MATEMATIKA TANTERV 1+4 ÉVFOLYAM

Átírás

1 MATEMATIKA TANTERV 1+4 ÉVFOLYAM 1

2 I. Célok és feladatok A matematikatanítás célja és feladata a tanulók önálló, rendszerezett, logikus gondolkodásának kialakítása, Mindezt az a folyamat biztosítja, amelynek során fokozatosan kiépítjük a matematika belső struktúráját (fogalmak, axiómák, tételek, bizonyítások elsajátítása), és a tanultakat változatos területeken alkalmazzuk. A problémák felvetése tegye indokolttá a tanulók számára a pontos fogalomalkotást. Ezek a folyamatok váljanak a tanulók belső, felfedező tanulási tevékenységének részévé. Mindez fejleszti a tanulók absztrakciós és szintetizáló képességét. A célszerű, új fogalmak alkotása, az összefüggések felfedezése és az ismeretek feladatokban való alkalmazása fejleszti a kombinatív készséget, a kreativitást, a problémahelyzetek önálló, megfelelő önbizalommal történő megközelítését, megoldását. A matematikai nevelés sokoldalú eszközökkel fejleszti a tanulók matematizáló, modellalkotó tevékenységét, kialakítja a megfogalmazott összefüggések, hipotézisek bizonyításának igényét, megmutatja a matematika hasznosságát, belső szépségét, az emberi kultúrában betöltött szerepét. Fejleszti a tanulók térbeli tájékozódását, esztétikai érzékét. A matematika a maga hagyományos és modern eszközeivel segítséget ad a természettudományok, az informatika, a technikai, a humán műveltségterületek tanulmányozásához, a mindennapi problémák értelmezéséhez, leírásához és kezeléséhez. A lehetőségekhez igazodva támogassa az elektronikus eszközök (zsebszámológép, számítógép, grafikus kalkulátor, Internet stb.) célszerű felhasználásának megismerését, alkalmazásukat. Fontos, hogy a tanulók képessé váljanak a pontos, kitartó, fegyelmezett munkára, törekedjenek az önellenőrzésre, legyenek képesek várható eredmények becslésére. Törekedni kell a tanulók pozitív motiváltságának biztosítására, önállóságuk fejlesztésére. Ebben a törekvésben fontos terület a matematika alkalmazásának, eszköz jellegének sokoldalú bemutatása, és a tanításban való érvényesítése. Az általános iskolai tanításhoz képest egyre inkább hangsúlyt kap a tárgy deduktív jellege, de továbbra sem nélkülözhető a szemléletre és tevékenységre épülő feldolgozás sem. A tanulók váljanak képessé a középszintű érettségi vizsga sikeres letételére. A matematika kerettantervének új vonásai: a) a modellalkotás, matematizálás jelentőségének növekedése; b) a matematika alkalmazási terének növekedése; c) egyensúly a matematika belső struktúrájának kiépítése és a tanultaknak a mindennapi életben, más tárgyakban való felhasználása, eszközként való alkalmazása között; d) a modern oktatási, tanulási technológiák beépítése a mindennapi iskolai oktatási, nevelési tevékenységbe. Iskolánkban az 1+4 évfolyamos képzési forma lehetőséget ad arra, hogy a 9. évfolyamon heti 2 órában az általános iskolai tananyagot részletesen átismételhessük a tanulókkal. Ez nagyon fontos és hasznos, több szempontból is: - lehetőséget ad arra, hogy a tanulók tudásukban felzárkózzanak egymáshoz, így a továbbiakban az osztályon belül lehetséges az egységes követelményrendszer alkalmazása, - lehetőséget ad arra, hogy a tanulók tudásukban felzárkózzanak a 8 évfolyamos gimnáziumi osztályok megfelelő évfolyamához, így a továbbiakban az iskolán belül lehetséges az egységes követelményrendszer alkalmazása. 2

3 II. Fejlesztési követelmények Az elsajátított matematikai fogalmak alkalmazása. A matematikai szemlélet fejlesztése A középiskolai tanulmányok során a korábban szemléletesen, segítségével kialakított fogalmak megerősítésére, bizonyos fogalmak definiálására, általánosítására kerül sor. A különböző témakörökben megismert összefüggések feladatokban, gyakorlati problémákban való alkalmazása, más témakörökben való felhasználhatóságának felismerése, alkalmazásképes tudása fejleszti a tanulók matematizáló tevékenységét. Az időszak végére szükség van a valós számkör biztos ismeretére, e számkörben megismert műveletek gyakorlati és elvontabb feladatokban való alkalmazására is. A tananyag különböző fejezeteiben a számításoknál fontos a zsebszámológép, a számítógép biztos használata, a számítógép alkalmazása. Műveleteket az algebrai kifejezések és a vektorok körében is értelmezünk és használunk. Elengedhetetlen az elemi függvények ábrázolása koordináta-rendszerben és a legfontosabb függvénytulajdonságok meghatározása nemcsak a matematika, hanem a természettudományos tárgyak megértése miatt, különböző gyakorlati helyzetek leírásának érdekében is. A geometriai ismeretek bővülése, a megismert geometriai transzformációk rendszerezettebb tárgyalása fejleszti a dinamikus geometriai szemléletet. A trigonometriai számítások a gyakorlat szempontjából fontosak (távolságok, szögek meghatározása számítás útján). A sík- és térgeometriai fogalmak és tételek mind a térszemlélet, mind az analógiás gondolkodás fejlesztése szempontjából lényegesek. A terület-, felszín-, térfogatszámítás más tantárgyakban is elengedhetetlen. A koordináta-geometria elemeinek tanításával a matematika különböző területeinek összefüggéseit s így a matematika komplexitását mutatjuk meg. A következtetési, a bizonyítási készség fejlesztése hangsúlyos ennél a korosztálynál. A ha..., akkor... az akkor és csak akkor helyes használata az élet számos területén (nem csak a matematikában) fontos. Gyakorlottság a matematikai problémák megoldásában, jártasság a logikus gondolkodásban A problémaérzékenységre, a problémamegoldásra nevelés fontos feladatunk. Ehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése, s az hogy a tanulók minél többször önállóan oldjanak meg feladatokat. Aktívan vegyenek részt a tanítási, tanulási folyamatban. A diszkussziós képesség fejlesztése, a többféle megoldás keresése, megtalálása és megbeszélése a logikus gondolkodást is fejleszti. Hasznos az élet és a különböző tudományok megértéséhez (a társadalomtudományokéhoz is) a gyakorlatban fontos témák megismerése, pl. a geometriai számítások, a leíró statisztika és valószínűség-számítás elemeinek alkalmazása. Ez megmutatja a tanulók számára a matematika használhatóságát. El kell érnünk, hogy az érettségi előtt állók e területen bizonyos gyakorlottságra tegyenek szert. 3

