Odborný článek

Pythagorova věta

Anotace

Výuková aktivita je zaměřena na seznámení se s Pythagorovou větou v rovině a její využití v praktické úloze. Aktivita skládající se ze dvou částí využívá dvou aplikací – matematického softwaru GeoGebra a Google Maps. Klade důraz na rozvoj digitální kompetence žáků druhého stupně základní školy ve výuce matematiky. Součástí aktivity je pracovní list.

Cíl

  • Žák manipuluje s nákresnou aplikace GeoGebra při zkoumání pravoúhlého trojúhelníku.
  • Žák určí pomocí matematického softwaru délky úseček a obsahy čtverců.
  • Žák manipuluje s mapou v digitální podobě a měří vzdálenosti míst na mapě.
  • Žák využívá Pythagorovu větu k řešení praktické úlohy.
Základní údaje
  • Typ materiálu: pracovní list
  • Stupeň vzdělávání: základní škola
  • Vzdělávací obor: matematika a její aplikace
  • Tematický okruh: geometrie v rovině a prostoru
  • Časová dotace:
    • Výuka: 45–90 minut
    • Příprava: 15 minut
Pomůcky:
  • Učitel: PC/tablet s připojením na internet, dataprojektor
  • Žák: PC/tablet s připojením na internet, pracovní list
Potřebné vstupní znalosti a dovednosti:
  • Oborové: racionální čísla, mocniny a odmocniny, pravoúhlý trojúhelník (odvěsna, přepona)
  • Digitální: základní znalost programu GeoGebra (manipulace s nákresnou, bod, vzdálenost, úhel, úsečka, pravidelný mnohoúhelník, obsah); základní znalost Google Maps (manipulace s mapou, pěší trasa, vzdálenost míst)
Přínos využití digitálních technologií:

Hlavním přínosem využití digitálních technologií v této aktivitě je zjednodušení zkoumání a vizualizace matematických konceptů. Rýsování v GeoGebře je rychlejší a díky manipulaci s objekty můžeme zkoumat více modelů pravoúhlých trojúhelníků. Díky digitálním technologiím dochází i ke zjednodušení při měření délek a výpočtů obsahů útvarů. 

Metodická poznámka:

Aktivita může být využita jako badatelská, kdy žák pracuje samostatně, nebo úlohy provádí současně s učitelem. Výhodná je také půlená hodina, popř. dvouhodinovka. K výukové aktivitě je přiložen pracovní list, který je potřeba vytisknout každému žákovi zvlášť. Pracovní list obsahuje barevný obrázek, můžeme jej však vytisknout i černobíle. Časová dotace závisí na úrovni pokročilosti žáků s danými aplikacemi a také na délce diskusí, které jsou součástí aktivity.

Zdroje:
Popis vzdělávací aktivity:

Výuková aktivita se zaměřuje na seznámení se s Pythagorovou větou a následné využití Pythagorovy věty v reálném světě. Aktivitu je vhodné zařadit do výuky matematiky na druhém stupni základní školy po dokončení učiva mocnin a odmocnin. Aktivitu lze rozdělit do dvou hodin – první hodina jako úvod do Pythagorovy věty s první úlohou a druhá hodina zaměřující se na praktické využití Pythagorovy věty (druhá úloha). Vše záleží na zkušenostech a pokročilosti žáků. 

Žáci mají k dispozici pracovní list se dvěma úlohami, z nichž v první se pracuje s programem GeoGebra a ve druhé aplikací s Google Maps. Žákům stačí základní znalost obou programů, všechny kroky vedoucí k řešení úloh jsou velmi intuitivní.

První úloha je zaměřena na seznámení se s Pythagorovou větou. Nejdříve mají žáci za úkol sestrojit v GeoGebře pravoúhlý trojúhelník a čtverce sestrojené nad stranami tohoto trojúhelníka dle pokynů v zadání. Výsledek by měl vypadat následovně:

 

Obrázek 1: Možné řešení

 

Poté žáci pohybují s trojúhelníkem v souřadnicové soustavě souřadnic a hledají vztahy mezi stranami trojúhelníka a čtverci sestrojenými nad stranami trojúhelníka. V zadání je k dispozici tabulka, do které žáci zapisují hodnoty délek stran a obsahů čtverců ze tří zvolených trojúhelníků, které slouží jako izolované modely. Následovně by měli být schopni vztahy vypozorovat a zapsat svými slovy Pythagorovu větu. 

