Inspectoratul Şcolar Judeţean Iaşi Colegiul Național „Mihai Eminescu” Iași COMPLEMENTE DE MATEMATICĂ (CURS OPŢIONAL) CLASA a VII-a Propunător: PROF. PANAINTE BRONIA IAŞI – 2021 1 ARGUMENT Evoluţia umanităţii a fost strâns legată de dezvoltarea matematicii. Matematica, cu numeroasele ei aplicații în practică, contribuie la înțelegerea realității subiective a propriei persoane și a realității obiective a mediului înconjurător. Dinamica disciplinei este strâns legată de societate, prin relevanța sa în cotidian și prin rolul său în științele naturii, în tehnologii și științe sociale. Studiul opționalului ”Complemente de matematică”, urmărește adaptarea unor cunoștințe dobândite prin studiul curriculumului nucleu, pentru rezolvarea de situații problemă non-standard. Programa propusă continuă în mod firesc, demersul propus de programa de matematică pentru gimnaziu, asigurând unitatea conceptuală a studiului matematicii, și prin conținuturile abordate, vine ca o completare, un pas înainte, pentru a stârni curiozitatea elevilor și de a le pune în valoare aptitutidinile pentru această disciplină. Conștienți că principiile matematice pot, sunt și trebuie aplicate, pentru rezolvarea de probleme în majoritatea domeniilor, efortul de a învăța matematica nu este zadarnic. Înțelegând conceptele matematice și utilizându-le corect, elevii vor avea posibilitatea să analizeze, să compare și să conștientizeze domeniul de activitate care îi atrage, care li se potrivește și pentru care vor opta. Cursul contribuie la dezvoltarea personală a elevului, oferindu-i o posibilitate de integrare cu și mai mare ușurință în viața socială, creându-i o disponibilitate de a reacționa la schimbări. 2 COMPETENŢE GENERALE 1. Identificarea unor date, mărimi și relații matematice, în contextul în care acestea apar 2. Prelucrarea unor date matematice de tip cantitativ, calitativ, structural, cuprinse în diverse surse informaționale 3. Utilizarea conceptelor și a algoritmilor specifici în diverse contexte matematice 4. Exprimarea în limbajul specific matematicii a informațiilor, concluziilor și demersurilor de rezolvare pentru o situaţie dată 5. Analizarea caracteristicilor matematice ale unei situaţii date 6. Modelarea matematică a unei situaţii date, prin integrarea achizițiilor din diferite domenii VALORI ŞI ATITUDINI • Dezvoltarea unei gândiri deschise şi creative; dezvoltarea iniţiativei, independenţei în gândire şi în acţiune pentru a avea disponibilitate de a aborda sarcini variate • Manifestarea tenacităţii, perseverenţei, capacităţii de concentrare şi a atenţiei distributive • Dezvoltarea spiritului de observaţie • Dezvoltarea simţului estetic şi critic, a capacităţii de a aprecia rigoarea, ordinea şi eleganţa în arhitectura rezolvării unei probleme sau a construirii unei teorii • Formarea obişnuinţei de a recurge la concepte şi metode matematice în abordarea unor situaţii cotidiene sau pentru rezolvarea unor probleme practice • Formarea motivaţiei pentru studierea matematicii ca domeniu relevant pentru viaţa socială şi profesională 3 COMPETENȚE SPECIFICE CG1. Identificarea unor date, mărimi și relații matematice, în contextul în care acestea apar COMPETENŢE SPECIFICE C1.1. Identificarea componentelor unei expresii algebrice C1.2. Recunoașterea apartenenţei unui număr real la o mulțime ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Identificarea expresiilor algebrice, a termenilor asemenea și a formulelor de calcul prescurtat ce intervin în calculul algebric - Identificarea ecuațiilor de gradul I cu una sau două necunoscute - Identificarea apartenenței unui element la o mulțime definită printr-o proprietate a elementelor ei CG2. Prelucrarea unor date matematice de tip cantitativ, calitativ, structural, cuprinse în diverse surse informaționale COMPETENŢE SPECIFICE C2.1. Utilizarea operațiilor cu numere întregi pentru rezolvarea ecuațiilor și inecuațiilor C2.2. Aplicarea regulilor de calcul pentru estimarea şi aproximarea