VOORWOORD Waarom een ‘wiskundewijzer’? Bij het maken van ‘onthoudboekjes’ voor de leerlingen van de lagere school, groeide het idee om ook een ‘wiskundewijzer’ te maken voor de leerkrachten en voor iedereen die op een of andere manier te maken heeft met wiskundeonderwijs in de basisschool: logopedisten, studenten lerarenopleiding ... We hopen dat u deze wiskundewijzer nuttig kunt gebruiken: - als u iets over de leerstof wiskunde wilt opzoeken; - als u zich vragen stelt over de leerlijn bij een bepaald wiskundig onderdeel; - als u tips zoekt bij de aanbreng van een onderdeel; - als u een overzicht wilt krijgen over de leerstof wiskunde in de lagere school; - als u gewoon even in een wiskundig werkje wilt ‘neuzen’ … In deze wiskundewijzer vindt u de belangrijkste leerinhouden wiskunde van de lagere school op een overzichtelijke manier weergegeven, met een bijbehorend didactisch luik. Daarbij primeerde altijd de duidelijkheid en de verstaanbaarheid voor de leerling van de lagere school. Wat vind je in de wiskundewijzer? GETALLENKENNIS - Er zijn 5 grote delen: getallenkennis, bewerkingen, meten en metend rekenen, meetkunde en toepassingen. - Een overzicht van de inhouden wiskunde die de leerlingen van de basisschool moeten kennen. 42,487 tweeënveertig gehelen (eenheden) vierhonderdzevenentachtig duizendsten of kortweg, tweeënveertig komma vierhonderdzevenentachtig Md HM TM M HD TD D Vroeger werden deze groepjes van 3 cijfers gescheiden door een punt. Om verwarring met het decimaal teken op de rekenmachine te vermijden, wordt deze notatie niet langer gebruikt. H T E , t h d 4 2 , 4 8 7 Om een getal makkelijk te lezen, maak ik telkens groepjes van 3 cijfers vanaf de eenheden. Als ik het anderen makkelijk wil maken, schrijf ik een spatie tussen deze groepjes. c Getallen afronden Een getal afronden betekent dat we het getal benaderen door de dichtstbijzijnde eenheid of het dichtstbijzijnde tiental, honderdtal, duizendtal … Voorbeelden: Ik rond 825 af tot op een honderdtal. -> 825 ligt tussen 800 en 900. 825 ligt het dichtst bij 800. Ik rond 3,615 af tot op een geheel. -> 3,615 5 ligt tussen 3 en 4. 3,615 ligt het dichtst bij 4. - Een didactisch luik: tips over de aanbreng van bepaalde leerstofonderdelen, fasen in leerlijnen, mogelijke materialen, veel gemaakte fouten van leerlingen … - Voorbeelden van oefeningen, met een verwijzing naar het leerjaar waarin die aan bod kunnen komen. - Weetjes: extra kennis of achtergrondkennis voor de leerkracht, maar vaak ook ‘wetenswaardigheden’ voor de leerlingen. 3 Ligt een getal juist in het midden tussen twee eenheden, tientallen, GETALLENKENNIS honderdtallen, duizendtallen dtallen …, dan ronden we het getal volgens de afrondingsregel af naar ar het grootste van Voorbeelden die twee getallen. Voorbeelden: Ik rond 850 af tot op een honderdtal. 3 drie -> 850 ligt igt in het midden tussen 800 en 900. 30 dertig Dan rond ik af naar boven, 900. 33 dus naardrieëndertig 300 driehonderd Ik rond 6,5 af tot op een geheel. 333 driehonderddrieëndertig -> 6,5 ligt gt in het midden tussen 3 000 6 en 7.drieduizend In dat boven af, dus naar 7. driehonderddertig at geval rond ik naar 3 330 drieduizend 3 330 333 drie miljoen driehonderddertigduizend driehonderddrieëndertig d Getallen voluit schrijven rijjven We schrijven een getall in één woord, tot en met het woord duizend. Na het en spatie. De woorden miljoen, miljard, biljoen enz. woord duizend volgt een schrijven we los. DIDACTISCH LUIK 11a Beginnend getalbegrip Bij jonge kinderen brengen we hoeveelheden en rangordes eerst aan met behulp van concreet materiaal en concrete verwoordingen. Pas daarna werken we met natuurlijke getallen en meer abstract wiskundige verwoordingen. Om inzicht te krijgen in hoeveelheden kun je de leerlingen verschillende activiteiten laten uitvoeren: hoeveelheden vergelijken, hoeveelheden herkennen en hoeveelheden vormen. X LES Hoeveelheden vergelijken We vergelijken twee of meer groepen voorwerpen en gebruiken een passende verwoording (in opklimmende moeilijkheidsgraad): 1 veel/weinig, evenveel/niet evenveel, te veel/te weinig, over/te kort, meer/ minder, meest/minst 2 is meer dan, is minder dan, is gelijk aan, is niet gelijk aan 3 … meer dan …, … minder dan … bv. 1 meer dan 4, 2 minder dan 5 4 =, ≠ , < , > bv. 3 ≠ 6; 1 < 5; 4 > 2 Voorbeeld Vooraan staan 5 kinderen en 3 stoeltjes. De leerlingen tellen beide groepen en plaatsen het passende getalkaartje bij de groep: 5 en 3 . Zijn er genoeg stoeltjes voor de kinderen? Een leerling vergelijkt via het leggen van de 1-1-relatie: hij plaatst op elke stoel 1 kind. Zijn er genoeg stoeltjes? Neen, er zijn te weinig stoeltjes. Er zijn dus meer kinderen dan stoeltjes. 5 is meer dan 3; of 5 > 3. Hoeveel meer? Er zijn 2 kinderen meer dan stoeltjes. We verwoorden: We schrijven: 5 is niet evenveel als 3. 5 is meer dan 3. 5 is 2 meer dan 3. 