28.01.2015 Views

PDF, 216 kB - Lahti

PDF, 216 kB - Lahti

PDF, 216 kB - Lahti

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Luku 1<br />

Matematiikka<br />

Matematiikan asema aikamme kulttuurissa edellyttää valmiutta ymmärtää, hyödyntää<br />

ja tuottaa matemaattisesti esitettyä tietoa. Matematiikan opetuksen tehtävänä<br />

on tutustuttaa opiskelija matemaattisen ajattelun malleihin sekä matematiikan<br />

perusideoihin ja rakenteisiin, opettaa käyttämään puhuttua ja kirjoitettua<br />

matematiikan kieltä sekä kehittää laskemisen ja ongelmien ratkaisemisen taitoja.<br />

Matematiikan opetustilanteet järjestetään siten, että ne herättävät opiskelijan tekemään<br />

havaintojensa pohjalta kysymyksiä, oletuksia ja päätelmiä sekä perustelemaan<br />

niitä. Erityisesti opiskelijaa ohjataan hahmottamaan matemaattisten käsitteiden<br />

merkityksiä ja tunnistamaan, kuinka ne liittyvät laajempiin kokonaisuuksiin.<br />

Opiskelijaa myös kannustetaan kehittämään luovia ratkaisuja matemaattisiin ongelmiin.<br />

Opetuksessa tutkitaan matematiikan ja arkielämän välisiä yhteyksiä sekä<br />

tietoisesti käytetään eteen tulevia mahdollisuuksia opiskelijan persoonallisuuden<br />

kehittämiseen, mikä tarkoittaa muun muassa hänen kiinnostuksensa ohjaamista,<br />

kokeiluihin kannustamista sekä tiedonhankintaprosessien kehittämistä.<br />

Kurssikuvausten väljyyttä voidaan käyttää resurssien salliessa keskeisten sisältöjen<br />

syventämiseen ja eheyttävien kokonaisuuksien muodostamiseen.<br />

Työtapoina käytetään opettajajohtoista, itsenäistä ja ryhmätyöskentelyä. Tieto-


LUKU 1. MATEMATIIKKA 2<br />

tekniikkaa ja laskimia hyödynnetään soveltuvin osin. Kansainvälisiä yhteistyöprojekteja<br />

voidaan hyödyntää matematiikan opetuksessa. Yhteistyöstä sovitaan<br />

yksityiskohtaisemmin koulukohtaisissa suunnitelmissa vuosittain. Yhteistyöprojektien<br />

tavoitteena on myös muiden oppiaineiden integrointi.<br />

1.1 Arviointi<br />

Matematiikan opetuksessa arvioinnin tulee kehittää opiskelijan kykyä esittää ratkaisuja,<br />

tukea opiskelijaa matemaattisten käsitteiden muodostamisprosessissa ja<br />

arvioida kirjallista esitystä sekä opettaa opiskelijalle oman työnsä arvioimista.<br />

Osaamisen arvioinnissa kiinnitetään huomio laskutaitoon, menetelmien valintaan<br />

ja päätelmien täsmälliseen ja johdonmukaiseen perustelemiseen.<br />

Arviointiin vaikuttavat pääsääntöisesti tuntiaktiivisuus, harrastuneisuus ja kurssikoe.<br />

Kurssikokeen lisäksi tai asemasta arviointi voi perustua myös muuhun kurssin<br />

aikana esitettyyn näyttöön. Kurssin itsenäisestä suorituksesta neuvotellaan erikseen<br />

kurssikohtaisesti.<br />

1.2 Oppimäärän vaihtaminen<br />

Matematiikan oppimäärää vaihdettaessa pitkästä lyhyeen suositellaan hyväksi lukemisessa<br />

seuraavia vastaavuuksia: MAA1 → MAB1, MAA3 → MAB2, MAA6<br />

→ MAB5, MAA7 → MAB4 ja MAA8 → MAB3. Opetussuunnitelmassa voidaan<br />

määrätä myös lisänäyttöjä etenkin kurssin arvosanaa uudelleen arvioitaessa.


Luku 2<br />

Matematiikan pitkä oppimäärä<br />

Matematiikan pitkän oppimäärän opetuksen tehtävänä on antaa opiskelijalle matemaattiset<br />

valmiudet, joita tarvitaan ammatillisissa opinnoissa ja korkeakouluopinnoissa.<br />