4 Az elsajátított megismerési módszerek és gondolkodási műveletek alkalmazása A évfolyam matematikatanításában az induktív módszer mellett nagyobb szerepet kapnak a deduktív következtetések is. A tanítandó anyagban sejtéseket fogalmazunk (fogalmaztatunk) meg, melyek néhány lépésben bizonyíthatók vagy megcáfolhatók. Tanításunkban fontos a bizonyítás iránti igény felkeltése. Sor kerül néhány egyszerű tétel bizonyítására, bizonyítási módszerek megismerésére, valamint a fogalmak, szabályok pontos megfogalmazására. A matematikatanításban alapvetően fontos az absztrakciós képesség Az érettségi előtti rendszerező összefoglaláskor a matematika komplexitását mutatja meg az elemi halmazelméleti és logikai ismeretek alkalmazása különböző témakörökben, valamint egyszerű modellek (pl. gráfok) szerepeltetése. A logikus gondolkodás a problémamegoldásban, az algoritmikus eljárások során és az alkalmazásokban egyaránt lényeges. A matematika különböző területein néhány lépéses algoritmus készítése az informatika tanulmányozásához is fontos. Természetesen ezen időszakban is elengedhetetlen a szemléltető ábrák és egyéb eszközök alkalmazása nemcsak a geometriában (trigonometriában), hanem a kombinatorikában és a statisztikában is. Az adatsokaságok különböző jellemzési lehetőségeinek megismertetésével ezen a téren is fejlesztjük az alkalmazásképes tudást. Helyes tanulási szokások fejlesztése A gyakorlati számítások során alkalmazott újabb ismeretek egyre fontosabbá teszik az elektronikus eszközök célszerű használatát. A közelítő értékekkel való számoláshoz különösen elengedhetetlen a becslés, a kerekítés, az ellenőrzés különböző módjainak alkalmazása, az eredmény realitásának eldöntése. A tanulóktól megkívánjuk a szaknyelv pontos használatát, a jelölésrendszer helyes alkalmazását. A matematikai szöveg értő olvasása, tankönyvek, lexikonok használata, szövegekből a lényeg kiemelése, a helyes jegyzeteléshez szoktatás a felsőfokú tanulást is segíti. A helyes érvelésre szoktatással sokat tehet (és tesz is) a matematikatanítás a kommunikációs készség fejlesztéséért. Fontos elérnünk, hogy a tanulók meg tudják különböztetni a definíciót, a sejtést és a tételt. Matematikatudásról akkor beszélhetünk, ha a definíciókat, tételeket alkalmazni is tudja a tanuló. Nem hagyhatjuk figyelmen kívül, hogy a matematika a kultúrtörténet része. Komoly motiváció lehet tanításunkban a matematikatörténet egy-egy mozzanatának megismertetése, a máig meg nem oldott egyszerűnek tűnő matematikai sejtések megfogalmazása, nagy matematikusok élete, munkássága. Ehhez segítséget ad a könyvtár és az Internet használata is. Az egyes témakörök tanítási sorrendjét a tantervnek nem feladata meghatározni, ezt a tanterv alapján készülő tanmenet rögzíti. Az alábbi táblázat az egyes témakörökre felhasználható óraszámokat tartalmazza. 4

5 9. évfolyam 10. évfolyam 11. évfolyam 12. évfolyam 13. évfolyam Gondolkodási módszerek Számtan, algebra Függvények, sorozatok Geometria Valószínűség, statisztika Év végi ismétlés Összesen Készítette: 5

6 9. ÉVFOLYAM évi óraszám:74 Gondolkodási módszerek (folyamatosan) Az elsajátítás képességének Pozitív motiváció kialakítása. Kommunikációs készség Az igényes szóbeli és írásbeli közlés A nyelv logikai elemeinek helyes használata. A bizonyítási igény Ellenpéldák szerepe a cáfolásban. Szövegértelmező és szövegalkotó képesség Mindennapi tapasztalatok alapján matematikai modell alkotása. A matematika tanulási módszereinek tovább Informatikai eszközök igénybevétele. Gondolatok (problémák, feltételezések, összefüggések, stb.) szóbeli és írásbeli kifejezése. Összehasonlításhoz, viszonyításhoz szükséges kifejezések értelmezése, használata (pl.: egyenlő; kisebb; nagyobb; több; kevesebb; legalább; legfeljebb; nem; és; vagy; minden, van olyan). Az és, vagy, ha, akkor, nem, van olyan, minden kifejezések jelentése. Állítások igazságának eldöntése. Igaz és hamis állítások megfogalmazása. Egyszerű ( minden, van olyan típusú) állítások átfogalmazása, igazolása, cáfolata konkrét példák kapcsán. Fogalmak, állítások logikai kapcsolata. A matematikai bizonyítás előkészítése: sejtések, kísérletezés, módszeres próbálkozás, cáfolás. Változatos tartalmú szövegek értelmezése, készítése, a szaknyelv fokozatos elsajátítása. A gondolkodási módszerek követelményei a többi témakörben konkretizálódnak. Szabatos, pontos írásbeli és szóbeli fogalmazás. Gondolatok (állítások, feltételezések, választások, stb.) világos, érthető szóbeli és írásbeli közlése. Egyszerű állítások igazságának eldöntése. Egyszerű, matematikailag is értelmezhető hétköznapi szituációk megfogalmazása szóban és írásban. 6

