Onder de loep

Een loep over vectoren in de tweede graad is geen pleidooi om vectoren te gebruiken in de opbouw van de meetkunde. Toch is het vectorbegrip belangrijk, zowel in wiskunde als in fysische en technische toepassingen. Deze loep bestaat uit twee duidelijk verschillende delen. In een eerste deel laten we zien hoe in leerweg 5 van het aso vectoren kunnen ingevoerd worden en hoe aan de hand van enkele eigenschappen de kracht van vectoren kan geïllustreerd worden. In het tweede deel bekijken we het verband tussen vectoren in de leerplannen van wiskunde en van mechanica in de richting industriële wetenschappen van het tso.

Onderzoekscompetenties vind je expliciet terug in aso-leerplannen van de derde graad. Het hoeft geen apart hoofdstuk te zijn maar het kan in vrijwel alle wiskundelessen van het eerste tot het zesde jaar aan bod komen. De gewone leerstof ‘uit het handboek’ biedt veel kansen om leerlingen tot onderzoek te stimuleren. Je kunt ook kleine opdrachten geven die ze niet enkel oplossen, maar waarbij ze vooraf ‘echte’ gegevens opzoeken of hun oplossing nadien schriftelijk of mondeling presenteren. Ten slotte wordt het verhaal verteld van een school die de wiskunde-B-dag en de voorbereiding ervan aangrijpt om op een geïntegreerde manier rond onderzoekscompetenties te werken in de derde graad.

Voor de meerderheid van de leerlingen is de hedendaagse aanpak (van concreet naar abstract, minder geformaliseerd, gebruik van ICT, ...) zinvoller en toegankelijker dan de wiskundelessen van enkele decennia geleden. Maar een beperkte groep sterke leerlingen weet een stuk deductief opgebouwde leerstof op een relatief hoog abstractieniveau best te appreciëren. Hoe kunnen we deze leerlingen in de derde graad in contact brengen met een aantal typisch wiskundige aspecten: deductieve opbouw, abstractie, doorgedreven gebruik van symbolische notatie, algebraïsche structuren?

In wiskundige, wetenschappelijke en economische toepassingen komen vaak functies voor met twee variabelen. We kunnen de grafiek van deze functies voorstellen als een golvend oppervlak in een driedimensionaal assenstelsel. Een beperking van deze voorstellingswijze is de afleesbaarheid van de exacte beeldwaarden op een perspectieftekening. In deze loep stellen we twee ‘vlakkere’ voorstellingswijzen voor: niveaulijnen en nomogrammen. De niveaulijnendiagrammen brengen ons via afgeleiden en integralen bij een project over moirékunst. Via eenvoudige analytische meetkunde stellen we vervolgens nomogrammen op voor de ‘body mass index’.

Applets zijn kleine programma’s die op het internet beschikbaar zijn en vlot toegankelijk zijn voor de gebruiker. In deze loep laten we de lezer ervaren hoe applets een bijdrage kunnen leveren bij het aanbrengen van inzichten en technieken binnen de algebra. Met contexten en via snelle visualiseringen werken we aan de betekenis van variabelen, formules en vergelijkingen.

Het gebeurt geregeld dat je in de krant iets vindt dat je in een wiskundeles kunt gebruiken: een misleidende grafiek, een bewering die bij nader inzien fout is, of een journalist die de lezer juist voorbeeldig waarschuwt voor het trekken van verkeerde conclusies uit wat hij schrijft. In deze loep werken we hiervan een aantal voorbeelden uit. Telkens is een krantenartikel de aanleiding voor een set opdrachten. Er komt veel statistiek en kansrekenen in deze loep voor. Daarnaast passeren ook exponentiële functies, een cosinusfunctie en volumeberekeningen de revue.

Gespannen elastiekjes en zeepvliezen hebben met elkaar gemeen dat ze streven naar een zo klein mogelijke lengte, respectievelijk oppervlakte. Bovendien voegen ze een showelement toe aan de wiskundeles. Aan de hand van dit didactische materiaal stellen de leerlingen van de derde graad vast bij welke configuratie de minimale lengte of de minimale oppervlakte bereikt wordt. Hier blijft het natuurlijk niet bij: ze gaan ook op zoek naar wiskundige verklaringen. Hierbij duikt een mooi stuk meetkunde op; een goede opfrissing van de meetkunde van de eerste en de tweede graad.

Loep: 'Elastiekjes en zeepbellen: minimale lengten en oppervlakten' uit Uitwiskeling jaargang 23, nummer 3. Geschreven door Stijn Symens en Michel Roelens.

Vaak wordt een band tussen muziek en wiskunde gelegd. Maar muziek in wiskundelessen introduceren, is niet zo eenvoudig omdat de behandeling snel te theoretisch wordt voor een muzikale leek. In deze loep behandelen we enkele eenvoudige en toegankelijke onderwerpen. We gebruiken ritmes als instap voor het rekenen met breuken, onderzoeken met logaritmen het verband tussen muzikale intervallen en snaarlengten op een gitaar en verklaren met kettingbreuken waarom een piano 12 toetsen per octaaf heeft.

Binnenklasdifferentiatie: een woord dat vele ladingen dekt. In deze loep omschrijven we enkele van de mogelijkheden aan de hand van concreet materiaal. We tonen hoe leerkrachten uit verschillende jaren elk op hun eigen manier proberen te differentiëren en we vermelden welke voordelen en moeilijkheden ze hierbij ondervinden.