Pitkän matematiikan opinnoissa opiskelijalla on tilaisuus omaksua matemaattisia<br />

käsitteitä ja menetelmiä sekä oppia ymmärtämään matemaattisen tiedon<br />

luonnetta. Opetus pyrkii myös antamaan opiskelijalle selkeän käsityksen matematiikan<br />

merkityksestä yhteiskunnan kehityksessä sekä sen soveltamismahdollisuuksista<br />

arkielämässä, tieteessä ja tekniikassa.<br />

2.1 Opetuksen tavoitteet<br />

Matematiikan pitkän oppimäärän opetuksen tavoitteena on, että opiskelija<br />

• tottuu pitkäjänteiseen työskentelyyn ja oppii sitä kautta luottamaan omiin<br />

matemaattisiin kykyihinsä, taitoihinsa ja ajatteluunsa,<br />

• rohkaistuu kokeilevaan ja tutkivaan toimintaan, ratkaisujen keksimiseen sekä<br />

niiden kriittiseen arviointiin,<br />

• ymmärtää ja osaa käyttää matematiikan kieltä, kuten seuraamaan matemaattisen<br />

tiedon esittämistä, lukemaan matemaattista tekstiä, keskustele-


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 4<br />

maan matematiikasta, ja oppii arvostamaan esityksen täsmällisyyttä ja perustelujen<br />

selkeyttä,<br />

• oppii ratkaisujen ja todistusten täsmällisen esitystavan,<br />

• oppii näkemään matemaattisen tiedon loogisena rakenteena ja ymmärtämään<br />

kokonaisuuksia,<br />

• kehittää lausekkeiden käsittely-, päättely- ja ongelmanratkaisutaitojaan,<br />

• harjaantuu käsittelemään tietoa matematiikalle ominaisella tavalla, tottuu<br />

tekemään otaksumia, tutkimaan niiden oikeellisuutta ja laatimaan perusteluja<br />

sekä arvioimaan perustelujen pätevyyttä ja tulosten yleistettävyyttä,<br />

• harjaantuu mallintamaan käytännön ongelmatilanteita ja hyödyntämään erilaisia<br />

ratkaisustrategioita,<br />

• osaa käyttää tarkoituksenmukaisia matemaattisia menetelmiä, teknisiä apuvälineitä<br />

ja tietolähteitä,<br />

• saavuttaa jatko-opinnoissa (erityisesti teknisillä aloilla) tarvittavat valmiudet.


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 5<br />

2.2 Pakolliset kurssit<br />

Pakolliset kurssit tulee pääsääntöisesti suorittaa numerojärjestyksessä.<br />

2.2.1 Funktiot ja yhtälöt (MAA1)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• vahvistaa yhtälön ratkaisemisen ja prosenttilaskennan taitojaan,<br />

• syventää verrannollisuuden, neliöjuuren ja potenssin käsitteiden ymmärtämistään,<br />

• tottuu käyttämään neliöjuuren ja potenssin laskusääntöjä,<br />

• syventää funktiokäsitteen ymmärtämiseen tutkimalla potenssi- ja eksponenttifunktioita,<br />

• oppii ratkaisemaan potenssiyhtälöitä,<br />

• oppii laskimen peruskäytön.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Potenssifunktio, potenssiyhtälön ratkaiseminen, juuret ja murtopotenssi, eksponenttifunktio<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Lukujoukot, prosentti, lineaarisen yhtälön ratkaisu, verranto


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 6<br />

2.2.2 Polynomifunktiot (MAA2)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• harjaantuu käsittelemään polynomifunktioita,<br />

• oppii ratkaisemaan toisen asteen polynomiyhtälöitä ja tutkimaan ratkaisujen<br />

lukumäärää,<br />

• oppii ratkaisemaan korkeamman asteen polynomiyhtälöitä, jotka voidaan<br />

ratkaista ilman polynomien jakolaskua,<br />

• oppii ratkaisemaan yksinkertaisia polynomiepäyhtälöitä,<br />

• oppii soveltamaan käytäntöön polynomiyhtälöitä ja -epäyhtälöitä.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Polynomien tulo ja binomikaavat, polynomifunktio, toisen ja korkeamman asteen<br />

polynomiyhtälöitä, toisen asteen yhtälön juurten lukumäärän tutkiminen, toisen<br />

asteen polynomin jakaminen tekijöihin, polynomiepäyhtälön ratkaiseminen


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 7<br />

2.2.3 Geometria (MAA3)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• harjaantuu hahmottamaan ja kuvaamaan tilaa sekä muotoa koskevaa tietoa<br />

sekä kaksi- että kolmiulotteisissa tilanteissa,<br />

• harjaantuu muotoilemaan, perustelemaan ja käyttämään geometrista tietoa<br />

käsitteleviä lauseita,<br />

• ratkaisee geometrisia ongelmia käyttäen hyväksi kuvioiden ja kappaleiden<br />

ominaisuuksia, yhdenmuotoisuutta, Pythagoraan lausetta sekä suora- ja vinokulmaisen<br />

kolmion trigonometriaa.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kuvioiden ja kappaleiden yhdenmuotoisuus, mittakaava, sini- ja kosinilause, ympyrän,<br />

sen osien ja siihen liittyvien suorien geometria, kuvioihin ja kappaleisiin<br />

liittyvien pituuksien, kulmien ja pinta-alojen ja tilavuuksien laskeminen<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Geometrinen todistaminen