5 ≠ 3 en 5 > 3 12 INHOUDSTAFEL VOORWOORD 3 GETALLENKENNIS 1 2 3 4 5 6 7 Tiendelige getallen a De Arabische cijfers komen uit Indië b Het grondtal 10 c Getallen afronden d Getallen voluit schrijven Negatieve getallen Romeinse cijfers en andere getallensystemen a Romeinse cijfers b Additief versus positiesysteem Breuken a Breuken benoemen, lezen en noteren b Gelijkwaardige breuken zoeken c Breuken gelijknamig maken d Breuken vergelijken Bewerkingen met breuken a Optellen en aftrekken met breuken b Vermenigvuldigen met breuken c Delen met breuken Percenten a Percentbegrip b Berekeningswijze c Relatie breuken, percenten en kommagetallen Delers en veelvouden a Begrippen b Kenmerken van deelbaarheid c Grootste gemeenschappelijke deler (ggd) en kleinste gemeenschappelijk veelvoud (kgv) 9 9 9 11 11 26 29 29 30 32 32 33 34 34 41 41 41 42 44 44 44 46 48 48 49 49 BEWERKINGEN 1 1.1 1.2 Inleiding op de bewerkingen Optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen a Optellen betekent: b Aftrekken betekent: c Vermenigvuldigen betekent: d Delen betekent: Gebruikte terminologie 4 53 53 53 53 53 54 55 INHOUDSTAFEL 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 Rekenwijzen a Hoofdrekenen b Cijferen c Schattend rekenen d Rekenen met de zakrekenmachine Volgorde van de bewerkingen Hoofdrekenen Elementaire rekenfeiten a Duiding: parate kennis – automatiseren b Optellingen en aftrekkingen tot 20 (1e en 2e leerjaar) c Maaltafels en deeltafels tot 10 (2e en 3e leerjaar) Standaardprocedures a Optellen b Aftrekken c Vermenigvuldigen d Delen Flexibel rekenen: methodes a Optellen en aftrekken b Vermenigvuldigen en delen Nog enkele rekenvoordelen a Delen door 4 / delen door 8 b Vermenigvuldigen met 4 / vermenigvuldigen met 8 c Vermenigvuldigen met 10 / 100 / 1 000 d Delen door 10 / 100 / 1 000 e Vermenigvuldigen met 5 / 50 / 25 f Delen door 5 / 50 / 25 g Verhoudingsdeling Hoofdrekenen met kommagetallen a Vermenigvuldigen door minstens één factor om te zetten in een breuk b Vermenigvuldigen met 0,1 / 0,01 / 0,001 c Vermenigvuldigen met 0,5 / 0,25 d Delen door 0,1 / 0,01 / 0,001 e Delen door 0,5 / 0,25 Cijferen Gebruikte terminologie a Optellen b Aftrekken c Vermenigvuldigen d Delen 5 56 56 57 58 58 58 60 60 60 61 62 63 63 64 64 65 66 66 68 69 69 70 70 70 70 70 70 71 71 72 72 72 72 74 74 74 74 74 75 INHOUDSTAFEL 3.2 3.3 4 5 Cijferalgoritmes a Optellen b Aftrekken c Vermenigvuldigen d Delen Controlestrategieën a Schatten b Het resultaat toetsen aan de context c De omgekeerde bewerking uitvoeren d Het gebruik van een rekenmachine als controlemechanisme e De negenproef Schattend rekenen a Wanneer ga je schattend rekenen? b Schattend optellen en aftrekken c Schattend vermenigvuldigen en delen d Schattend rekenen met onvolledige gegevens e Schatten: een rekenkant en een meetkant Rekenen met de rekenmachine 75 75 76 77 79 86 86 87 87 87 88 90 90 92 92 93 93 95 METEN EN METEND REKENEN 1 2 3 Grootheden, meten, maatgetallen, maateenheden, maten a Grootheden en meten b Maatgetallen, maateenheden en maten c Directe en indirecte metingen Standaardeenheden a Eenheden voor lengte, inhoud, gewicht b Eenheden voor oppervlakte c Volume d Verband tussen inhoudsmaten en volumematen e Tijd f Geldwaarden g Temperatuur h Hoekgrootte i Herleidingen tussen maateenheden Meetinstrumenten a Voor het meten van lengtes b Voor het meten van inhouden c Voor het meten van gewichten d Voor het meten van een tijd 6 99 99 99 100 109 110 110 111 111 111 113 114 114 115 122 122 124 124 125 INHOUDSTAFEL 4 e Voor het meten van een temperatuur f Voor het meten van een hoekgrootte Omtrek, oppervlakte en volume a Begrippen b Omtrek bepalen c Oppervlakte bepalen d Volume bepalen 132 132 142 142 147 148 156 MEETKUNDE 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2 2.1 2.2 3 3.1 Vormleer Punten, rechten, lijnen en vlakken Hoeken Vlakke figuren a Veelhoeken en niet-veelhoeken b Regelmatige veelhoeken c Diagonalen d Een cirkel Driehoeken a Indeling volgens de hoeken b Indeling volgens de zijden c Indeling volgens de hoeken en de zijden Vierhoeken a Indeling vierhoeken b Eigenschappen van de diagonalen van een vierhoek Ruimtefiguren Meetkundige relaties Evenwijdigheid en loodrechte stand a Begrippen b Evenwijdigheid en loodrechte stand aan de hand van de geodriehoek Spiegelingen, symmetrie, gelijkvormigheid a Gelijkvormigheid b Spiegelingen c Symmetrie Ruimtelijke oriëntatie Van ruimtelijke oriëntatie naar ruimtelijk inzicht a Direct en indirect waarnemen b (Mentaal) innemen van een standpunt c Het beschrijven van een object d Zich een mentaal beeld vormen en ermee handelen 7 161 161 163 165 165 167 169 170 170 170 171 171 174 174 176 179 188 188 188 189 192 192 193 193 197 197 197 198 198 199 INHOUDSTAFEL 3.2 Activiteiten voor ruimtelijke oriëntatie a Beschrijven van positie en richting b Innemen van een standpunt c Omzettingen van dimensies d Blokkenbouwsels e Kijklijnen f Schaduwbeelden 199 200 201 202 203 205 206 TOEPASSINGEN 1 2 3 Wiskundige toepassingen a Wiskundige toepassingen in verschillende vormen b Stappenplan Heuristieken a Gebruik concreet materiaal b Maak een tekening c Maak een schema d Maak een tabel e Vertel het probleem met je eigen woorden f Dramatiseer (speel) het probleem g Toon de noodzakelijke en/of de overbodige gegevens h Gebruik je ervaringskennis i Zoek de ontbrekende informatie op j Toon wat gegeven en wat gevraagd is k Schrap in een vergelijking de gelijke gegevens l Splits het probleem in deelproblemen m Probeer verstandig uit n Zoek een patroon in de gegevens o Plaats de gegevens in een bepaalde volgorde p Werk met eenvoudigere getallen q Houd met een gegeven voorlopig geen rekening Verschillende types vraagstukken a Enkelvoudige en samengestelde vraagstukken b Typevraagstukken 209 209 210 212 213 213 214 214 215 216 DIDACTISCHE MUSTS IN WISKUNDELESSEN 242 INDEX 243 8 216 216 216 217 217 217 218 218 218 219 219 219 219 221 GETALLENKENNIS 1 TIENDELIGE GETALLEN Om getallen te schrijven, gebruiken we 10 cijfers, nl. