Spinnenweb

Problemen kunnen oplossen is een belangrijke troef voor het verder leven, zowel maatschappelijk als beroepsmatig. Problemen oplossen is echter niet ‘gewoon een talent’. De ene leerling zal er wel meer voeling voor hebben dan een andere. Toch is het kunnen oplossen van problemen ook aan te leren en kunnen leerlingen er steeds beter in worden.

In de achttiende eeuw had de Russische stad Koningsbergen (vanaf 1946 omgedoopt tot Kaliningrad) gelegen aan de monding van de Pregel, zeven bruggen zoals te zien is op figuur 1. Het klassieke probleem van Koningsbergen verwijst naar deze bruggen. Dit probleem gaat als volgt: Is het mogelijk om een wandeling door Koningsbergen te maken, precies

Enkele nummers geleden lieten we in een bibwijzerbijdrage zien hoe onze voorouders oppervlakten van grillige vlakdelen bepaalden zonder te steunen op integraalberekeningen. Ze maakten gebruik van een mechanisch toestel uit de oude (wiskunde-)doos: de integraaf of de planimeter. Ook het zwaartepunt van een vlakdeel kan mechanisch achterhaald worden met een toestel uit de oude (naai-)doos. Knip het vlakdeel uit een stevig stuk karton en probeer het bovenop een naald in evenwicht te laten balanceren. Lukt dit, dan is het ondersteuningspunt het zwaartepunt. Bij concave vlakdelen ligt het zwaartepunt soms buiten het vlakdeel. In dat geval heb je weer een ander…

Elk jaar geef ik aan de zesdejaars een extremumprobleem waarvan ze de uitwerking in de vorm van een verslag moeten geven. Deze opdracht is een onderdeel van het werken aan onderzoekscompetenties, namelijk het leren schriftelijk rapporteren van hun resultaten. De leerlingen werken er in groep aan en dus mag de opgave wel wat steviger zijn. Zo een opgave verscheen een hele tijd geleden in Mathematics Teacher. [les] Wanneer je het laatste restje van een doos (gesmolten) roomijs wilt oplepelen, gaat dit het gemakkelijkst als je de bak om één van de zijden kantelt. Spontaan probeer je de bak zo te…

Het probleem Ik leg dit probleem soms voor aan mijn studenten van wat vanaf dit jaar de Educatieve Bacheloropleiding Secundair onderwijs heet. Het is een probleem dat ik al heel lang ken, zo lang dat ik niet meer met zekerheid weet waar ik het gehaald heb. Ik denk dat het een opgave was van het toelatingsexamen voor burgerlijk ingenieur, toen dit toelatingsexamen nog bestond. Hoeveel knikkers met diameter 1 cm kun je in een balkvormige doos van 60 cm bij 10 cm bij 1 cm stoppen? De oorspronkelijke versie van het probleem luidde, als ik mij goed herinner, wellicht met…

Het begrip verzameling speelde in de jaren ’70 een belangrijke rol in ons wiskundeonderwijs. Met de nieuwe eindtermen is het terug van weggeweest. Onze leerlingen kennen de begrippen element, deelverzameling, unie, doorsnede en verschil. Deze begrippen worden in deze tekst uitgebreid naar algemenere begrippen. In een verzameling komt elk element slechts één keer voor. We

Soms moet je met je lessen 'gaatjes vullen'. Ik geef bijvoorbeeld regelmatig les aan samengestelde klasgroepen met leerlingen uit verschillende studierichtingen en dan gebeurt het al eens dat een deel van de klas op uitstap is terwijl het ander deel gewoon les heeft. Of: net voor de vakantie ben je klaar met een onderwerp en er is nog een half uurtje tijd over, te weinig om met iets compleet nieuws te beginnen. Of: je moet onverwacht invallen voor een zieke collega en de leerlingen hebben hun cursusmateriaal niet bij voor je les. Je herkent ongetwijfeld het fenomeen. In de zoektocht…

In dit artikel beschrijf ik een stuk uit een les die ik in het vijfde jaar geef bij de leerstof rond afgeleiden en extremumvraagstukken. De leerlingen hebben op dat moment al enkele simpele basisoefeningen gemaakt op extremumvraagstukken en de moeilijkere oefeningen kwamen nog niet aan bod. Het gaat om een typische toepassing uit optica: als licht weerkaatst op een spiegelend oppervlak, dan maken de invallende en de teruggekaatste straal gelijke hoeken met de normaal. De verklaring voor dit verschijnsel kan op verschillende manieren gebeuren, ook door het als een extremumvraagstuk te benaderen. Je vindt deze oefening regelmatig in handboeken, ik…

In de tweede graad ASO in het vrij onderwijs kennen de leerlingen de merkwaardige producten met tweedemachten. Maar ook de merkwaardige producten [latex]a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2)[/latex] en [latex]a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)[/latex] zijn op het einde van het vierde jaar gekend. Ze behoren tot de basisleerstof van leerweg 5. Wat in de tweede graad niet meer tot de parate kennis en tot de leerplannen behoort zijn de formules voor [latex](a+b)^3[/latex] en [latex](a-b)^3[/latex]. Deze formules zijn in de klas makkelijk af te leiden door [latex]a+b[/latex] en [latex]a-b[/latex] tweemaal met zichzelf te vermenigvuldigen. Dit doe ik in het vierde jaar als aanloop naar een begeleide onderzoeksopdracht. De werktekst die…

In kunstgalerijen met dure kunstvoorwerpen is er permanente camerabewaking nodig. Hoeveel camera's zijn hier minstens voor nodig? Dit probleem, bekend als het kunstgalerijprobleem of het museumprobleem, werd in 1973 voor het eerst geformuleerd door Viktor Klee. Bewakingscamera's in een museum kunnen in elke richting kijken maar ze kunnen niet van positie veranderen. Om het museumprobleem te vereenvoudigen nemen we aan dat camera's puntgroot zijn en dat ze in het kleinste hoekje van een kamer kunnen gemonteerd worden. Verder veronderstellen we dat er geen objecten of personen in het museum aanwezig zijn die het cameratoezicht kunnen belemmeren. Het kunstgalerijprobleem mag opgevat…