numerelor reale C.2.3. Aplicarea principiului maximului sau minimului în rezolvări de probleme C2.4. Aplicarea relaţiilor metrice într-un triunghi dreptunghic pentru determinarea unor elemente ale acestuia ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Utilizarea regulilor specifice pentru efectuarea operaţiilor cu numere întregi în rezolvarea ecuațiilor diofantice - Aproximarea numerelor reale și reprezentarea acestora pe axa numerelor - Compararea numerelor reale utilizând modulul, aproximări, partea întreagă și partea fracționară, scoaterea factorilor de sub radical, introducerea factorilor sub radical - Aplicarea principiilor de maxim sau minim în diverse contexte ce presupun aflarea valorilor extreme ale unor elemente - Calculul lungimilor unor segmente utilizând relațiile metrice în triunghiul dreptunghic, precum și a elementelor de trigonometrie - Calculul ariei unui triunghi oarecare folosind descompunerea suprafeței sale în triunghiuri dreptunghice sau unele formule - Utilizarea teoremei lui Pitagora în reprezentarea unor numere rele pe axă folosind rigla și compasul 4 CG3. Utilizarea conceptelor și a algoritmilor specifici în diverse contexte matematice COMPETENŢE SPECIFICE C3.1. Utilizarea unor algoritmi şi a proprietăţilor operaţiilor în efectuarea unor calcule cu numere reale C3.2. Utilizarea asemănării triunghiurilor în configurații geometrice date pentru determinarea de lungimi, măsuri și arii ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Utilizarea regulilor de calcul cu radicali, formula radicalilor compuși, raționalizarea numitorului - Utilizarea de raţionalizări sau introducerea/scoaterea factorilor de sub radical pentru a compara/ordona numere iraţionale - Calculul modulului unor sume/diferenţe de numere iraţionale în care intervin radicali compuși - Determinarea lungimilor unor segmente sau a măsurilor unor unghiuri, utilizând asemănarea triunghiurilor, teorema bisectoarei, teoremele lui Menelaus și Ceva CG4. Exprimarea în limbajul specific matematicii a informațiilor, concluziilor și demersurilor de rezolvare pentru o situaţie dată COMPETENŢE SPECIFICE C4.1. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete care se pot descrie utilizând mulţimile și divizibilitatea în C4.2. Exprimarea în limbaj matematic a proprietăţilor unor figuri geometrice folosind asemănarea ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Redactarea rezolvării unor probleme referitoare la relaţia de divizibilitate în - Stabilirea coliniarității unor puncte folosind reciproca teoremei lui Menelaus sau a concurenței a trei drepte cu ajutorul reciprocei teoremei lui Ceva CG5. Analizarea caracteristicilor matematice ale unei situaţii date COMPETENŢE SPECIFICE C5.1. Interpretarea unor date din probleme care se rezolvă utilizând numerele întregi C5.2. Elaborarea de strategii pentru rezolvarea unor probleme cu numere reale ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Analizarea unor consecinţe posibile ce decurg din modificarea unui set de ipoteze în probleme referitoare la ecuații diofantice - Încadrarea soluţiei unei ecuaţii într-o mulţime de numere întregi, fără a efectua calcule - Scrierea unor rapoarte de numere reale care necesită aplicarea formulelor de calcul prescurtat sau descompunere în factori - Rezolvarea de probleme în care apar medii (aritmetică, geometrică, armonică sau pătratică) - Stabilirea inegalității mediilor și utilizarea ei în diverse exerciții și probleme 5 CG6. Modelarea matematică a unei situaţii date, prin integrarea achizițiilor din diferite domenii COMPETENŢE SPECIFICE C6.1. Interpretarea matematică a unor probleme practice prin utilizarea operaţiilor cu numere raţionale C6.2. Transpunerea, în limbaj algebric, a unei situaţii date, rezolvarea ecuației sau inecuației obținute și interpretarea rezultatului C6.3. Modelarea matematică a unor situații practice care implică operații cu numere reale C.6.4. Transpunerea, în limbaj specific, a unei