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 en 9. Met die 10 cijfers kunnen we een oneindig aantal getallen vormen. Ons talstelsel is een positiestelsel. Dat betekent dat de waarde van een cijfer in een getal bepaald wordt door zijn plaats (of positie) in dat getal. Voorbeeld: In het getal 313 staat 2 keer het cijfer 3. Het cijfer 3 links duidt 3 honderdtallen aan, het cijfer 3 rechts duidt 3 eenheden aan. a De Arabische cijfers komen uit Indië Omstreeks de 9e eeuw hadden de Indiërs een getallensysteem dat veel gemeen heeft met het onze. Het systeem bestond uit 10 symbolen, inclusief het symbool 0. Toen de Arabieren Indië bezetten, namen ze dat systeem over. Via handelsreizigers kwam het Indische systeem in Europa terecht. b Het grondtal 10 Men zegt dat ons getallensysteem grondtal 10 heeft, omdat we altijd per 10 groeperen. We maken eerst groepjes van 10 eenheden, die we daarna omruilen voor een tiental. Vervolgens maken we groepjes van 10 tientallen, die we omruilen voor een honderdtal enz. De keuze voor het grondtal 10 lijkt evident, vanwege ons aantal vingers. Toch komen bij sommige volkeren andere grondtallen voor, zoals 12 (tel je vingerkootjes met de duim) en 20 (vingers en tenen). Ook bij ons zien we soms andere grondtallen verschijnen. Zo komen de getallen 12 en 60 voor bij het verdelen van de klok en leven ze ook verder in bepaalde maateenheden (bv. een dozijn). In de loop van de geschiedenis werden ook talstelsels gebruikt met als grondtal 12 en 20. Een computer werkt met een getallensysteem met grondtal 2, het binair talstelsel. 9 GETALLENKENNIS naam symbool waarde … … … duizendsten d 0,001 honderdsten h 0,01 tienden t 0,1 eenheden E 1 tientallen T 10 honderdtallen H 100 duizendtallen D 1 000 tienduizendtallen TD 10 000 honderdduizendtallen HD 100 000 miljoentallen M 1 000 000 tienmiljoentallen TM 10 000 000 honderdmiljoentallen HM 100 000 000 miljardtallen Md 1 000 000 000 … … … • Een miljard in het Engels is a milliard; in het Amerikaans Engels spreekt men over a billion. De Nederlandse term biljoen wordt dan weer gebruikt voor 1 000 miljard! • 1 googol = 10100 en wordt genoteerd als een 1 gevolgd door 100 nullen. Van deze grootheid is de naam van de internetzoekmachine Google afgeleid. Om de waarde van elk cijfer in een getal makkelijk te bepalen, noteren we het getal in een positietabel. Voorbeelden Het getal 2 561 bestaat uit 2D, 5H, 6T en 1E, of 2 561 = 2D + 5H + 6T + 1E. 430 806 213 vierhonderddertig miljoen achthonderdenzesduizend tweehonderddertien Md HM TM M HD TD D H T E 4 3 0 8 0 6 2 1 3 10 , t h d GETALLENKENNIS 42,487 tweeënveertig gehelen (eenheden) vierhonderdzevenentachtig duizendsten of kortweg, tweeënveertig komma vierhonderdzevenentachtig Md HM TM M HD TD D H Vroeger werden deze groepjes van 3 cijfers gescheiden door een punt. Om verwarring met het decimaal teken op de rekenmachine te vermijden, wordt deze notatie niet langer gebruikt. T E , t h d 4 2 , 4 8 7 Om een getal makkelijk te lezen, maak ik telkens groepjes van 3 cijfers vanaf de eenheden. Als ik het anderen makkelijk wil maken, schrijf ik een spatie tussen deze groepjes. c Getallen afronden Een getal afronden betekent dat we het getal benaderen door de dichtstbijzijnde eenheid of het dichtstbijzijnde tiental, honderdtal, duizendtal … Voorbeelden: Ik rond 825 af tot op een honderdtal. -> 825 ligt tussen 800 en 900. 825 ligt het dichtst bij 800. Ik rond 3,615 af tot op een geheel. -> 3,615 ligt tussen 3 en 4. 3,615 ligt het dichtst bij 4. Ligt een getal juist in het midden tussen twee eenheden, tientallen, honderdtallen, duizendtallen …, dan ronden we het getal volgens de afrondingsregel af naar het grootste van die twee getallen. Voorbeelden: Ik rond 850 af tot op een honderdtal. -> 850 ligt in het midden tussen 800 en 900. Dan rond ik af naar boven, dus naar 900. Ik rond 6,5 af tot op een geheel. -> 6,5 ligt in het midden tussen 6 en 7. In dat geval rond ik naar boven af, dus naar 7. d Getallen voluit schrijven We schrijven een getal in één woord, tot en met het woord duizend. Na het woord duizend volgt een spatie. De woorden miljoen, miljard, biljoen enz. schrijven we los. 11 GETALLENKENNIS Voorbeelden 3 drie 30 dertig 33 drieëndertig 300 driehonderd 333 driehonderddrieëndertig 3 000 drieduizend 3 330 drieduizend driehonderddertig 3 330 333 drie miljoen driehonderddertigduizend driehonderddrieëndertig DIDACTISCH LUIK a Beginnend getalbegrip Bij jonge kinderen brengen we hoeveelheden en rangordes eerst aan met behulp van concreet materiaal en concrete verwoordingen. Pas daarna werken we met natuurlijke getallen en meer abstract wiskundige verwoordingen. Om inzicht te krijgen in hoeveelheden kun je de leerlingen verschillende activiteiten laten uitvoeren: hoeveelheden vergelijken, hoeveelheden herkennen en hoeveelheden vormen. X LES Hoeveelheden vergelijken We vergelijken twee of meer groepen voorwerpen en gebruiken een passende verwoording (in opklimmende moeilijkheidsgraad): 1 veel/weinig, evenveel/niet evenveel, te veel/te weinig, over/te kort, meer/ minder, meest/minst 2 is meer dan, is minder dan, is gelijk aan, is niet gelijk aan 3 … meer dan …, … minder dan … bv. 1 meer dan 4, 2 minder dan 5 4 =, ≠ , < , > bv. 3 ≠ 6; 1 < 5; 4 > 2 Voorbeeld Vooraan staan 5 kinderen en 3 stoeltjes. De leerlingen tellen beide groepen en plaatsen het passende getalkaartje bij de groep: 5 en 3 . Zijn er genoeg stoeltjes voor de kinderen? Een leerling vergelijkt via het leggen van de 1-1-relatie: hij plaatst op elke stoel 1 kind. Zijn er genoeg stoeltjes? Neen, er zijn te weinig stoeltjes. Er zijn dus meer kinderen dan stoeltjes. 