Ukázka možného řešení tabulky:

\[ a \] \[ b \] \[ c \] \[ a^2 \] \[ b^2 \] \[ c^2 \]
\[ 1 \] \[ 2 \] \[ 2.24 \] \[ 1 \] \[ 4 \] \[ 5 \]
\[ 1 \] \[ 3 \] \[ 3.16 \] \[ 1 \] \[ 9 \] \[ 10 \]
\[ 3 \] \[ 5 \] \[ 5.83 \] \[ 9 \] \[ 25 \] \[ 34 \]

 

Po seznámení se s Pythagorovou větou následuje aktivita na její využití prostřednictvím práce s mapou v digitální podobě. Žáci se přesouvají do centra španělského města Barcelona, kde mají za úkol zjišťovat vzdálenosti určitých míst, jak pěší, tak přímé. Všechna místa žáci dostanou vyznačená na obrázku mapy v pracovním listě, jejich úkolem je místa na mapě nejdřív najít. Danou situaci namodelují v aplikaci Google Maps a zjistí, kolik metrů má trasa od Sagrada Família na Placa de la Sagrada Família a z tohoto náměstí ke škole Claret School of Barcelona. Díky tomu, že jsou ulice na sebe kolmé a rovnoběžné, jsou schopni pomocí Pythagorovy věty zjistit přímou vzdálenost mezi počátečním a koncovým bodem trasy. Kontrolu výsledku žák provede opět v aplikaci Google Maps, pomocí tlačítka Změřit vzdálenost

 

Obrázek 2: Ukázka mapy

Nedílnou součástí aktivity je i diskuze například o tom, proč se výsledek získaný vlastním výpočtem a výsledek, který jsme získali měřením v aplikaci Google Maps, liší. Žáky můžeme nechat vymýšlet další příklady a reálné situace, kdy se hodí využití Pythagorovy věty. Po celém konci aktivity je žák schopen vyslovit Pythagorovu větu a zároveň ji využít při dopočítání přepony v pravoúhlém trojúhelníku.

Reflexe

Žáky práce s GeoGebrou velmi baví, rychlejší žáci si dokonce zkouší i další techniky (barvy objektů, názvy, písmo…). Ve výuce je potřeba poskytovat individuální pomoc. Při práci s GeoGebrou i s mapou se můžou mezi žáky jevit větší rozdíly v rychlosti práce. Ve chvíli, kdy má žák hotovo, může jít pomáhat spolužákům. Jednotlivé kroky v GeoGebře z první úlohy učitel může sdílet na dataprojektoru.

Slabším žákům může pomoci hledat trojúhelníky s celočíselnými délkami odvěsen. Doporučuji také žáky upozornit na to, že do tabulky některé hodnoty píšeme zaokrouhleně (např. na dvě desetinná místa). Po dokončení první části aktivity by mělo proběhnout společné shrnutí výsledků a kontrola Pythagorovy věty s diskusí (např. Pythagorova věta a tupoúhlý/ostroúhlý trojúhelník). Druhá aktivita je jednodušší, někteří mají práci rychle hotovou, někteří opět potřebují pomoc spolužáků. Žáky vždy baví vymýšlet podobné úlohy, můžeme jim tím zadat menší práci navíc.

Soubory materiálu
Typ
 
Název
 
pdf
460.94 kB
PDF
Pracovní list - Pythagorova věta
pdf
979.49 kB
PDF
Řešení PL - Pythagorova věta

Licence

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.

Autor
Bc. Veronika Procházková

Hodnocení od uživatelů

Článek nebyl prozatím komentován.

Váš komentář

Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.

Článek není zařazen do žádného seriálu.

Klíčové kompetence:

  • Základní vzdělávání
  • Kompetence k řešení problémů
  • samostatně řeší problémy; volí vhodné způsoby řešení; užívá při řešení problémů logické, matematické a empirické postupy
  • Základní vzdělávání
  • Kompetence digitální
  • získává, vyhledává, kriticky posuzuje, spravuje a sdílí data, informace a digitální obsah, k tomu volí postupy, způsoby a prostředky, které odpovídají konkrétní situaci a účelu

Organizace řízení učební činnosti:

Individuální