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 8<br />

2.2.4 Analyyttinen geometria (MAA4)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• ymmärtää, kuinka analyyttinen geometria luo yhteyksiä geometristen ja algebrallisten<br />

käsitteiden välille,<br />

• ymmärtää pistejoukon yhtälön käsitteen ja oppii tutkimaan yhtälöiden avulla<br />

pisteitä, suoria, ympyröitä ja paraabeleja,<br />

• syventää itseisarvokäsitteen ymmärtämystään ja oppii ratkaisemaan sellaisia<br />

itseisarvoyhtälöitä ja vastaavia epäyhtälöitä, jotka ovat tyyppiä |f(x)| = a<br />

tai |f(x)| = |g(x)|,<br />

• vahvistaa yhtälöryhmän ratkaisemisen taitojaan.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Pistejoukon yhtälö, suoran, ympyrän, ja paraabelin yhtälö, itseisarvoyhtälön ja<br />

epäyhtälön ratkaiseminen, yhtälöpari ja sen sovelluksia, yhtälöryhmän ratkaiseminen,<br />

pisteen etäisyys suorasta<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Kahden muuttujan epäyhtälön ja epäyhtälöryhmän ratkaisu, optimointi


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 9<br />

2.2.5 Vektorit (MAA5)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• ymmärtää vektorikäsitteen ja perehtyy vektorilaskennan perusteisiin,<br />

• oppii tutkimaan kuvioiden ominaisuuksia vektoreiden avulla,<br />

• tutkii kaksi- ja kolmiulotteisten koordinaatiston pisteitä, etäisyyksiä ja kulmia<br />

vektoreiden avulla.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Vektorien perusominaisuudet, kantavektorit, vektorien yhteen- ja vähennyslasku ja<br />

vektorin kertominen luvulla, koordinaatiston vektoreiden, skalaaritulo, vektorien<br />

välinen kulma, suorat ja tasot avaruudessa<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Geometriset ja fysiikan sovelluksia


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 10<br />

2.2.6 Todennäköisyys ja tilastot (MAA6)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii havainnollistamaan diskreettejä ja jatkuvia tilastollisia jakaumia, arvioimaan<br />

tilastoja kriittisesti sekä määrittämään ja tulkitsemaan jakaumien<br />

tunnuslukuja,<br />

• perehtyy kombinatorisiin menetelmiin,<br />

• harjaantuu käyttämään laskimen tilastollisia ominaisuuksia,<br />

• ymmärtää tilastojen merkityksen ilmiöiden kuvaamisessa ja sattuman vaikutuksen<br />

tapahtumiin,<br />

• perehtyy todennäköisyyden käsitteeseen ja oppii määrittämään jakauman<br />

odotusarvon sekä soveltamaan sitä,<br />

• ymmärtää diskreetin todennäköisyysjakauman käsitteen ja oppii määrittämään<br />

jakauman odotusarvon sekä soveltamaan sitä,<br />

• perehtyy jatkuvan todennäköisyysjakauman käsitteeseen ja oppii soveltamaan<br />

normaalijakaumaa.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Diskreetti ja jatkuva tilastollinen jakauma, jakauman tunnusluvut, klassinen ja<br />

tilastollinen todennäköisyys, kombinatoriikka, todennäköisyyksien laskusäännöt,<br />

diskreetti ja jatkuva todennäköisyysjakauma, diskreetin jakauman odotusarvo, normaalijakauma


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 11<br />

2.2.7 Derivaatta (MAA7)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• osaa määrittää rationaalifunktion nollakohdat ja ratkaista yksinkertaisia rationaaliepäyhtälöitä,<br />

• omaksuu havainnollisen käsityksen funktion raja-arvosta, jatkuvuudesta ja<br />

derivaatasta,<br />

• määrittää yksinkertaisten funktioiden derivaatat,<br />

• osaa tutkia derivaatan avulla polynomifunktion kulkua ja määrittää sen ääriarvot,<br />

• osaa määrittää rationaalifunktion suurimman ja pienimmän arvon sovellusongelmien<br />

yhteydessä,<br />

• oppii soveltamaan derivaattaa käytäntöön.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Rationaaliyhtälö ja -epäyhtälö, funktion raja-arvo, jatkuvuus ja derivaatta, polynomifunktion,<br />

funktioiden tulon ja osamäärän derivoiminen, polynomifunktion<br />

kulun tutkiminen ja ääriarvojen määrittäminen<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Rationaalifunktioiden määrittely- ja arvojoukot , suoran kulmakertoimen ja nopeuden<br />

yhteys derivaattaan, korkeamman asteen derivaatat


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 12<br />

2.2.8 Juuri- ja logaritmifunktiot (MAA8)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• tuntee juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioiden ominaisuudet ja osaa ratkaista<br />

niihin liittyviä yhtälöitä,<br />

• tutkii juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioita derivaatan avulla,<br />