7 Szövegelemzés, értelmezés, lefordítás a matematika nyelvére. Az ellenőrzés, önellenőrzés igényének Tervezés, ellenőrzés igényének kialakítása. Halmazszemlélet Szöveges feladatok értelmezése, megoldási terv készítése, a feladat megoldása és szöveg alapján történő ellenőrzése. Megoldások megtervezése, eredmények ellenőrzése. Konkrét dolgok adott szempont(ok) szerinti rendezése, rendszerezése. Szöveg értelmezése. Halmazszemlélet Rendszerszemlélet A tanult ismeretek közötti összefüggések felismerése, azok értő alkalmazása Kombinatorikus gondolkodás fejlesztése (6 óra) Példák konkrét halmazokra: részhalmaz, kiegészítő halmaz, unió, metszet. Elemek halmazokba rendezése, halmazok elemeinek felsorolása konkrét példák kapcsán. A tanult halmazműveletek alkalmazása konkrét feladatokban, összefoglaló rendszerezésben Változatos kombinatorikai feladatok megoldása különféle módszerekkel. Sorbarendezés, kiválasztás néhány elem esetén. Egyszerű kombinatorikai feladatok megoldása változatos módszerekkel (fadiagram, útdiagram, táblázatok készítése). Kombinatorikai módszerek rendszerezése konkrét példákon keresztül. A tanult halmazműveletek felismerése és alkalmazása konkrét halmazok esetén. Sorbarendezés, kiválasztás legfeljebb 4-5 elem esetén, az összes eset felsorolása. Számtan, algebra (30 óra) Kombinatorikus gondolkodás fejlesztése számok kirakásával. Tízes alapú számrendszer. Kettes alapú számrendszer. Átírás tízes számrendszerből kettes számrendszerbe és kettes számrendszerből tízes számrendszerbe. A tízes számrendszer biztos ismerete. 7

8 Fegyelmezettség, következetesség A műveletfogalom mélyítése, kiterjesztése. A számolási készség fejlesztése gyakorlati feladatokon keresztül is. A becslési készség Egyenes és fordított arányosság felismerése gyakorlati jellegű feladatokban és a természettudományos tárgyakban. A következtetési képesség Következtetési képesség fejlesztése összetettebb feladatokban. Zsebszámológép használata A rendszerező képesség Számítások egyszerűsítése például azonosságok felismerésével. Zsebszámológépek alkalmazása. Műveleti sorrend. A zárójel szerepe A racionális számok. Ábrázolásuk számegyenesen. A számok reciprokának fogalma. Műveletek racionális számkörben: - szorzás, osztás törttel, tizedes törttel; - alapműveletek negatív számokkal. Műveletek rendszerezése a racionális számkörben. Műveleti tulajdonságok, a helyes műveleti sorrend. Becslés a törtek körében is. Arányossági következtetések. Egyenes arányosság, fordított arányosság. Egyenes-, fordított arányosság grafikonjának ábrázolása derékszögű koordinátarendszerben. Arány, aránypár, arányos osztás, arányossági összefüggések gyakorlati esetekben, természettudományos feladatokban. Százalékszámítási és egyszerű kamatszámítási feladatok. Racionális szám fogalma (véges, végtelen tizedes törtek), példák nem racionális számra (végtelen, nem szakaszos tizedes törtek). A négyzetgyök fogalma. A természetes, egész, racionális és valós számok halmazának kapcsolata. Műveletek racionális számkörben. Eredmények becslése. A hatványozás fogalma pozitív egész kitevőre. A hatványozás azonosságai konkrét példákon. Normálalak. Helyes műveleti sorrend ismerete a négy alapművelet esetén. Tört, tizedes tört, negatív szám fogalma. Pozitív törtek szorzása és osztása pozitív egésszel. Egyenes és fordított arányosság felismerése és alkalmazása egyszerű konkrét feladatokban. Egyszerű százalékszámítási feladatok. Alapműveletek helyes sorrendű elvégzése egyszerű esetekben, a racionális számkörben. 10 pozitív egész kitevőjű hatványai, 10-nél nagyobb számok normálalakja. 8

9 Matematikatörténeti érdekességek megismerése. Mindennapi szituációk összefüggéseinek leírása a matematika nyelvén, képletek értelmezése. A helyettesítési érték célszerű kiszámítása. Ellenőrzés igényének Szövegértelmezés, lefordítás a matematika nyelvére. Prímtényezős felbontás. Két szám legnagyobb közös osztója, legkisebb közös többszöröse. Egyszerű oszthatósági szabályok (3-mal, 9- cel, 8-cal, 125-tel, 6-tal). Betűk használata Az algebrai egész kifejezés fogalma. Egynemű kifejezések. Egyszerű algebrai egész kifejezések átalakítása, helyettesítési értékeinek kiszámítása. Egytagú algebrai egész kifejezések összevonása, szorzása, osztása. Kéttagú algebrai egész kifejezések szorzása egytagú és kéttagú algebrai egész kifejezéssel. Műveleti azonosságok rendszerező áttekintése. Algebrai egész kifejezések, képletek, fizikai összefüggések átalakításai. Szorzattá alakítás kiemeléssel egyszerű esetekben. Algebrai egész kifejezések szorzása, osztása egyszerű esetekben. Értelmezési tartomány vizsgálata Elsőfokú vagy elsőfokúra visszavezethető egyenletek, elsőfokú egyenlőtlenségek megoldása. Alaphalmaz, megoldáshalmaz. Szöveges feladatok megoldása. Problémamegoldási módszerek rendszerezése Osztó, többszörös, két szám közös osztóinak, néhány közös többesének megkeresése. 2-vel, 5-tel, 10-zel, 100-zal való oszthatóság. Egyszerű algebrai egész kifejezések (képletek) átalakítása, helyettesi értékek kiszámítása. Elsőfokú egyenletek megoldása. Egyszerű szöveges feladatok megoldása következtetéssel, egyenlettel. Összefüggések, függvények, sorozatok (10 óra) Helymeghatározás, adott tulajdonságú pontok keresése. Számegyenes, szám-intervallumok ábrázolása kisebb, nagyobb, legalább, legfeljebb; ábráról való leolvasása. 9