5 is meer dan 3; of 5 > 3. Hoeveel meer? Er zijn 2 kinderen meer dan stoeltjes. We verwoorden: We schrijven: 5 5 5 5 is niet evenveel als 3. is meer dan 3. is 2 meer dan 3. ≠ 3 en 5 > 3 12 GETALLENKENNIS Om de symbolen < en > te introduceren, kun je gebruik maken van het hapmonster. Het monster hapt altijd in de richting van het grootste aantal. • • 2 •• • < 3 Hoeveelheden herkennen Voorbeeld Kleur alle klavertjesvier. Wijs in de klas zaken aan waarvan er precies 4 zijn: 4 ramen, 4 kinderen met dezelfde voornaam, 4 prikborden … Hoeveelheden vormen Voorbeeld: Leg 7 kastanjes. Teken 8 blokjes. Vorm een kring met 4 leerlingen. Bij het vormen van een hoeveelheid is het belangrijk dat de leerlingen inzien dat de hoeveelheid niet afhangt van de plaats en de ordening in tijd en ruimte, bv. 4 blokjes op een rij is evenveel als 4 gestapelde blokjes. Kinderen die moeite hebben met het ‘conserveren’ kunnen zich hierdoor laten misleiden. De leerlingen moeten ook inzien dat de hoeveelheid niet afhangt van bepaalde eigenschappen van de dingen. Zo zijn 4 olifanten dezelfde hoeveelheid als 4 muizen. Ook hier laten kinderen met een gebrekkig conservatie-inzicht zich vaak vangen. Rangorde bepalen We werken eerst met concrete voorwerpen en gebruiken de verwoording 1 naast, voor, na, tussen, eerste, middelste, laatste, vorige, volgende, voorlaatste, juist voor, juist na … 2 tweede, derde, tiende … Enkele voorbeelden (in opklimmende moeilijkheidsgraad) • Een rij met 5 soortgelijke voorwerpen, bijvoorbeeld 5 beertjes: Toon de eerste beer, de middelste beer, de voorlaatste beer … • Een rij met 5 diverse voorwerpen, bijvoorbeeld boek, etui, potlood, gum, slijper: Toon het tweede voorwerp, het vierde voorwerp, het voorlaatste voorwerp … Leg het boek op de eerste plaats, het potlood op de laatste plaats, de gum op de middelste plaats, het etui tussen het potlood en de gum … • Trek (op een werkblad) een kring rond het eerste kindje, de middelste slijper, het figuurtje juist na het tweede figuurtje … 13 GETALLENKENNIS Om natuurlijke getallen te ordenen maken we vaak gebruik van de getallenlijn (aan het bord). Om deze getallenlijn aan te brengen kunnen we eerst werken met een levende getallenlijn (met kinderen). Vijf leerlingen staan vooraan in klas (met hun gezicht naar het raam). De leerkracht vraagt: Op welke plaats sta je? - Ik ben de eerste. Ik sta vooraan. - Ik ben de tweede. Ik sta juist na de eerste. - Ik sta op de derde plaats. Ik ben de middelste. - Ik ben de vierde. Ik ben de voorlaatste. - Ik sta op de vijfde plaats. Ik ben de laatste. In een volgende stap draaien de leerlingen zich 90°, zodat ze naast elkaar staan i.p.v. achter elkaar. Tellen Bij tellen denken we vaak enkel aan tellen om een aantal te bepalen, zoals ‘er zijn 12 leerlingen in de klas’. Maar om tot deze al vergevorderde stap van tellen te komen, moeten de leerlingen voorafgaande telvaardigheden onder de knie hebben. We onderscheiden akoestisch tellen, synchroon tellen, resultatief tellen, doortellen en terugtellen. Akoestisch tellen Telrijtjes correct kunnen opzeggen, zoals een versje. Synchroon tellen De één-éénverbinding hanteren: terwijl de leerlingen de telnaam zeggen, wijzen ze één afzonderlijk voorwerp aan. Het ene element mag niet sneller verlopen dan het andere. Jonge kinderen maken hiertegen soms nog fouten en spreken sneller dan ze de voorwerpen aanwijzen. Resultatief tellen De telrij gebruiken om een aantal te bepalen: 1, 2, 3, …, 7, 8. Er zitten 8 knikkers in de zak. Er bestaan gradaties binnen dit resultatief tellen. • Met manipuleren van voorwerpen: de te tellen voorwerpen worden één per één verplaatst/gelegd. Leg 3 blokjes op je bank. Deel 5 kaarten uit aan je buur. Stapel 4 schriften. Geef 10 kaartjes aan je buur. • Met aanraken van voorwerpen: de te tellen voorwerpen worden niet verplaatst, maar wel aangeraakt. Er liggen blokjes op de bank. De leerlingen nemen er in één greep een 14 GETALLENKENNIS aantal uit. Ze tellen hoeveel er zijn door de blokjes één voor één aan te raken. De dagen van de weekkalender tellen door de hokjes telkens aan te raken. • Met aanwijzen van voorwerpen: de te tellen voorwerpen worden niet verplaatst, maar vanop afstand aangewezen. Wijs 3 stoelen aan. Wijs 2 leerlingen aan. • Tellen met de ogen: de voorwerpen worden enkel nog aangekeken en niet meer aangeraakt of aangewezen (handen op de rug). • Tellen door inbeelden of voorstellen: niet-zichtbare personen of voorwerpen tellen. Hoeveel leden telt je gezin? Bij het tellen om een aantal te bepalen kun je zeer verschillende oefeningen aanbieden. • Concrete gelijksoortige voorwerpen tellen, bv. schriften, kastanjes, leerlingen tellen … • Concrete ongelijksoortige voorwerpen tellen, bv. dingen uit je schooletui: potloden, balpennen, gummen tellen … • Getekende concrete voorwerpen op een werkblad tellen • Gebeurtenissen tellen, bv. aantal tikken, aantal keer dat je een bepaald woord hoort, de treden van de trap tellen door de trap af te lopen, het aantal keren tellen dat een leerling touwtjespringt … • … Het is belangrijk dat leerlingen beseffen dat objecten, als ze in een bepaalde structuur liggen, gemakkelijker te tellen zijn dan wanneer ze kriskras door elkaar liggen. Doortellen en terugtellen • Verder tellen vanaf een bepaald begingetal, bv. Tel eens verder vanaf 4. • De telrij achteruit opzeggen: 10 … 9 … 8 … • Tellen vanaf 0 met sprongen van 2 (de even getallen opnoemen) • Tellen vanaf 1 met sprongen van 2 (de oneven getallen opnoemen) • Terugtellen met sprongen van 2 • … Getallen kunnen lezen en schrijven De leerlingen moeten vertrouwd gemaakt worden met het symbool dat gebruikt wordt om een getal aan te duiden. Dit houdt in dat ze het symbool 9 kunnen lezen als ‘negen’, maar ook omgekeerd dat ze de klank ‘negen’ kunnen omzetten in het symbool 9 . Ze moeten dit cijfer ook correct kunnen schrijven. 