• oppii yhdistetyn funktion derivaatan,<br />

• tutkii aidosti monotonisen funktion käänteisfunktioita.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Juurifunktiot ja -yhtälöt, eksponenttifunktiot ja -yhtälöt, logaritmifunktiot ja -<br />

yhtälöt, yhdistetyn funktion derivaatta, käänteisfunktio ja sen derivaatta, juuri-,<br />

eksponentti- ja logaritmifunktioiden derivaatta


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 13<br />

2.2.9 Trigonometriset funktiot ja lukujonot (MAA9)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii tutkimaan trigonometrisia funktioita yksikköympyrän symmetrioiden<br />

avulla,<br />

• oppii ratkaisemaan sellaisia trigonometrisia yhtälöitä, jotka ovat tyyppiä<br />

sinf(x) = a tai sinf(x) = sing(x),<br />

• osaa trigonometristen funktioiden yhteydet sin 2 x+cos 2 x = 1 ja tanx = sinx<br />

cosx ,<br />

• tutkii trigonometrisia funktioita derivaatan avulla,<br />

• ymmärtää lukujonon käsitteen,<br />

• oppii määrittelemään lukujonoja palautuskaavojen avulla,<br />

• osaa ratkaista käytännön ongelmia aritmeettisen ja geometrisen jonon ja niistä<br />

muodostettujen summien avulla.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Suunnattu kulma ja radiaani, trigonometriset funktiot symmetria- ja jaksollisuusominaisuuksineen,<br />

trigonometristen yhtälöiden ratkaiseminen, trigonometristen funktioiden<br />

derivaatat, lukujono, rekursiivinen lukujono, aritmeettinen jono ja summa,<br />

geometrinen jono, summa<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Yksinkertaisia trigonometrisia laskukaavoja, matemaattinen induktio


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 14<br />

2.2.10 Integraalilaskenta (MAA10)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• ymmärtää integraalifunktion käsitteen ja oppii määrittämään alkeisfunktioiden<br />

integraalifunktioita,<br />

• ymmärtää määrätyn integraalin käsitteen ja sen yhteyden pinta-alaan,<br />

• oppii määrittämään pinta-aloja ja tilavuuksia määrätyn integraalin avulla,<br />

• perehtyy integraalilaskennan sovelluksiin.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Integraalifunktio, alkeisfunktioiden integraalifunktiot, määrätty integraali, pintaalan<br />

ja tilavuuden laskeminen<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Tiheysfunktio ja kertymäfunktio


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 15<br />

2.3 Valtakunnalliset syventävät kurssit<br />

2.3.1 Lukuteoria ja logiikka (MAA11)<br />

Edellyttää kurssien MAA1 ja MAA2 sisältöjen hallintaa.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii formalisoimaan väitelauseita ja tutkimaan niiden totuusarvoja totuustaulujen<br />

avulla,<br />

• ymmärtää avoimen lauseen käsitteen ja oppii käyttämään kvanttoreita,<br />

• oppii todistusperiaatteita ja harjoittelee todistamista,<br />

• oppii lukuteorian peruskäsitteet ja perehtyy alkulukujen ominaisuuksiin,<br />

• osaa,<br />

• tutkia kokonaislukujen jaollisuutta jakoyhtälön ja kokonaislukujen kongruenssin<br />

avulla<br />

• osaa määrittää kokonaislukujen suurimman yhteisen tekijän Eukleideen algoritmilla.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Lauseen formalisoiminen, lauseen totuusarvot, avoin lause, kvanttorit, suora, käänteinen<br />

ja ristiriitatodistus, kokonaislukujen jaollisuus ja jakoyhtälö, Eukleideen algoritmi,<br />

alkuluvut, aritmetiikan peruslause, kokonaislukujen kongruenssi


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 16<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Lukujärjestelmät


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 17<br />

2.3.2 Numeerisia ja algebrallisia menetelmiä (MAA12)<br />

Edellyttää kurssin MAA7 sisältöjen hallintaa.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii ymmärtämään absoluuttisen ja suhteellisen virheen käsitteet ja niiden<br />

avulla likiarvolaskujen tarkkuutta koskevat säännöt peruslaskutoimitusten<br />

tapauksessa,<br />

• ymmärtää iteroinnin käsitteen ja oppii ratkaisemaan yhtälöitä numeerisesti,<br />

• oppii tutkimaan polynomien jaollisuutta ja määrittämään polynomin tekijät,<br />