situaţii date legate de geometria triunghiului, rezolvarea problemei obţinute şi interpretarea rezultatului ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE - Interpretarea matematică a unei proporționalități referitoare la segmente (de exemplu, interpretarea regulilor din șirul lui Fibonacci în construcții geometrice cu segmente, pătrate și dreptunghiuri) - Transpunerea unei situaţii date în limbaj matematic, utilizând ecuaţii sau inecuaţii, cu soluții în mulțimile învățate - Formularea unor probleme echivalente cu o problemă dată în contextul numerelor întregi/raționale/reale - Formularea de probleme pornind de la un set de informaţii obţinute din cotidian sau din diverse domenii - Verificarea validităţii unor afirmaţii pe cazuri particulare sau prin construirea unor exemple şi/sau contraexemple - Rezolvarea unor probleme cu conţinut practic, utilizând proprietăţile operaţiilor cu numere reale - Modelarea geometrică a unei situaţii concrete, asociind acesteia un desen, implicând şi estimări - Argumentarea demersului de rezolvare a unei probleme de geometrie - Realizarea de conexiuni interdisciplinare sau practic-aplicative 6 CONȚINUTURI: 1. Matematica și numerele - Matematica și numerele - Matematicieni de seamă. Matematicieni străini. - Matematicieni de seamă. Matematicieni români. - Probleme de divizibilitate - Principiul maximului. Principiul minimului - Metoda reducerii la absurd - Sume semnificative - Șirurile lui Fibonacci. Numărul de aur - Basme matematice 2. Numere reale - Ecuații diofantice de gradul I cu două necunoscute - Partea întreagă și partea fracționară a unui număr real - Radicali compuși - Medii. Inegalitatea mediilor - Greșeli frecvente și eroarea unei aproximări. Curiozități matematice - Anecdote despre oameni de știință. Personalități marcante - Calcul algebric în - Formule de calcul prescurtat - Triunghiul lui Pascal - Descompuneri în factori (I) - Descompuneri în factori (II) - Maxime și minime. Inegalități algebrice - Probleme practice 3. Geometria și aplicațiile sale în practică - Teorema bisectoarei ( interioare, exterioare) - Probleme cu … ”probleme”: Teorema lui Menelaus, Teorema lui Ceva - Știați că … - Imaginea lui Pitagora în timp - Numere pitagoreice. Alte demonstrații ale teoremei lui Pitagora - Reprezentarea unor numere reale pe axă folosind rigla și compasul - Teorema lui Pitagora generalizată - Probleme de matematică aplicată în viața cotidiană - Despre - Matematica pentru vacanță 7 SUGESTII METODOLOGICE: Abordarea referințelor actuale constă în mutarea accentului pe aplicarea cunoștințelor dobândite în cadrul orelor de matematică aferente clasei a VII-a și a celor anterioare în vederea dezvoltării creativității elevilor, prin: - Exerciţii de compunere, prin analogie a unor variante de joc matematic, - Exerciţii de sintetizare a datelor într-o reprezentare grafică sugestivă pentru întocmirea planului de rezolvare, - Transpunerea din limbaj cotidian în limbaj matematic, - Compunerea de probleme pornind de la exerciţii şi invers, - Compunerea de probleme de către elevi pentru colegii lor, - Construirea unor dialoguri, redactarea unor texte pentru a evidenţia „nevoia” de matematică în decursul vieţii. EVALUARE: Vor fi folosite următoarele tipuri de forme de evaluare: - examinarea prin chestionarea orală; - proiecte, portofoliu; - elaborarea de referate. BIBLIOGRAFIE: 1. Artur Bălăucă și colaboratorii – ”Aritmetică. Olimpiade și concursuri – clasa a VII-a”, Ed. Taida, 2019. 2. Florica T. Câmpan – ”Probleme celebre” – Ed. Albatros, 1972. 3. Mihu Cerchez – ”Pitagora”, Ed. Academiei RSR, 1986. 4. Eugen Rusu – ”De la Thales la Einstein”, Ed. Albatros, 1987. 5. Flavia Anton, Constantin Anton – ”Matematica…în viața noastră”, Ed. Taida, 2010. 6. Artur Bălăucă – ”Matematică – Teme pentru activități opționale”, Ed. Taida, 2008. 7. Liliana Aruștei – ”Teme complementare de matematică”, Ed. Tehnopress, 2007. 8. Ioan Dăncilă – ”Matematică aplicată”, Ed. Sigma, 2000. 8