10 Tájékozódás a derékszögű koordinátarendszerben. A gyakorlati életből vett egyszerű példákban a kapcsolatok felismerése, lejegyzése, ábrázolása. A függvényszemlélet Táblázatok, grafikonok készítése konkrét hozzárendelések esetén. Tájékozódás a síkon a derékszögű koordinátarendszer segítségével. A függvényszemlélet Táblázatok, grafikonok készítése konkrét függvények esetén. Grafikus megoldási módszerek alkalmazása (lehetőség szerint számítógépen is). Helymeghatározás gyakorlati szituációkban, konkrét esetekben. A Descartes-féle derékszögű koordinátarendszer. Változó mennyiségek közötti kapcsolatok, ábrázolásuk derékszögű koordinátarendszerben. Példák elsőfokú függvényekre. Példák konkrét sorozatokra, ábrázolásuk derékszögű koordinátarendszerben. Két halmaz közötti hozzárendelések megjelenítése konkrét esetekben. Egyértelmű hozzárendelések ábrázolása a derékszögű koordinátarendszerben. Lineáris függvények és speciális esetei ábrázolása táblázattal, táblázat nélkül. Példák nem lineáris függvényekre (pl.: 1/x függvény). Függvények és ábrázolásuk a derékszögű koordinátarendszerben. x x 2 ; x x Függvények egyszerű tulajdonságai (tengelymetszetek, növekedés, csökkenés, szimmetriák, függvényérték vizsgálata) Egyszerű transzformációk konkrét esetekben. Adott feltételnek eleget tevő pontok a koordinátarendszerben. Egyismeretlenes egyenletek, egyenlőtlenségek grafikus megoldása. Sorozatok és vizsgálatuk (számtani, mértani sorozat). Konkrét pontok ábrázolása, pontok koordinátáinak leolvasása. Biztos tájékozódás a derékszögű koordinátarendszerben. x ax + b függvény és ábrázolása konkrét racionális együtthatók esetén. Geometria, mérés (18 óra) 10

11 Körző, vonalzók helyes használata, párhuzamosok, merőlegesek szerkesztése. Problémamegoldó képesség fejlesztése szerkesztésekkel. Megoldási terv készítése. Ismert alakzatok tengelyes tükörképének megszerkesztése. Távolság szemléletes fogalma, adott tulajdonságú pontok keresése. Szakaszfelező merőleges. Szögfelező. Háromszögek csoportosítása oldalak, szögek szerint. Négyszögek tulajdonságai és fajtái. A kör, körrel kapcsolatos fogalmak (sugár, átmérő, húr, szelő, érintő, körcikk, körszelet). A szög fogalma, mérése, szögfajták. Szögmásolás, szögfelezés; háromszögek, téglalapok szerkesztése. Külső pontból adott egyenesre merőleges szerkesztése A tengelyes tükrözés. Tengelyesen szimmetrikus alakzatok. A pont, egyenes, szakasz fogalmának helyes használata. Párhuzamos és merőleges egyenesek előállítása, szögmásolás Szakasz másolása, adott távolságok felmérése. Felezőmerőleges szerkesztése. Szögfelező szerkesztése. Pont tengelyes tükörképének megszerkesztése. Fejlesztés a gyakorlati mérések, és a mértékegységváltások helyes elvégzésében. Állítások megfogalmazása, és igaz vagy hamis voltának eldöntése. Megoldási terv készítése kerület-, területszámítási feladatoknál. Transzformációs szemlélet A kombinatorikus gondolkodás fejlesztése Szerkesztési eljárások gyakorlása. A bizonyítási igény felkeltése. Mértékegységek átváltása konkrét gyakorlati példák kapcsán. Háromszögek nevezetes vonalai (oldalfelező, szögfelező, magasságvonal, középvonal, súlyvonal) Háromszögek területe. Négyszögek: paralelogramma, trapéz, deltoid, rombusz tulajdonságai, kerülete, területe. Kör kerülete, területe. Szögpárok (egyállású szögek, váltószögek, kiegészítő szögek). Középpontos tükrözés. Középpontosan szimmetrikus alakzatok a síkban. Szabályos sokszögek, átlók száma. Nevezetes szögek szerkesztése. Háromszög szerkesztése alapesetekben. A háromszög egybevágósági esetei. A háromszög belső és külső szögeinek összege. A négyszögek belső és külső szögeinek összege. A sokszögek belső és külső szögeinek összege. Szög (fok), hosszúság, terület, térfogat, tömeg, űrtartalom, idő mérése és mértékegységeinek ismerete. Háromszögek területének kiszámítása. Kör kerülete, területe. Adott pont középpontos tükörképének megszerkesztése. Háromszöggel kapcsolatos legegyszerűbb szerkesztések. Háromszögek és konvex négyszögek belső szögeinek összege. 11

12 Térszemlélet A tanultak alkalmazása más tantárgyak és a mindennapi élet problémáinak megoldása során. A transzformációs szemlélet A bizonyítási igény Számolási készség Egyenes hasábok (henger) hálója, tulajdonságai. A tanult testek áttekintése, ismerkedés a forgáskúppal, gúlával, gömbbel. Eltolás a síkban. Vektor, mint irányított szakasz. Két vektor összege, különbsége. Középpontos nagyítás és kicsinyítés konkrét arányokkal. A tanult transzformációk áttekintése. Szerkesztési feladatok. Pitagorasz tétele. Síkbeli és térbeli alkalmazásai. Kerület, terület, felszín és térfogatszámítások. Számításos feladatok a geometria különböző területeiről. Háromszög és négyszög alapú egyenes hasábok valamint a henger hálójának felismerése, jellemzése, felszíne, térfogata. Adott pont eltolása adott vektorral. Kicsinyítés és nagyítás felismerése hétköznapi szituációkban. Pitagorasz-tétel ismerete (bizonyítás nélkül). Valószínűség, statisztika, mérés (10 óra) Valószínűségi és statisztikai szemlélet A megfigyelőképesség, elemző képesség Kapcsolat a mindennapi élettel. A becslési készség Rendszerszemlélet Megfigyelőképesség, elemző képesség Adatok gyűjtése környezetünkből. Adatsokaságban való eligazodás képességének A biztos, a lehetséges és a lehetetlen fogalma. Valószínűségi játékok és kísérletek. Valószínűség előzetes becslése, szemléletes fogalma. Adatok tervszerű gyűjtése, rendezése, rendszerezése, adatsokaság szemléltetése. Oszlopdiagram, kördiagram készítése, elemzése. Grafikonok készítése, elemzése. Adatok értelmezése, jellemzése, ábrázolása (például a leggyakoribb adat, szélső adatok). Konkrét feladatok kapcsán a biztos és a lehetetlen események felismerése. Leggyakoribb és középső adat meghatározása kisszámú konkrét adathalmazban. Grafikonok készítése, olvasása egyszerű esetekben. 12

13 Számolási készség Átlagszámítás háromnál több adat esetén. Általános előtagok használata Lehetséges események gyakorisága. Relatív gyakoriság fogalma, tulajdonságai. Néhány szám számtani közepének (átlagának) meghatározása. A gyakoriság fogalma. 13