• oppii algoritmista ajattelua,<br />

• harjaantuu käyttämään nykyaikaisia matemaattisia välineitä,<br />

• oppii määrittämään numeerisesti muutosnopeutta ja pinta-alaa.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Absoluuttinen ja suhteellinen virhe, Newtonin menetelmä ja iterointi, polynomien<br />

jakoalgoritmi, polynomien jakoyhtälö, muutosnopeus ja pinta-ala


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 18<br />

2.3.3 Differentiaali- ja integraalilaskennan jatkokurssi (MAA13)<br />

Edellyttää kaikkien pakollisten kurssien sisältöjen hallintaa.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• syventää differentiaali- ja integraalilaskennan teoreettisten perusteiden tuntemustaan,<br />

• täydentää integraalilaskennan taitojaan ja soveltaa niitä muun muassa jatkuvien<br />

todennä-köisyysjakaumien tutkimiseen,<br />

• tutkii lukujonon raja-arvoa, sarjoja ja niiden summia.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Funktion jatkuvuuden ja derivoituvuuden tutkiminen, jatkuvien ja derivoituvien<br />

funktioiden yleisiä ominaisuuksia, funktioiden ja lukujonojen raja-arvot äärettömyydessä,<br />

epäoleelliset integraalit<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Murtofunktioiden asymptootit, kuvaajia, yksinkertaisia differentiaaliyhtälöitä


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 19<br />

2.4 Koulukohtaiset syventävät kurssit<br />

2.4.1 Kohti ylioppilaskirjoituksia 1 (MAA14)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• kertaa pakollisten kurssien keskeiset sisällöt,<br />

• saa kokonaiskuvan pakollisten kurssien tarjoamista matemaattisista menetelmistä,<br />

• saavuttaa menetelmällisen varmuuden erityyppisten ongelmien ratkaisemiseksi.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Pakollisten kurssien ydinkohtien kertaus, vanhojen ylioppilastehtävien ratkaiseminen


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 20<br />

2.4.2 Talousmatematiikka (MAA16)<br />

Kurssi on sama kuin MAB7.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii ymmärtämään talouselämässä käytettyjä käsitteitä,<br />

• saa matemaattisia valmiuksia oman taloutensa suunnitteluun,<br />

• saa laskennallisen pohjan yrittäjyyden ja taloustiedon opiskeluun,<br />

• soveltaa tilastollisia menetelmiä aineistojen käsittelyyn.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Indeksi-, kustannus-, rahaliikenne-, laina-, verotus- ja muita laskelmia, taloudellisiin<br />

tilanteisiin soveltuvia matemaattisia malleja lukujonojen ja summien avulla<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Prosenttikäsitteen syventäminen


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 21<br />

2.4.3 Kompleksiluvut ja differentiaaliyhtälöt (MAA21)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• omaksuu kompleksilukujen algebralliset ominaisuudet,<br />

• oppii käsittelemään kompleksilukulausekkeita,<br />

• osaa ratkaista erityyppisiä yhtälöitä kompleksitasossa,<br />

• oppii ratkaisemaan separoituvia ja 1. kertaluvun lineaarisia differentiaaliyhtälöitä,<br />

• osaa ratkaista differentiaaliyhtälöihin johtavia käytännön ongelmia,<br />

• perehtyy vektorituloon ja skalaarikolmituloon,<br />

• oppii käyttämään vektori- ja skalaarikolmituloa mm. pinta-alojen ja tilavuuksien<br />

määrityksissä.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kompleksiluvut tason pisteinä ja vektoreina, kompleksilukujen laskutoimitukset,<br />

liittoluku, yhtälöiden ratkaiseminen kompleksitasossa, separoituvat differentiaaliyhtälöt,<br />

1. kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt, vektoritulo, skalaarikolmitulo


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 22<br />

2.4.4 Avaruusgeometria (MAA22)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii määrittämään avaruuskulmia,<br />

• tuntee tavanmukaiset kappaleet ja osaa määrittää niiden osien pituuksia,<br />

pinta-aloja ja tilavuuksia,<br />

• perehtyy katkaistuun kartioon, pallosektoriin, pallosegmenttiin, kalottiin, vyöhykkeeseen<br />

ja Platonin monitahokkaisiin ja hallitsee niiden osien pituuksien,<br />

alojen ja tilavuuksien määrityksen,<br />

• oppii ratkaisemaan avaruusgeometrisia ääriarvo-ongelmia.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kulma avaruudessa, katkaistu kartio, pallosektori ja -segmentti, kalotti ja vyöhyke,<br />

Platonin monitahokkaat, ääriarvotehtäviä avaruudessa


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 23<br />

2.4.5 Lineaarialgebra (MAA23)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• tuntee matriisin käytön numeerisen aineiston esitysmuotona,<br />

