammen udgjorde de tre drenge bandet Nosx, der<br />
stod for den musikalske underholdning ved finalen.<br />
Martin og August var sammen med Kristina, Silja blevet nummer to ved de<br />
nordiske mesterskaber i matematik.<br />
(se http://www.kappabel.com/ og<br />
http://flemming.nielsen.person.emu.dk/10a/jp209.htm)<br />
Side 20 <strong>af</strong> 21
<strong>Introduktion</strong> <strong>af</strong> <strong>matematikskriveværktøj</strong> i 10.<br />
Kort før Steen forlod finalen, tog Anders, der den <strong>af</strong>ten var blandt tilskuerne, fat i<br />
ham og sagde:<br />
Nu er du jo godt klar over, vi vil skabe problemer i fremtiden.<br />
Lettere forundret fik Steen fremstammet noget om hvorfor det?<br />
Jo, fordi vi bruger Mathcad på de skoler, vi går videre på…<br />
Side 21 <strong>af</strong> 21