14 A szemléletes fogalmak definiálása, tudatosítása. Módszer keresése az összes eset áttekintéséhez. A szükséges és elégséges feltétel megkülönböztetése. 10. ÉVFOLYAM Évi óraszám: 111 Gondolkodási módszerek (6 óra) A megismert számhalmazok (természetes számok, egész számok, racionális számok, valós számok), ponthalmazok áttekintése, véges és végtelen halmazok, az intervallum fogalma (nyitott, zárt). Tájékozódás a számegyenesen. Halmazműveletek: unió, metszet, részhalmaz képzés, két halmaz különbsége. Alaphalmaz, üres halmaz fogalma. Egyszerű azonosságok szemléletes bizonyítása (Venn-diagram). Egyszerű feladatok a logikai szita-formulára. Kombinatorikai feladatok, az összes eset áttekintése. Az akkor és csak akkor használata (folyamatos) Tétel és megfordítása (folyamatos). Tájékozottság a racionális számkörben. Részhalmaz, unió, metszet, két halmaz különbsége. Számtan, algebra (39 óra) A fogalom célszerű kiterjesztése, a számok nagyságrendjének tudása. Kombinatív készség Betűk használata a matematikában, műveletek betűs kifejezésekkel. Egytagú, többtagú kifejezések; kifejezések fokszáma. A hatványozás értelmezése 0 és negatív egész kitevőre, a hatványozás azonosságai; számok abszolút értéke, normál alakja. Nevezetes azonosságok: kommutativitás, asszociativitás, disztributivitás; (a ± b) 2, a 2 b 2 szorzat alakja, (a ± b) 3, a 3 ± b 3 szorzat alakja. Szorzattá alakítás módszerei: kiemelés, csoportosítás, nevezetes azonosságok alkalmazása. Az azonosságok ismerete és alkalmazásuk. Számok abszolút értéke, normál alakja. A másodfokú azonosságok alkalmazása. 14

15 Műveletek végzése számokkal és algebrai kifejezésekkel, a szaknyelv használata. Algoritmikus gondolkodás és a gyakorlati problémák modellezése, értő szövegolvasás. A rendszerező képesség A matematika iránti érdeklődés erősítése az elemi számelmélet alapvető problémáival és matematikatörténeti vonatkozásaival. Induktív gondolkodás fejlesztése (próbálgatás, általánosítás). Ezen azonosságok alkalmazása egyszerű algebrai törtekkel végzett műveleteknél. (Egyszerűsítés, szorzás, osztás, összevonás.) Egyes változók kifejezése fizikai, kémiai képletekben. A lineáris egyenletek megoldásának áttekintése. Egyenletek megoldása mérlegelvvel, szorzattá alakítással, értelmezési tartomány és értékkészlet vizsgálatával. Paraméteres egyenletek. Gyakorlati, mindennapi életbeli problémák megoldása egyenletekkel. Elsőfokú kétismeretlenes egyenletrendszer megoldása (behelyettesítő módszer, egyenlő együtthatók módszere, grafikus módszer). Egyenletrendszerre vezető szöveges feladatok, százalékszámítás, kamatszámítás, példák többismeretlenes egyenletrendszerre. Abszolútértékes egyenletek. Relatív prímek, oszthatósági feladatok (számolás maradékokkal, oszthatósági szabályok: 2-vel, 3-mal, 4-gyel, 5-tel, 9-cel való oszthatóság), a prímszámok száma. Prímtényezős felbontás, legnagyobb közös osztó, legkisebb közös többszörös. Példa számrendszerekre. A négy alapművelet egyszerű algebrai törtekkel. Egyszerű egyenletrendszerek biztos megoldása. A százalékszámítás alkalmazása a gyakorlatban. 3-mal, 9-cel való oszthatóság ismerete. Számok prímtényezőkre való bontása. A függvényszemlélet fejlesztése: a hozzárendelések szabályként való értelmezése. A megfelelő modell megkeresése. Függvények, sorozatok (16 óra) A függvény fogalma, elemi tulajdonságai; a lineáris függvény, abszolútérték függvény, másodfokú függvény, a négyzetgyök függvény, gyakorlati példák további függvényekre (egészrész-, törtrész-, előjelfüggvény), a a fordított arány, x a. A vizsgált függvények x elemi tulajdonságai: értékkészlet, zérushely, monotonitás, korlátosság, szélsőértékek. Az alapfüggvények tulajdonságainak ismerete. Képlettel megadott függvény ábrázolása értéktáblázat segítségével. 15

16 Célszerű eszközhasználat. Függvénytranszformációk. Egyszerű példák változó és értéktranszformációkra (eltolás az x illetve y tengely mentén). Kétismeretlenes egyenletrendszer grafikus megoldása. Az alapfüggvények transzformációja egy lépés esetén. Geometria (39 óra) Tájékozottság a megismert síkidomok tulajdonságaiban. Sejtések megfogalmazása, új összefüggések felfedezése, bizonyítási igény kialakítása. A transzformációk, mint függvények értelmezése, a matematika különböző területei közötti kapcsolatok keresése. Síkbeli tájékozódás, tervezés, a konstrukciós, analizáló képesség és a diszkussziós igény kialakítása, sokoldalú szemléltetés, szerkesztőprogramok megismerése. Geometriai alapfogalmak (pontok, egyenesek és síkok kölcsönös helyzete), háromszögekkel, négyszögekkel, sokszögekkel kapcsolatos ismeretek kiegészítése, rendszerezése. Nevezetes ponthalmazok a síkban és a térben. A háromszög nevezetes vonalai, beírt köre, körülírt körre. Thalész tétele, néhány alkalmazása, a kör és érintői, érintősokszög fogalma. A geometriai transzformáció fogalma, példák geometriai transzformációkra. A tengelyes és középpontos tükrözés, ezek tulajdonságai, néhány alkalmazása (tengelyes és középpontos szimmetria; a paralelogramma, a háromszög és a trapéz középvonala, a háromszög súlypontja). Az eltolás áttekintése, rendszerezése, a vektor fogalma. Példa további egybevágósági transzformációra (pont körüli elforgatás, forgásszimmetria). Az egybevágóság, mint reláció; alakzatok egybevágósága; háromszögek egybevágóságának alapesetei. A forgásszög fogalma, ívmérték, a kör középponti szöge, körív hossza, körcikk kerülete, területe. Egyszerű szerkesztési feladatok. Speciális háromszögek, négyszögek és szabályos sokszögek tulajdonságainak ismerete. A nevezetes vonalak ismerete, a háromszög beírt és köré írt körének ismerete. A körrel kapcsolatos fogalmak és az érintő tulajdonságának ismerete. A megismert transzformációk tulajdonságainak felhasználása egyszerű, konkrét esetekben. 16