• oppii matriisien peruslaskutoimitukset,<br />

• hallitsee käänteismatriisin määrityksen,<br />

• oppii ratkaisemaan yhtälöryhmiä Gaussin ja Gaussin-Jordanin menetelmillä,<br />

• perehtyy vektoriavaruuden ja aliavaruuden käsitteisiin.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Matriisien peruslaskutoimitukset, käänteismatriisi, Gaussin eliminointimenetelmä,<br />

Gaussin-Jordanin eliminointimenetelmä, vektoriavaruus ja aliavaruus


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 24<br />

2.4.6 Topologia (MAA24)<br />

Kurssi on tarkoitettu vain matemaattis-luonnontieteellisen linjan opiskelijoille.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• tutustuu reaalilukujen ja tason topologisiin perussuureisiin,<br />

• omaksuu avoimen ja suljetun joukon sekä ympäristön käsitteet,<br />

• oppii määrittämään reaaliluku- ja tason joukkojen sisä-, ulko- ja reunapisteitä<br />

sekä sulkeumia,<br />

• sisäistää topologisen avaruuden yleistyksen,<br />

• oppii topologisten perussuureiden määritelmät yleisissä topologisissa avaruuksissa.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Topologinen avaruus, avoimet ja suljetut joukot, ympäristö, sisä-, ulko- ja reunapiste,<br />

sulkeuma, reaalilukujen topologiaa, tason topologiaa


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 25<br />

2.4.7 Algebra (MAA25)<br />

Kurssi on tarkoitettu vain matemaattis-luonnontieteellisen linjan opiskelijoille<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• syventää funktio-käsitteen tuntemustaan algebrallisesta näkökulmasta relaatiokäsitteestä<br />

lähtien<br />

• oppii tunnistamaan erityyppisiä funktioita (surjektio, injektio, bijektio)<br />

• oppii vertaamaan äärettömien joukkojen kokoja<br />

• omaksuu ryhmän ja renkaan käsitteet<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Relaatio, ekvivalenssirelaatio, funktio, surjektio, injektio, bijektio, mahtavuus, ryhmä,<br />

rengas


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 26<br />

2.5 Soveltavat kurssit<br />

2.5.1 Laskuharjoituskurssi 1 (MAA18)<br />

Pituus on puoli kurssia (kymmenen 75 minuutin oppituntia), toteutus kuukauden<br />

intensiivikurssina 1. jakson puolivälistä eteenpäin. Arvostellaan suoritusmerkinnällä.<br />

Kurssi on tarkoitettu lähinnä niille, joiden peruskoulun matematiikan arvosana<br />

on korkeintaan kahdeksan.<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• kertaa keskeisiä peruskoulun matematiikan sisältöjä,<br />

• saa paremmat valmiudet aloittaa lukion pitkän matematiikan opiskelu.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Murtoluvut, potenssilaskenta, polynomit, muistikaavat, 1. asteen yhtälöt, prosenttilaskentaa


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 27<br />

2.5.2 Laskuharjoituskurssi 2 (MAA19)<br />

Kurssista annetaan suoritusmerkintä<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• saa mahdollisuuden ohjattuun lisäharjoitteluun,<br />

• kehittää lasku- ja ongelmanratkaisutaitoaan<br />

• harjaantuu käyttämään ja soveltamaan meneillään olevalla kurssilla esitettyjä<br />

matemaattisia menetelmiä<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kursseihin Todennäköisyys ja tilastot, Derivaatta, Juuri- ja logaritmifunktiot, Trigonometriset<br />

funktiot ja lukujonot ja Integraalilaskenta liittyvien tehtävien ratkaiseminen


LUKU 2. MATEMATIIKAN PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 28<br />

2.5.3 Laskuharjoituskurssi 3 (MAA20)<br />

Kurssista annetaan suoritusmerkintä<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• kehittää lasku- ja ongelmanratkaisutaitoaan,<br />

• perehtyy ylioppilastehtäviin,<br />

• oppii käyttämään joustavasti erilaisia menetelmiä ongelmien ratkaisussa,<br />

• kertaa ja saa kokonaiskuvan pakollisten kurssien sisältämistä menetelmistä.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

aikaisempien vuosien ylioppilastehtävien ratkaiseminen


Luku 3<br />

Matematiikan lyhyt oppimäärä<br />

Matematiikan lyhyen oppimäärän opetuksen tehtävänä on tarjota valmiuksia hankkia,<br />

käsitellä ja ymmärtää matemaattista tietoa ja käyttää matematiikkaa elämän<br />

eri tilanteissa ja jatko-opinnoissa.<br />

3.1 Opetuksen tavoitteet<br />

Matematiikan lyhyen oppimäärän opetuksen tavoitteena on, että opiskelija<br />

• osaa käyttää matematiikkaa jokapäiväisen elämän ja yhteiskunnallisen toiminnan<br />

apuvälineenä,<br />

• saa myönteisiä oppimiskokemuksia matematiikan parissa työskennellessään<br />

ja oppii luottamaan omiin kykyihinsä, taitoihinsa ja ajatteluunsa, rohkaistuu<br />

kokeilevaan, tutkivaan ja keksivään oppimiseen,<br />

• oppii yhteistyöhön muiden opiskelijoiden kanssa sekä itsenäiseen työskentelyyn,<br />

