מספר קטעים - חלק ב - למורה

מבנה המשימה

محتوى المهمة

משימה

שתי נקודות במישור מגדירות קטע אחד:

שלוש נקודות במישור מגדירות שלושה קטעים:

כמה קטעים יוגדרו כשמספר הנקודות (על מישור אחד) משתנה? השלימו את הטבלה הבאה:

מספר נקודות במישור1234561020\(n\)
מספר קטעים013

הסבירו את תשובתכם בדרכים שונות.

מדרגה 1

תוכלו להיעזר ביישומון המצורף.

יישומון

  • שנו בסרגל הגרירה את מספר הנקודות במישור.
  • לחיצה על נקודה כלשהי גורמת להופעת כל הקטעים המחברים אותה לכל הנקודות הנוספות.
  • צבע הקטעים היוצאים מנקודה מסויימת זהה לצבע נקודה זו.

מדרגה 2 (דרך פתרון אפשרית)

  1.  סמנו 6 נקודות במישור. העבירו חיצים מנקודה אחת שסימנתם לכל שאר הנקודות, כמה חיצים מתקבלים?
  2. סמנו 8 נקודות במישור. העבירו חיצים מנקודה אחת שסימנתם לכל שאר הנקודות, כמה חיצים מתקבלים?
  3. אם מסמנים \(n\) נקודות במישור ומעבירים חיצים מנקודה מסויימת לכל שאר הנקודות, כמה חיצים מתקבלים?
  4. אם מחברים \(n\) נקודות במישור אחת לשנייה, כמה קטעים מתקבלים?

הנחיות למורה

כיתה מומלצת

סוג המשימה

  • משימת חקר.
  • מדוגמאות להכללה.
  • דרכים שונות שמובילות לביטויים אלגבריים שווים.

הידע הדרוש

  • בניית ביטוי אלגברי (ללא פישוט ביטויים).
  • מהו קטע

מה נלמד

  • מעבר מביטוי חשבוני בעל ערך מספרי לביטוי אלגברי.
  • הבנת המשמעות של ביטויים אלגבריים שווים.

הדגשים ומטרות

  • לפתח את היכולת של התלמיד לקשר בין חשיבה על דרך פתרון מסוימת לבין תרגיל חשבוני או ביטוי אלגברי.
  • הכרות וחיזוק של גישה עצמאית לחקירה, להסקת מסקנות, להכללות.

אפיון דירוג

  • הדירוג מאפשר חקירה עצמאית לתלמידים שאינם בעלי נסיון רב בעיסוק עם בעיות חקר.
  • הדירוג מאפשר לפתור את השאלה בדרכים שונות.

מערך דידקטי מומלץ

  • פתיחת השיעור: הצגת המשימה והנדרש בה.
  • עבודה בקבוצות.
  • דיון במליאה.

הצעות לפתרונות:

דרך א':

מעבירים מכל נקודה במישור חיצים לכל שאר \(n-1\) הנקודות. כך מקבלים \((n-1)n\) חיצים.
יש לשים לב שלכל קטע מתאימים 2 חיצים בכיוונים נגדיים, לכן, מספר הקטעים שווה למחצית מספר החיצים. כלומר, מספר הקטעים הוא \(\frac{(n-1)n}{2}\).

דרך ב':

מסמנים את הנקודות במישור באופן שיטתי אחת אחרי השנייה.
אחרי סימון שתי הנקודות הראשונות מקבלים קטע אחד.
הנקודה השלישית מגדירה במישור 2 קטעים נוספים (בינה לבין שתי הנקודות שסומנו קודם).
הנקודה הרביעית מגדירה 3 קטעים חדשים וכך הלאה, …
הנקודה ה-\(n\) מוסיפה \(n-1\) קטעים חדשים (בינה לבין כל אחת מ- \(n-1\) הנקודות שסומנו קודם).
לכן, סה"כ מספר הקטעים במישור הוא: \(1+2+⋯+(n-1)=\frac{(n-1)n}{2}\).