17 Valószínűség, statisztika (5 óra) A statisztikai adatok helyes értelmezése. A hétköznapi életben megjelenő statisztikai adatok elemzése. Statisztikai adatok és ábrázolásuk (kördiagram, oszlopdiagram stb.), számtani közép, medián, módusz; adatok szóródásának mérése. Számsokaság számtani közepének kiszámítása, a középső érték (medián) és a leggyakoribb érték (módusz) ismerete. Kördiagram, oszlopdiagram adatainak értelmezése. Év végi ismétlés és rendszerező összefoglalás (6 óra) 17

18 11. ÉVFOLYAM Évi óraszám: 111 Gondolkodási módszerek (6 óra) A köznapi gondolkodás és a matematikai gondolkodás megkülönböztetése. A bizonyítási igény további Tétel és megfordítása. (folyamatos) Bizonyítási módszerek, jellegzetes gondolatmenetek (indirekt módszer, skatulya-elv konkrét példákon keresztül). Változatos kombinatorikai feladatok a hétköznapi életből. A csak kimondott, illetve be is bizonyított összefüggések megkülönböztetése. Egyszerű sorbarendezési és kiválasztási feladatok konkrét elemszám esetén. Számtan algebra (40 óra) A permanencia elve a számfogalom bővítésében. A megoldás keresése többféle úton, tanulói felfedezések, önálló eljárások keresése. Az algoritmikus gondolkodás A valós szám szemléletes fogalma, kapcsolata a számegyenessel, a valós számok tizedes tört alakja. Kapcsolat a racionális számok (közönséges) tört és tizedes tört alakja között. Példák irracionális számokra ( 2, szakaszok összemérhetetlensége). A négyzetgyökvonás azonosságai. Gyökjel alól kihozatal, gyökjel alá bevitel, törtek nevezőjének gyöktelenítése. Az n-edik gyök fogalma, azonosságai. A másodfokú egyenlet megoldása (teljes négyzetté kiegészítés), a megoldóképlet (a megoldhatóság vizsgálata, a diszkrimináns szerepe), gyöktényezős alak, gyökök és együtthatók összefüggése. A másodfokú egyenlet és a másodfokú függvény kapcsolata. Paraméteres másodfokú egyenletek. Összefüggés két pozitív szám számtani és mértani közepe között. Egyszerű szélsőértékfeladatok megoldása. Tájékozottság a valós számok halmazán, a racionális és irracionális számok tizedes tört alakja, nevezetes irracionális számok ismerete. A négyzetgyökvonás azonosságainak alkalmazása egyszerű esetekben. A megoldóképlet biztos ismerete és alkalmazása. Két pozitív szám számtani és mértani közepének fogalma. 18

19 A matematika eszközként való felhasználása gyakorlati és természettudományos problémák megoldásában. Diszkussziós igény az algebrai feladatoknál. Az algebrai és grafikus módszerek együttes alkalmazása a problémamegoldásban. Másodfokú egyenletre vezető szöveges feladatok. Ekvivalens és nem ekvivalens lépések egyenletek átalakításánál, egyszerű négyzetgyökös egyenletek. Az értelmezési tartomány és az értékkészlet vizsgálata. Másodfokú egyenlőtlenség megoldása. A megoldások ábrázolása számegyenesen. Különböző típusú egyszerű szöveges feladatok megoldása. Egyszerű négyzetgyökös egyenlet megoldása. A megoldások ellenőrzése. Függvények, sorozatok (12 óra) Új függvénytulajdonságok megismerése, függvénytranszformációk további alkalmazása. A négyjegyű függvénytáblázatok és matematikai összefüggések célszerű használata. A szögfüggvényfogalom kiterjesztése, a forgásszög szögfüggvényeinek értelmezése, összefüggések a szög szögfüggvényei között (sin 2 a + cos 2 a = 1, pótszögek szögfüggvényei közötti kapcsolat, kiegészítő szögek szögfüggvényei közötti kapcsolat, szögek ellentettjének szögfüggvényei). A trigonometrikus függvények tulajdonságai (értelmezési tartomány, monotonitás, zérushelyek, szélsőértékek, periodicitás, értékkészlet), a függvények ábrázolása. Egyszerű trigonometrikus egyenletek megoldása. A szögfüggvények definíciójának ismerete, az x sinx és x cosx függvények ábrázolása és tulajdonságai. Geometria (39 óra) 19

20 A transzformációs szemlélet Kreatív problémamegoldás. Geometriai ismeretek alkalmazása, biztos számolási készség, zsebszámológép célszerű használata. A vektorok további alkalmazása. A körrel kapcsolatos ismeretek bővítése: kerületi és középponti szög fogalma, kerületi szögek tétele; húrnégyszög fogalma, húrnégyszögek tétele. Párhuzamos szelők és szelőszakaszok tétele. A szögfelezőtétel. A középpontos hasonlósági transzformáció fogalma és tulajdonságai. A hasonlósági transzformáció fogalma, síkidomok hasonlósága. A háromszögek hasonlóságának alapesetei. A hasonlóság alkalmazásai: háromszög súlyvonalai, súlypontja, arányossági tételek a derékszögű háromszögben (befogótétel, magasságtétel), körhöz húzott érintő és szelőszakaszok tétele. Hasonló síkidomok területének aránya, hasonló testek térfogatának aránya. Pitagorasz tételének alkalmazása. Hegyesszögek szögfüggvényeinek értelmezése, szögfüggvények alkalmazása derékszögű háromszög hiányzó adatainak kiszámítására, gyakorlati feladatok. Síkbeli és térbeli számítások (pl. háromszögek, négyszögek, sokszögek területének meghatározása szögfüggvények segítségével). Nevezetes szögek szögfüggvény-értékeinek kiszámítása. A vektorok összege, szorzása számmal, vektor felbontása különböző irányú összetevőkre a síkban. Vektorok a koordinátarendszerben. A hasonlóság szemléletes tartalmának ismerete, a középpontos nagyítás és kicsinyítés alkalmazása egyszerű gyakorlati feladatokban. Az alapesetek ismerete. A felsorolt tételek ismerete és alkalmazása egy vagy két lépéssel megoldható számítási feladatoknál. Valószínűség, statisztika (8 óra) 20