• hankkii sellaisia matemaattisia tietoja, taitoja ja valmiuksia, jotka antavat<br />

riittävän pohjan jatko-opinnoille,


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 30<br />

• oppii laskemisen perusrutiineja,<br />

• sisäistää matematiikan merkityksen välineenä, jolla ilmiöitä voidaan kuvata,<br />

selittää ja mallintaa ja jota voidaan käyttää johtopäätösten tekemisessä,<br />

• saa käsityksen matemaattisen tiedon luonteesta ja sen loogisesta rakenteesta,<br />

• harjaantuu vastaanottamaan ja analysoimaan viestimien matemaattisessa<br />

muodossa tarjoamaa informaatioita ja arvioimaan sen luotettavuutta,<br />

• oppii laskimen peruskäytön,<br />

• tutustuu matematiikan merkitykseen kulttuurin kehityksessä,<br />

• osaa hahmottaa tehtävän annosta ratkaisun kannalta olennaiset seikat,<br />

• oppii käyttämään kuvioita, kaavioita ja malleja ajattelun apuna, sekä esittämään<br />

tehtävän ratkaisun.


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 31<br />

3.2 Pakolliset kurssit<br />

3.2.1 Lausekkeet ja yhtälöt (MAB1)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• harjaantuu käyttämään matematiikkaa jokapäiväisen elämän ongelmien ratkaisemisessa<br />

ja oppii luottamaan omiin matemaattisiin kykyihinsä,<br />

• ymmärtää lineaarisen riippuvuuden, verrannollisuuden ja toisen asteen polynomifunktion<br />

käsitteet,<br />

• vahvistaa yhtälöiden ratkaisemisen taitojaan ja oppii ratkaisemaan toisen<br />

asteen yhtälöitä.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Suureiden välinen lineaarinen riippuvuus ja verrannollisuus, ongelmien muotoileminen<br />

yhtälöiksi, yhtälöiden graafinen ja algebrallinen ratkaiseminen, ratkaisujen<br />

tulkinta ja arvioiminen, toisen asteen polynomifunktio ja toisen asteen yhtälön<br />

ratkaiseminen<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Prosenttilaskentaa, polynomien peruslaskutoimitukset, murtoluvut, potenssit


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 32<br />

3.2.2 Geometria (MAB2)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• harjaantuu tekemään havaintoja ja päätelmiä kuvioiden ja kappaleiden geometrisista<br />

ominaisuuksista,<br />

• vahvistaa tasokuvioiden ja kolmiulotteisten kappaleiden kuvien piirtämisen<br />

taitojaan,<br />

• osaa ratkaista käytännön ongelmia geometriaa hyväksi käyttäen.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kuvioiden yhdenmuotoisuus, mittakaava, suorakulmaisen kolmion trigonometria,<br />

Pythagoraan lause, kuvioiden ja kappaleiden pinta-alan ja tilavuuden määrittäminen,<br />

menetelmien käyttö geometrian koordinaatistossa<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Yksikkömuunnoksia, taitojen soveltaminen käytännön ongelmissa


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 33<br />

3.2.3 Matemaattisia malleja I (MAB3)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• näkee reaalimaailman ilmiöissä säännönmukaisuuksia ja riippuvuuksia ja kuvaa<br />

niitä matemaattisilla malleilla,<br />

• tottuu arvioimaan mallien hyvyyttä ja käyttökelpoisuutta.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Lineaarisen ja eksponentiaalisen mallin soveltaminen sekä mallien kuvaajat, potenssiyhtälön<br />

ratkaiseminen, eksponenttiyhtälön ratkaiseminen logaritmin avulla<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Suoran kulmakerroin ja yhtälö, epäyhtälö , yhtälöpari


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 34<br />

3.2.4 Matemaattinen analyysi (MAB4)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• tutkii funktion muutosnopeutta graafisin ja numeerisin menetelmin,<br />

• ymmärtää derivaatan käsitteen muutosnopeuden mittana,<br />

• osaa tutkia polynomifunktion kulkua derivaatan avulla,<br />

• oppii sovellusten yhteydessä määrittämään polynomifunktion suurimman ja<br />

pienimmän arvon.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Polynomifunktion derivaatta, polynomifunktion merkin ja kulun tutkiminen, paraabeli,<br />

polynomifunktion suurimman ja pienimmän arvon määrittäminen, graafisia<br />

ja numeerisia menetelmiä<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Tangentin kulmakerroin, kuvaajien tulkintaa , soveltavia tehtäviä