15 GETALLENKENNIS b Natuurlijke getallen • In het Nederlands is de leesvolgorde van getallen kleiner dan 100 de omgekeerde van de schrijfvolgorde. Zo lezen we 46 als ‘zesenveertig’, maar schrijven we eerst het cijfer 4. Als ondersteuning kun je de leerlingen het cijfer dat ze eerst lezen, laten onderlijnen. In andere talen, zoals het Frans en het Engels, is dat niet zo! Zo is zesenveertig in het Frans quarante-six en in het Engels forty-six. • Het gebruik van materiaal om getallen te leggen gaat steeds gepaard met het verwoorden en het noteren van die getallen. Voorbeeld: Ik leg 16. Ik schrijf ‘16’. Ik zeg ‘zestien’. Geleidelijk aan valt de materiële voorstelling weg; de notatie en de verwoording blijven. Uiteraard is het zinvol de leerlingen nog met de materiële voorstelling te confronteren. • Bij het aanbrengen van de getallen tot 100 laten we de leerlingen eerst goed de tientallen verwoorden vooraleer we verfijnen tot getallen met tientallen en eenheden. Dat kan bijvoorbeeld door getallenkaartjes te gebruiken met resp. tientallen en eenheden. Zo wordt 46 gevormd door 40 en 6. Je neemt beide kaartjes en legt het kaartje 6 op het kaartje 40 zodat het de 0 bedekt. • Getallen komen voor in verschillende verschijningsvormen, afhankelijk van de context. getal als hoeveelheid getal als rangorde getal als code getal als verhouding getal als maatgetal 6 appels, 9 831 inwoners De wielrenner eindigde als zesde. Mijn telefoonnummer is 03 111 22 33. De code van mijn fietsslot is 251. 1 op de 5 boekentassen weegt te veel. Bij zijn geboorte was Tiebe 53 cm lang. • Om getallen van 1 tot 10 en getallen als 100 en 1 000 goed te kunnen voorstellen, kun je ze linken aan concrete zaken: 16 GETALLENKENNIS 1 mond 2 benen 3 wielen van een driewieler 4 poten van een stoel 5 vingers aan elke hand 6 eieren in een doosje 7 dagen in de week 8 poten van een spin … een verzameling van 1 000 kroonkurkjes Natuurlijke getallen voorstellen met concreet materiaal • MAB-materiaal (= Multibase Arithmetic Blocks) 1 000 ‘groot blok’ duizendtal 100 ‘plak’ honderdtal 10 ‘staaf’ tiental 1 ‘blokje’ eenheid Een voordeel van MAB-materiaal is dat de onderlinge verhouding tussen de rangen zichtbaar blijft, bv. een staaf kan 10 keer in een plak. Om getallen te vormen met MAB-materiaal, leggen we het bij voorkeur volgens de positietabel: in de volgorde honderdtallen, tientallen, eenheden. Voorbeeld: het getal 235 met MAB-materiaal • Een (lus)abacus In een (lus)abacus komt het positiestelsel mooi tot uiting: een kraal (altijd even groot) heeft een andere waarde naargelang de staaf waarop hij zit. Zo kunnen 10 kralen op de staaf van de eenheden omgeruild worden tegen 1 kraal op de staaf van de tientallen. Bevestig kaartjes aan de abacus met de naam van de rangen. 17 GETALLENKENNIS Natuurlijke getallen schematisch voorstellen • • Getekend MAB-materiaal 100 10 1 honderdtal tiental eenheid Kwadraatbeelden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Door de groepering per 4 en de vaste schikking krijgen de leerlingen een vast beeld van de verschillende hoeveelheden zonder die telkens te tellen. Met deze kwadraatbeelden kun je ook de uitbreiding tot 100 visualiseren. 18 GETALLENKENNIS • Honderdveld 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 Het getal 0 kan eventueel toegevoegd worden boven het vakje 10. De overgang van het ene vakje naar het andere gaat gepaard met belangrijke inzichten in de getallen: • vakje naar links: – 1 • vakje naar rechts: + 1 • vakje naar boven: – 10 • vakje naar onder: + 10 Via het honderdveld kun je de getalstructuur tot 100 inoefenen. Zo kan het honderdveld een stevige ondersteuning bieden voor het tellen met sprongen in combinatie met het optellen tot 100, zie bewerkingen (blz. 63-64) (doorrekenmethode). Ook voor het aanbrengen van de tafels van vermenigvuldiging kan het honderdveld nuttig zijn. OEFENING Tweede leerjaar Kun je de puzzelstukken volledig maken? 36 … … … 47 … … … … 63 … … … … … … … … 86 19 … … 14 … … … 34 … … GETALLENKENNIS • Getallenlijn • Getallenas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Een getallenas moet minstens 2 getallen bevatten. c Kommagetallen • Als ondersteuning laat je kommagetallen bij voorkeur op de uitgebreide manier lezen. 0,7 = (0 gehelen) 7 tienden i.p.v. 0 komma 7 1,62 = 1 geheel 62 honderdsten i.p.v. 1 komma 62 • Na de komma mogen we na het laatste cijfer steeds nullen toevoegen. Dat is interessant voor toepassingen waarbij we - getallen vergelijken 1,4 en 1,05 1,40 > 1,05 - rekenen met kommagetallen 14,7 – 3,251 14,700 – 3,251 • Opgelet voor enkele veel voorkomende fouten: 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 1,10 Eén tiende meer dan 1,9 geeft 2! 0,7 < 0,12 want 7 < 12 0,70 > 0,12 want 70 > 12! Kommagetallen voorstellen met concreet materiaal • MAB-materiaal (= Multibase Arithmetic Blocks) 1 eenheid 1/10 tiende 1/100 honderdste 1/1 000 duizendste Deze voorstelling kan voor sommige leerlingen verwarrend zijn: de grote kubus die vroeger gebruikt werd om 1 000 voor te stellen, heeft nu plots de waarde 1. 20 GETALLENKENNIS • Vierkantjes en strookjes Gebruik een vierkant van bijvoorbeeld 1 dm² als eenheid. Laat de leerlingen die in 10 gelijke stroken verdelen: elke strook stelt 1 tiende voor. Verdelen we zo’n strook nog eens in 10 gelijke deeltjes, dan krijgen we vierkantjes van 1 cm² die elk 1 honderdste voorstellen. • Twee abaci Rechts van de al bekende abacus plaatsen we een tweede abacus. Daarop kunnen we de rangen van de tienden, honderdsten en duizendsten aanduiden. OEFENINGEN Vierde leerjaar Getallendictee Getallen lezen Lees deze getallen voor aan elkaar. Zet een kruisje bij de getallen die juist waren. …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… Ik lees, mijn buur controleert. 