21 A valós helyzetek értelmezése, megértése és értékelése. További valószínűségi kísérletek, a valószínűség becslése, kiszámítása egyszerű esetekben. A valószínűség szemléletes fogalma (esemény, lehetetlen esemény, biztos esemény, komplementer esemény fogalma, valószínűsége). A valószínűség kiszámítása konkrét esetekben. Egyszerű problémák megoldása a klasszikus valószínűségi modell alapján. Év végi ismétlés, rendszerező összefoglalás (6 óra) 21

22 12. ÉVFOLYAM Évi óraszám: 111 Gondolkodási módszerek (10 óra) A kombinatív, rendszerezési készség A többféle megoldási mód lehetőségének keresése. Előzetes becsléshez szoktatás, a becslés összevetése a számításokkal. A gráf modellként való felhasználása. Véges halmaz permutációi, variációi, kombinációi számának meghatározása egyszerű esetekben. Binomiális együtthatók, Pascalháromszög. Véges halmaz részhalmazainak száma. Vegyes kombinatorikai feladatok. Gráfelméleti alapfogalmak, alkalmazásuk. Feladatok megoldása gráfokkal. Egyszerű kombinatorikai feladatok megoldása. A gráf szemléletes fogalma, egyszerű alkalmazásai. Számtan, algebra (31 óra) A matematikai fogalom célszerű kiterjesztése, a fogalmak általánosításánál a permanencia elv felhasználása. Bizonyítás iránti igény mélyítése. Matematikatörténeti vonatkozások megismerése (könyvtár- és internet használat). Az absztrakciós és szintetizáló képesség Az önellenőrzés igényének Másodfokúra visszavezethető egyszerű magasabb fokú egyenletek, egyenletrendszerek megoldása új ismeretlen bevezetésével. A hatványozás kiterjesztése pozitív alap esetén racionális kitevőkre. A hatványozási azonosságok. A logaritmus értelmezése. A logaritmus, mint a hatványozás inverz művelete. A logaritmus azonosságai. Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenlőtlenségek. A hatványozás definíciója, műveletek, azonosságok ismerete egész kitevő esetén. A logaritmus fogalmának ismerete, azonosságainak alkalmazása egyszerűbb esetekben. A definíció és az azonosságok egyszerű alkalmazása exponenciális és logaritmusos egyenlet, egyenlőtlenség esetén. 22

23 Függvények, sorozatok (14 óra) A függvényfogalom Összefüggések felismerése a matematika különböző területei között. A bizonyításra való törekvés Számítógép használata a függvényvizsgálatokban és a transzformációkban. A 2 x, a 10 x függvény, az exponenciális függvény vizsgálata, exponenciális folyamatok a természetben. A logaritmus függvény, mint az exponenciális függvény inverze. A szögfüggvényekről tanultak áttekintése. A tanult függvények tulajdonságai (értelmezésitartomány, értékkészlet, zérushely, szélsőérték, monotonitás, periodicitás, paritás). A szögfüggvények transzformációi: f(x) + c; f(x + c); c f(x); f(cx). Az alapfüggvények ábrái és legfontosabb tulajdonságainak vizsgálata (értelmezési-tartomány, értékkészlet, zérushely, szélsőérték). Geometria, mérés (40 óra) A térszemlélet Pontos fogalomalkotásra törekvés. Bizonyítás iránti igény tovább A fizika és a matematika termékeny kapcsolatának megmutatása. Tervszerű munkára nevelés. Az esztétikai érzék A vektorokról tanultak áttekintése, rendszerezése. A vektorműveletek tulajdonságai. Vektorok a koordinátarendszerben. Két vektor skaláris szorzata. A skaláris szorzat tulajdonságainak felsorolása. A skaláris szorzat koordinátákkal kifejezve. A skaláris szorzat alkalmazásai; addíciós tételek (sin(a ± b), cos(a ± b), sin2a, cos2a). Szinusztétel, koszinusztétel. Az alkalmazásukhoz szükséges egyszerű trigonometrikus egyenletek. Vektorműveletek és tulajdonságaik (összeadás, kivonás, skalárral való szorzás). Vektorok alkalmazásai. A szinusztétel és a koszinusztétel alkalmazása alapfeladatok megoldásában (a háromszög hiányzó adatainak meghatározása). 23

24 A matematika gyakorlati felhasználása. A zsebszámológép és a számítógép alkalmazása. Az eredmények realitásának és pontosságának eldöntése. Geometriai feladatok megoldása algebrai eszközökkel. A bizonyítási készség Adott probléma többféle megközelítése. Távolság, magasság és szög meghatározása gyakorlati feladatokban és a fizikában. Helyvektor. Műveletek koordinátákkal adott vektorokkal. Szakaszfelező- és harmadolópontja (általános osztópontja). A háromszög súlypontja. Két pont távolsága, szakasz hossza. A kör egyenlete. A kétismeretlenes másodfokú egyenlet és a kör egyenletének kapcsolata. Az egyenes irányára jellemző adatok: az irányvektor, a normálvektor, az iránytangens fogalma, kapcsolatuk. Az egyenes egyenlete, különböző alakjai. Két egyenes párhuzamosságának, merőlegességének feltétele, két egyenes metszéspontja. Kör és egyenes kölcsönös helyzete. A kör érintője adott pontjából (külső pontból). A parabola, mint ponthalmaz. A parabola tengelyponti egyenlete. Vektorok koordinátáinak biztos használata. Szakasz felezőpontja koordinátáinak kiszámítása. A kör középponti egyenletének ismerete. Az egyenes egy szabadon választott egyenletének tudása. Két egyenes metszéspontjának meghatározása. Kör és egyenes kölcsönös helyzetének vizsgálata. Valószínűség, statisztika (10 óra) A körülmények kellő figyelembevétele. Előzetes becslés összevetése a számításokkal. Egyszerű valószínűségszámítási problémák. Néhány konkrét eloszlás vizsgálata. Műveletek eseményekkel konkrét valószínűségszámítási példák esetén ( és, vagy, nem ). 24