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 35<br />

3.2.5 Tilastot ja todennäköisyys (MAB5)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• harjaantuu käsittelemään ja tulkitsemaan tilastollisia aineistoja,<br />

• tutustuu laskinten ja tietokoneiden käyttöön tilastotehtävissä ,<br />

• perehtyy todennäköisyyslaskennan perusteisiin.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Jatkuvien ja diskreettien tilastollisten jakaumien tunnuslukujen määrittäminen,<br />

diagrammit, normaalijakauma ja jakauman normittaminen, kombinatoriikkaa, todennäköisyyden<br />

käsite, todennäköisyyden laskulakien ja niitä havainnollistavien<br />

mallien käyttöä<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Tilastollisen aineiston kokoaminen, käsitteleminen ja tulkitseminen, binomitodennäköisyys,<br />

laskimen käyttö


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 36<br />

3.2.6 Matemaattisia malleja II (MAB6)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• varmentaa ja täydentää yhtälöiden ratkaisutaitojaan,<br />

• osaa ratkaista käytännön tilanteisiin liittyviä lineaarisia optimointitehtäviä,<br />

• ymmärtää lukujonon käsitteen,<br />

• ratkaisee käytännön ongelmia aritmeettisen ja geometrisen jonon ja summan<br />

avulla.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kahden muuttujan lineaariset yhtälöt, lineaarisen yhtälöparin ratkaiseminen, kahden<br />

muuttujan epäyhtälön graafinen ratkaiseminen, lineaarinen optimointi, lukujono,<br />

aritmeettinen ja geometrinen jono ja summa<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Yhtälöryhmät, soveltavat tehtävät


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 37<br />

3.3 Valtakunnalliset syventävät kurssit<br />

3.3.1 Talousmatematiikka (MAB7)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• oppii ymmärtämään talouselämässä käytettyjä käsitteitä,<br />

• saa matemaattisia valmiuksia oman taloutensa suunnitteluun,<br />

• saa laskennallisen pohjan yrittäjyyden ja taloustiedon opiskeluun,<br />

• soveltaa tilastollisia menetelmiä aineistojen käsittelyyn.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Indeksi-, kustannus-, rahaliikenne-, laina-, verotus- ja muita laskelmia, taloudellisiin<br />

tilanteisiin soveltuvia matemaattisia malleja lukujonojen ja summien avulla<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Prosenttikäsitteen syventäminen


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 38<br />

3.3.2 Matemaattisia malleja III (MAB8)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• laajentaa käsitystään teknologisoituvassa yhteiskunnassa tarvittavasta matematiikasta,<br />

• saa apuneuvoja jaksollisten ilmiöiden matemaattiseen käsittelyyn.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Trigonometristen funktioiden määrittely yksikköympyrän avulla, radiaani, tyyppiä<br />

sinf(x) = a olevien trigonometristen yhtälöiden ratkaiseminen, muotoa f(x) =<br />

Asin(bx) olevien funktioiden kuvaajat jaksollisten ilmiöiden mallintajina, vektorin<br />

käsite ja vektoreiden peruslaskutoimitusten periaatteet, koordinaatiston vektoreiden<br />

komponenttiesitys ja skalaaritulo, kaksi- ja kolmiulotteisen koordinaatiston<br />

pisteiden ja kulmien tutkiminen vektoreiden avulla<br />

Muita mahdollisia sisältöjä<br />

Sini- ja kosinilause


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 39<br />

3.4 Koulukohtaiset syventävät kurssit<br />

3.4.1 Kertauskurssi (MAB9)<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• kertaa pakollisten kurssien keskeiset sisällöt,<br />

• saa kokonaiskuvan kusseista ja matemaattisista menetelmistä,<br />

• harjaantuu yo-kirjoituksiin.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Prosenttilaskenta, yhtälöt ja epäyhtälöt, taso- ja avaruusgeometria, lineaarinen ja<br />

eksponentiaalinen malli, derivaatta ja sen sovellukset, lukujonot ja niiden sovellukset,<br />

tilastotieteen ja todennäköisyyslaskennan menetelmät


LUKU 3. MATEMATIIKAN LYHYT OPPIMÄÄRÄ 40<br />

3.4.2 Laskuharjoituskurssi (MAB10)<br />

Kurssista annetaan suoritusmerkintä<br />

Tavoitteet<br />

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija<br />

• saa mahdollisuuden ohjattuun lisäharjoitteluun,<br />

• kehittää lasku- ja ongelmanratkaisutaitojaan.<br />

Keskeiset sisällöt<br />

Kurssien ydinkohdat

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!