4 765 2 008 21 GETALLENKENNIS Vul aan. 9 876 ……… …T …D 6T 3E …H …E 0D 2H Tel je mee? Het gaat per 1. 996 ……… ……… ……… ……… ……… 1 002 ……… ……… ……… ……… En nu met sprongen van 10! 970 980 ……… Rangschik de getallen. 4 253 - 2 453 - 3 542 …………… < …………… < …………… 2 332 - 3 232 - 3 223 …………… > …………… > …………… Getallenquiz Ik ben 1 meer dan 999. ………………………… Ik besta uit 2D en 2H. ………………………… Ik ben 10 keer 100. ………………………… Ik kom net voor 5 000. ………………………… 22 GETALLENKENNIS Noteer de cijfers in de tabel zoals in het voorbeeld. D H T E , t h 6 9 5 , 4 6 695,46 0,7 1 honderste (h) 1 = 100 = 0,01 5H 6T 9E 1t 3h vijf honderdsten Vul aan. Let goed op de richting van de pijl! 5 570 ……… 5 580 ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… 6 800 ……… 6 600 Wat is de waarde van het rode cijfer? Noteer het telkens op 2 manieren. 25,36 2T of 20 132,01 ……… of ……… 11,01 ……… of ……… 0,7 ……… of ……… Verbind wat evenveel is. 0,75 75/100 70/100 1,75 1t minder dan 2 0,7 7h 5t 0,25 25/100 1,90 1h meer dan 57/100 23 GETALLENKENNIS Gehele getallen Positieve gehele getallen (= natuurlijke getallen) 0, 1, 2, 3, 4 … Negatieve gehele getallen 0, –1, –2, –3, –4 … Rationale getallen Niet-gehele getallen Gehele getallen 1 5 11 ; ; ; 2 4 7 0,65; 3,11; - 5 6 … Een synoniem voor rationale getallen is breuken. De term verwijst naar ratio, wat verhouding betekent. Elke breuk kun je ook als kommagetal schrijven, maar het omgekeerde geldt niet! Schrijf je een breuk als kommagetal, dan krijg je een bepaalde soort kommagetallen, met name • afbrekende kommagetallen: kommagetallen die je volledig kunt opschrijven 1 41 = 0,5 = 0,41 2 100 • repeterende kommagetallen: kommagetallen die ‘nooit eindigen’, maar waarvan je wel weet hoe de ellenlange staart eruitziet 1 7 2 = 0,3333… = 1,16666… = 0,020202… 3 6 99 En dan zijn er nog de irrationale getallen: kommagetallen die niet eindigen, maar waarvan je niet kunt voorspellen hoe de staart eruitziet. Irrationale getallen kun je nooit als een breuk schrijven. Enkele voorbeelden π = 3,141592653589… √ ⎯2 = 1,41421356237… 24 GETALLENKENNIS Reële getallen Rationale getallen 3 5 4; 7 ; 6,75; 2 ; –8 … Irrationale getallen π, √ ⎯2 … Samenvatting: Reële getallen Rationale getallen Gehele getallen Positieve gehele getallen (= natuurlijke getallen) Irrationale getallen Niet-gehele getallen Negatieve gehele getallen Kommagetallen zijn ‘ontstaan’ in de 16e eeuw. Het was de Bruggeling Simon Stevin die in zijn werk ‘De thiende’ voorstelde om met tiendelige breuken te werken. Stevin zelf gebruikte nog niet de notatie met een komma. Simon Stevin is trouwens ook de bedenker van de Nederlandse benaming wiskunde, of wisconst zoals het in zijn tijd klonk. Daarmee wijkt het Nederlands af van andere talen die zich voor de benaming van het vak wiskunde steeds baseren op dezelfde stam, bv. mathematica, mathématiques, mathematics. Ook de termen meetkunde, evenwijdigheid en evenredigheid hebben we aan Simon Stevin te danken. 25 GETALLENKENNIS 2 NEGATIEVE GETALLEN Negatieve getallen zijn getallen met een minteken voor: –4; –1,5 … Ze worden vooral gebruikt bij: • temperatuur: Het vriest, het is –5 °C. • liften: Parkeer je auto in de ondergrondse garage, op niveau –3. • een negatief saldo op een rekening: Jans rekening staat op –500 euro. Je kunt negatieve getallen ook voorstellen op een getallenas. Volgens afspraak is 0 zowel een positief als een negatief getal. DIDACTISCH LUIK Betekenisvolle situaties Behandel negatieve getallen alleen in betekenisvolle situaties, wanneer ze bijvoorbeeld betrekking hebben op temperatuur, lift, saldo rekening, niveau onder de zeespiegel … Opdrachten waarbij leerlingen het verschil tussen deze getallen bepalen of negatieve getallen ordenen, kleed je altijd in een betekenisvolle situatie in. Voorbeeld: Gisteren was het –2 °C, vandaag is het 2 °C. Hoeveel is de temperatuur gestegen? Dergelijke opdrachten kun je het best visualiseren. Gebruik bijvoorbeeld een thermometer op het bord. Ook een getekende lift waarbij je met een magneet de plaats van een persoon aanduidt, is een goed hulpmiddel. OEFENING Derde leerjaar Dit flatgebouw heeft vreemde bewoners … Kruis de juiste vakjes aan en beantwoord de vragen. 26 GETALLENKENNIS Ik vertrek bij Helga de Huismuis en stijg 4 verdiepingen. Ik kom bij … het gezin Zottebende. Sofietje Snotneus. Piet Precies. Ik ben bij Pietje Belhamel en wil naar de garage. Hoeveel verdiepingen moet ik dalen? ……..........…………………………… • Verwoording –2 °C: min 2 graden Celsius of 2 graden onder 0 verdieping –2 of de 2e verdieping onder de grond • Verschil bepalen Om het verschil tussen een positief en een negatief getal te bepalen, laat je de tussenstap via 0 maken. Werk niet via een bewerking. Voorbeeld: het verschil tussen 2 °C en –3 °C OEFENING Derde leerjaar Wat is het temperatuurverschil? 20 20 10 10 0 0 –10 –10 –20 –20 buiten binnen °C …… °C temperatuurverschil: ……… °C …… • Ordenen Sommige leerlingen zullen moeite hebben met ‘–3 is minder dan –1’ (3 is immers meer dan 1 …). Leg het verband met de vloeistofkolom in de thermometer, waar –3 °C duidelijk minder is dan –1 °C. • Getallenas Om de getallenas voor de leerlingen concreter te maken, leg je de thermometer horizontaal en teken je daarbij de getallenas. 