25 Modellalkotásra nevelés. Modell és valóság kapcsolata. A számítógép alkalmazása statisztikai adatok, illetve véletlen jelenségek vizsgálatára. A mindennapi problémák értelmezése, a statisztikai zsebkönyvek, a napi sajtó adatainak elemzése. Relatív gyakoriság. A valószínűség klasszikus modellje. Statisztikai mintavétel. (Visszatevéses és visszatevés nélküli mintavétel.) A relatív gyakoriság és a valószínűség közötti szemléletes kapcsolat ismerete, egyszerű valószínűségi feladatok megoldása. Év végi ismétlés, rendszerező összefoglalás (6 óra) 25

26 13. ÉVFOLYAM Évi óraszám: 128 Gondolkodási módszerek (15 óra) Az ismeretek rendszerezése: A matematika különböző területei közti összefüggéseinek tudatosítása. A deduktív gondolkodás Kijelentés fogalma, műveletek kijelentésekkel: konjunkció, diszjunkció, negáció, ekvivalencia, implikáció. A logikai műveletekre vonatkozó egyszerű azonosságok. A halmazelméleti és logikai ismeretek kapcsolata, rendszerezése. A megismert bizonyítási módszerek összefoglalása. Néhány példa a teljes indukció megismertetésére. A kombinatorikai és gráfokkal kapcsolatos ismeretek áttekintése. Az előző években felsorolt továbbhaladási feltételek. Számtan, algebra (23 óra) Matematikatörténeti ismeretek (könyvtár- és Internet használat). Szám- és műveletfogalom biztos alkalmazása. Rendszerező összefoglalás Számhalmazok Számelméleti összefoglalás. A valós számok és részhalmazai. A műveletek értelmezése, műveleti tulajdonságok. Közelítő értékek. Egyenletek Az előző években felsorolt továbbhaladási feltételek. 26

27 Tervszerű, pontos és fegyelmezett munkára nevelés. Az önellenőrzés fontossága. A problémamegoldó gondolkodás, a szövegértés, a szövegelemzés Nevezetes másod- és harmadfokú algebrai azonosságok. Az egyenletmegoldás módszerei. Az alaphalmaz szerepe (értelmezési tartomány és értékkészlet vizsgálata). Egyenlőtlenségek. Egyenlet-, illetve egyenlőtlenségrendszerek. Másodfokú kifejezések. Másodfokú egyenletek, Viete formulák. Négyzetgyökös kifejezések és egyenletek. Exponenciális, logaritmikus és trigonometrikus kifejezések, egyszerű egyenletek. Szöveges feladatok. Paraméteres feladatok. Függvények, sorozatok (25 óra) A matematika alkalmazása a gyakorlati életben. Matematikatörténeti feladatok. Az absztrakciós készség A függvényszemlélet A függvények alkalmazása a gyakorlatban és a természettudományokban. A sorozat fogalma. Számtani és mértani sorozat, az n. tag, az első n elem összege. Kamatoskamat-számítás. Példák egyéb sorozatokra (rekurzió, pl. a Fibonaccisorozat). Rendszerező összefoglalás A függvényekről tanultak áttekintése, rendszerezése. Az alapfüggvények ábrázolása. Függvénytranszformációk. f(x) + c; f(x + c); c f(x); f(cx). Függvényvizsgálat a függvények grafikonjainak segítségével. Számtani és mértani sorozat esetén az n-dik tag, és az első n elem összegének kiszámítása feladatokban. Kamatoskamat-számítás alkalmazása egyszerű gyakorlati feladatokban. Az előző években felsorolt továbbhaladási feltételek. 27

28 Geometria, mérés (45 óra) A térszemlélet Az esztétikai érzék A matematika gyakorlati alkalmazásai a térgeometriában. Sík- és térgeometriai ismeretek összekapcsolása, analógiák felismerése. A függvényszemlélet A deduktív gondolkodás A matematika különböző területei közötti összefüggések felhasználása. Térelemek kölcsönös helyzete, távolsága, szöge. Egyszerű kombinatorikus geometriai problémák vizsgálata. A síkra merőleges egyenes tételének ismerete. Egyszerű poliéderek. A terület- és kerületszámítással kapcsolatos ismeretek összefoglalása. A terület és a térfogat fogalma. A poliéderek felszíne, térfogata. A hengerszerű testek, a henger felszíne és térfogata. Kúpszerű testek. A Cavalieri-elv. A kúpszerű testek felszíne és térfogata. A csonkagúla, csonkakúp térfogata, felszíne. A gömb felszíne, térfogata. Poliéderek és forgástestek körülírt és beírt gömbjei. Rendszerező összefoglalás Geometriai alapfogalmak, ponthalmazok. A geometriai transzformációk áttekintése. Háromszögekre vonatkozó tételek és alkalmazásaik. Négyszögekre vonatkozó tételek és alkalmazásaik. Körre vonatkozó tételek és alkalmazásaik. Vektorok, vektorok koordinátái. Vektorműveletek, műveleti tulajdonságok, alkalmazások. Derékszögű koordináta-rendszer. Alakzatok egyenlete. Trigonometrikus összefüggések és alkalmazásaik. Az előző években felsorolt továbbhaladási feltételeken kívül: térelemek kölcsönös helyzetének, távolságuk, hajlásszögük definíciójának ismerete. A megismert felszín- és térfogat számítási képletek alkalmazása egyszerű feladatokban. 28

29 Valószínűség, statisztika (10 óra) A leíró statisztika és a valószínuségszámítás gyakorlati szerepe, alkalmazása. A számítógép felhasználása statisztikai adatok kezelésére, véletlen jelenségek vizsgálatára. Geometriai modell szerepeltetése a valószínűség meghatározására. Adatkezelésnél osztályba sorolás. Terjedelem. Statisztikai és mintavételi adatok vizsgálata (közvélemény-kutatás, minőség ellenőrzés). A valószínűség meghatározása geometriai mérték segítségével. A geometriai modellre visszavezethető feladatok. A véletlen paradoxonjai. Összefoglalás: Adathalmazok jellemzői: számtani közép, mértani középsúlyozott közép, medián, módusz, szórás. Gyakoriság, relatív gyakoriság. A klasszikus valószínűségi modell. Az előző években felsorolt továbbhaladási feltételek. Egyszerű klasszikus valószínűség-számítási feladatok megoldása. Felkészülés az érettségire (10 óra) 29