Rektangler med fast sidelængde 4 er en aktivitet, der er afprøvet i 2. klasse i forbindelse med et forskningsprojekt om algebra på de yngste klassetrin. (Kilde 1)
I aktiviteten skal eleverne tegne rektangler på kvadratnet.
Den ene side af rektanglet skal have længden 4 (enheder på kvadratnettet). Eleverne kan selv bestemme, hvor lang den anden side af rektanglet skal være.
Deres første opgave er at tegne sådan nogle rektangler og finde arealet af dem. Eleverne har dog ikke tidligere arbejdet med areal, og over for eleverne formulerer læreren opgaven som:
"Hvor mange tern bliver der inde i hvert rektangel?"
Hver elev udfordrer sig selv på forskellige måder ved at tegne større eller mindre rektangler, og de bruger forskellige metoder til at finde antallet af tern.
Læreren opfordrer dem til at finde på 'gode fiduser', så de ikke behøver at tælle alle ternene.
Figur 2 viser én af elevernes arbejde med opgaven.
Efter et stykke tid samler læreren nogle af elevernes resultater i en tabel på tavlen. De fortæller på skift, hvor lang de har valgt at lave den frie side i et af deres rektangler, og hvilket antal tern de har fundet inden i.
Begyndelsen af tabellen kommer til at se ud som på figur 3.
Samtalen i klassen fokuserer nu på, hvordan eleverne nemmest kan finde det samlede antal kvadrater, når de kender rektanglets frie sidelængde.
Læreren tilføjer elevernes beregningsforslag (se figur 4). Og klassen taler om, hvordan plusstykkerne og gangestykkerne hænger sammen.
\(6 + 6 + 6 + 6\) kan fx skrives som \(4 ⋅ 6\)
Læreren drejer nu samtalens fokus ved at stille spørgsmål som:
"Kan I se et mønster i de regnestykker, I har brugt?"
"Har stykkerne noget tilfælles?"
"Er der en måde, I altid kan bruge, når I skal finde ud af, hvor mange firkanter der er inden i?"
Eleverne byder ind med svar som:
"Man kan plusse det samme tal fire gange" eller "Man kan altid gange med 4."
Disse svar udfordres af læreren:
"Ja, hvad er det for et tal, der er fire af i plusstykket, eller som man skal gange med 4?"
"Hvordan hænger tallet sammen med de rektangler, I har tegnet?"
Eleverne bliver enige om, at det 'vigtige' tal, svarer til den længde, de har givet rektanglets frie side, og læreren beder dem om at forklare, hvorfor de altid kan bruge dette tal i et plusstykke eller i et gangestykke, når de vil finde antallet af firkanter 'inden i'.
Én af eleverne forklarer:
"Det er fordi, man tager det tal 4 gange. Der er jo 4 på den anden led."
Til sidst beder læreren eleverne om at fortælle, hvordan de ville forklare deres dansklærer (som ikke har været i timen) om, hvordan hun altid kan finde antallet af firkanter inden i et rektangel, der har en side, som er 4 lang.
I eksemplet generaliserer eleverne den sammenhæng, der er mellem rektanglets højde og areal. Mere specifikt retter undervisningen sig mod, at eleverne identificerer denne generelle sammenhæng, at de repræsenterer sammenhængen, og at de begrunder, hvorfor den gælder.
Eleverne i eksemplet repræsenterer konkrete tilfælde af sammenhængen med en tabel og med regneudtryk. Læreren inviterer dem desuden til at repræsentere den generelle sammenhæng i deres naturlige sprog ved at spørge, hvordan de vil forklare deres dansklærer om den.
I løbet af mellemtrinnet og udskolingen er det hensigten, at eleverne lærer at repræsentere den generelle sammenhæng som denne med grafer i et koordinatsystem og med algebraisk symbolsprog, fx med udtrykket
\[f (h) = 4h\]
hvor \(h\) er rektanglets højde.
Tanken er, at brugen af de mere uformelle repræsentationer sammen med selve problemstillingen kan støtte eleverne til senere at skabe mening i de mere formelle repræsentationsformer, som de skal lære.
I eksemplet er den sammenhæng, eleverne skal generalisere, en funktionel sammenhæng. Derfor kaldes den tilgang til algebra, som eksemplet repræsenterer, for ’funktionstænkning’.
Har I ideer til, hvilke andre funktionelle sammenhænge eleverne på de yngste klassetrin kan komme til at identificere, repræsentere og begrunde?
til: GRUNDSKOLE - 2.klasse
emne: ALGEBRA
UDGIVET: 2021
Lektor, ph.d.
Professionshøjskolen Absalon
At identificere, repræsentere og begrunde generelle, funktionelle sammenhænge og at ræsonnere med sådanne sammenhænge. Det kan fx dreje sig om sammenhængen mellem sidelængde og omkreds i et kvadrat.