27 GETALLENKENNIS • Het absolute nulpunt (de laagste temperatuur die gerealiseerd kan worden) is –273 °C. • De vloeistof in een thermometer is alcohol (vriespunt: –114,4 °C) of kwik (vriespunt: –38,9 °C) • De temperatuur in een diepvriezer is minimum –18 °C. • De laagste temperatuur ooit in België gemeten, is –30,1 °C (de hoogste: 38,8 °C). • Met een minimum-maximumthermometer wordt tijdens een periode zowel de laagste temperatuur als de hoogste temperatuur geregistreerd. Op basis daarvan kan het temperatuurverschil gemeten worden. • Blaise Pascal durfde negatieve getallen niet bij naam te noemen, omdat zij des duivels zouden zijn. Als je je per ongeluk in zijn bijzijn zoiets liet ontvallen als –7, dan legde hij zijn hand op je mond, keek schichtig vanuit zijn ooghoeken en siste: “Je bedoelt het getal waarbij je zeven op moet tellen om 0 te krijgen.” • Een tijdsband is ook een getallenas, maar het jaar 0 bestaat niet … • + en – op batterijen en in bloedgroepen hebben niets met negatieve getallen te maken! Een negatief doelpuntensaldo Op de wereldbeker voetbal zal men het doelpuntensaldo bekijken wanneer teams op het einde van de eerste ronde evenveel punten tellen. Voor sommige ploegen is dit saldo negatief, zoals je op het onderstaande tabelletje van de wereldbeker van 2006 kunt zien. Land Wed Win Gel Ver DV DT +/- Pnt Duitsland 3 3 0 0 8 2 6 9 Ecuador 3 2 0 1 5 3 2 6 Polen 3 1 0 2 2 4 –2 3 Costa Rica 3 0 0 3 3 9 –6 0 kolom kolom kolom kolom kolom 1: 2: 3: 4: 5: naam van het land uit groep A aantal gespeelde wedstrijden in de eerste ronde aantal gewonnen wedstrijden aantal wedstrijden die eindigden op een gelijkspel aantal verloren wedstrijden 28 GETALLENKENNIS kolom kolom kolom kolom 6: 7: 8: 9: aantal doelpunten dat het team zelf heeft gemaakt aantal doelpunten dat het team tegen kreeg het doelpuntensaldo (= kolom 6 min kolom 7) het aantal behaalde punten binnen het driepuntensysteem Deze tabel kwam tot stand op basis van de volgende wedstrijden: 9 juni 2006 15 juni 2006 Duitsland 4 – 2 Costa Rica Ecuador Polen 0 – 2 Ecuador 14 juni 2006 Duitsland 3 – 0 Costa Rica 20 juni 2006 1 – 0 Polen Ecuador 0 – 3 Duitsland Costa Rica 1 – 2 Polen 3 ROMEINSE CIJFERS EN ANDERE GETALLENSYSTEMEN a Romeinse cijfers De symbolen I=1 V=5 X = 10 L = 50 C = 100 D = 500 M = 1 000 De cartoon helpt je de 'volgorde' te onthouden van de waarde van de Romeinse cijfers, van klein naar groot. Regels voor getallen in Romeinse cijfers • De symbolen I, X, C en M komen hoogstens 3 keer na elkaar voor. • De symbolen V, L en D worden niet herhaald. • Komt een symbool met een hogere waarde vóór een symbool met een lagere waarde, dan worden de waarden van de symbolen opgeteld. • Komt een symbool met een lagere waarde vóór een symbool met een hogere waarde, dan worden de waarden van de symbolen afgetrokken. • Bij het aftrekken kunnen slechts bepaalde combinaties voorkomen, nl. IV, IX, XL, XC, CD en CM. 29 GETALLENKENNIS • Opgelet: de notatie IIX is niet toegelaten! Van een symbool mag immers slechts één symbool worden afgetrokken. Werkwijze voor het omzetten • Van Romeinse cijfers naar Arabische cijfers: Zoek de combinaties, ‘vertaal’ en tel op. MCMLXXVI = M CM L XX VI = 1 976 1 000 900 50 20 6 • Van Arabische cijfers naar Romeinse cijfers: Splits het getal in rangen, ‘vertaal’ elke rang afzonderlijk en noteer achtereenvolgens. 3 497 = 3 000 + 400 + 90 + 7 = MMMCDXCVII MMM CD XC VII IV of IIII? De Romeinen zelf schreven het getal 4 niet als IV, aangezien die notatie een symbolische verwijzing naar de god Jupiter (IVPITER) was. Het is de katholieke kerk die deze notatie later invoerde. Het getal 4 werd door de Romeinen geschreven als IIII, een notatie die je nog op veel kerkklokken aantreft. Getallen groter dan 3 999 … Om grotere getallen voor te stellen, geldt de volgende afspraak: een horizontale streep boven een getal wil zeggen dat dit getal met 1 000 vermenigvuldigd moet worden. Voorbeeld: VII CX = 7 110 b Additief versus positiesysteem Hier zie je hoe getallen in het oude Egypte voorgesteld werden. 30 GETALLENKENNIS Vertaling van het gesprek tussen farao en bouwheer: Farao: ‘Prachtig, mijn piramide zal met zijn 147 m* de hoogste van het land zijn.’ Bouwheer: ‘Voor de eerste fase van de bouw zullen 526 kamelen en 123 500 slaven nodig zijn.’ * De aandachtige lezer merkt het anachronisme in deze figuur: ten tijde van de Egyptenaren werd lengte (hoogte) nog niet uitgedrukt in meter. Een gebruikte maateenheid toen was de ‘koninklijke cubit’, die zou overeenkomen met een lengte van 52,2 cm. Dat is een voorbeeld van een additief getallensysteem: een getal wordt voorgesteld door een opeenvolging van symbolen en de som van de waarde van deze symbolen geeft dan het getal. De plaats van de symbolen speelt geen rol. Het Romeins talstelsel is in wezen een additief systeem, maar op sommige momenten is de plaats van een symbool wel degelijk belangrijk: de getallen VI en IV bestaan uit dezelfde symbolen, maar ze verschillen toch in waarde. Ons getallensysteem is een positiesysteem. Het cijfer 2 heeft afhankelijk van zijn plaats in het getal de waarde 2, 20, 200, 2 000 … De waarde van een symbool is dus afhankelijk van zijn plaats (positie) in het getal. Eén – twee – veel In Australië woont een volk dat als volgt telt: 1 = urapon 2 = ukusar 4 = ukusar-ukusar 5 = ukusar-ukusar-urapon 3 = ukusar-urapon 6 = ukusar-ukusar-ukusar Hoeveelheden groter dan 6 worden met 'veel' aangeduid. Dit is dus ook een voorbeeld van een additief systeem. 31 GETALLENKENNIS X LESwiskundig voorwerp Oudste Het Ishango-beentje wordt beschouwd als het oudste wiskundig voorwerp dat tot nu toe gevonden is. Het object, een 10 cm lang beentje met kerven, werd gevonden in Ishango (Congo) en is vermoedelijk 20 000 jaar oud. De betekenis van de kerven blijft tot op heden raadselachtig. Het beentje is te bezichtigen in het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen in Brussel. 4 BREUKEN a Breuken benoemen, lezen en noteren Ik lees de breuk 3 4 als 3 van de 4 gelijke De teller zegt hoeveel delen je moet nemen. 3 de breukstreep delen van het geheel. 4 De noemer zegt in hoeveel gelijke delen het geheel verdeeld is. • Breuken worden genoteerd met een horizontale breukstreep of met een a schuine breukstreep: = a/b. De voorkeur gaat naar de notatie met b horizontale breukstreep. • Een stambreuk is een breuk met teller 1, 1 1 1 1 bv. 2 (= de helft), 3 , 4 (= een kwart), 5 … • Een tiendelige breuk is een breuk met noemer 10, 100, 1 000 … 1 • Een gemengd getal bestaat uit een geheel gedeelte en een breuk, bv. 4 2 . Je kunt de notatie als gemengd getal op twee manieren vermijden: 1 1 - door en of plus te gebruiken: 4 en 2 of 4 + 2 9 - door met een onechte breuk te werken: 2 . In het leerplan VVKBaO kiest men ervoor om geen gemengde getallen te gebruiken. Als argument hiervoor geeft men dat deze notatie verwarring kan opleveren in het secundair onderwijs met de puntnotatie van de 1 1 vermenigvuldiging (4 x 2 = 4 . 2 ). In het leerplan OVSG kiest men wel voor de notatie met gemengde getallen, omdat deze notatie veel bevattelijker is voor leerlingen. Wanneer 1 je bv. het getal 5 4 ziet, weet je onmiddellijk dat dat zich situeert tussen 5 21 en 6. Wanneer je de breuk 4 ziet, is dat minder voor de hand liggend. 32 GETALLENKENNIS OEFENING Vierde leerjaar Schrijf het anders. Ik wil een hele pizza! … … … = 3 = 4 = 2 … … = 6 enzovoort. 5 1 7 6 = van een pizza of ... van een pizza ... …… pizza en …… pizza's en of … … … … van een pizza van een pizza • Gelijknamige breuken zijn breuken met dezelfde noemer, bv. 2 5 • Gelijkwaardige breuken zijn breuken met dezelfde waarde, bv. b Gelijkwaardige breuken zoeken • Een breuk verandert niet van waarde als je teller en noemer vermenigvuldigt met eenzelfde getal (≠ 0). We gebruiken deze techniek om breuken gelijknamig te maken. • Een breuk verandert niet van waarde als je teller en noemer deelt door eenzelfde getal (≠ 0). Dat noemen we breuken vereenvoudigen. Een breuk is onvereenvoudigbaar als je de teller en de noemer niet meer kunt delen door eenzelfde getal (> 1). Om bewerkingen uit te voeren met breuken, vereenvoudigen we ze meestal vooraf. OEFENING Vierde leerjaar Schrijf de breuk anders. Bekijk de figuren goed. 1 3 = … … 3 6 33 = … … 3 en 5 . 2 3 4 en 6 . x 10 2 10 = 20 100 x 10 :2 2 10 = :2 1 5 GETALLENKENNIS c Breuken gelijknamig maken We maken breuken gelijknamig om: • ze bij elkaar op te tellen; • ze van elkaar af te trekken; • ze te vergelijken of te ordenen. 1 3 Voorbeeld: Maak 6 en 8 gelijknamig. Algemene werkwijze: Stap 1: Zoek de gemeenschappelijke noemer. Deze noemer is het kleinste gemeenschappelijk veelvoud (kgv) van beide noemers. kgv van 6 en 8 is 24; de gemeenschappelijke noemer is dus 24. Stap 2: Zoek bij elke breuk de gelijkwaardige breuk met deze gemeenschappelijke noemer. 1 3 Herleid 6 en 8 naar breuken met noemer 24. 1 6 = 4 24 en 3 8 9 4 ; 24 24 = en 4 24 zijn gelijknamige breuken. d Breuken vergelijken • Ongelijknamige breuken die niet dezelfde teller hebben, maak je eerst gelijknamig om ze te kunnen vergelijken of te ordenen. Voorbeeld: 2 3 en 10 15 > 3 5 2 3 ; 9 15 = ; dus 2 3 10 15 > en 3 5 = 9 15 ; 3 5 In bijzondere gevallen is dat soms niet nodig. Zo kunnen we besluiten: 5 6 > 3 4 want 3 4 is 1 4 minder dan 1 en 5 6 is slechts 1 6 minder dan 1. • Voor breuken met dezelfde noemer geldt: hoe groter de teller, hoe groter de breuk, bv. 2 5 3 < 5. • Voor breuken met dezelfde teller geldt: hoe groter de noemer, hoe kleiner de breuk, bv. 1 9 < 1 7 ; 5 9 5 < 7. In de lagere school worden eerst breuken met dezelfde noemer of teller vergeleken, en pas later ongelijknamige breuken die niet dezelfde teller hebben. OEFENING Vierde leerjaar Wat kan op de plaats van de vlek staan? 1 8 < 1 9 2 5 > 1 9 3 9 < 3 8 34 GETALLENKENNIS DIDACTISCH LUIK a Verschijningsvormen van breuken We onderscheiden drie totaal verschillende situaties waarin breuken voorkomen. In stijgende volgorde van abstractie: De breuk als operator 3 Antonio eet 4 van een pizza. In dit geval houdt de breuk een verdeelopdracht in: Antonio snijdt de pizza in 4 gelijke delen en eet er 3 van op. Merk op: deze breuk kan ook ontstaan door 3 pizza’s te verdelen over 4 personen. 3 Elke persoon krijgt dan 4 pizza. OEFENING Derde leerjaar Welk deel is weg? Welk deel blijft over? ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... De breuk als verhouding 1 3 van de leerlingen is van allochtone afkomst. Een kans van 1 op 2. Zie ook blz. 223 e.v. OEFENINGEN Vierde leerjaar Fietscontrole! Na de fietscontrole schreef een politieagent in zijn verslag: “1 op de 3 fietsen vertoont gebreken aan de remmen.” Aan de school van Ineke werden 24 fietsen gecontroleerd. Ongeveer hoeveel daarvan zullen niet in orde geweest zijn? 35 ..................................... GETALLENKENNIS Aan de school van Patrick werden 18 fietsen gecontroleerd. Ongeveer hoeveel daarvan zullen niet in orde geweest zijn? .................................... niet in orde ........................ ........................ ........................ totaal aantal ........................ ........................ ........................ Vijfde leerjaar We spelen darts … Als je pijl in een zwart gedeelte belandt, scoor je. Bij welke schijf heb je de meeste kans om te scoren? Kans: ... ... Kans: ... ... De breuk als getal Kans: ... ... 3 De breuk wordt hier beschouwd als het resultaat van een deling, nl. 4 = 3 : 4. De breukstreep stelt dus het deelteken voor, zoals dat het geval is bij de zakrekenmachine en een elektronisch rekenblad. Hier wordt de eenheid als geheel beschouwd. De breuken worden opgevat als gewone getallen die je kunt ordenen, op een getallenas plaatsen, optellen, vermenigvuldigen … b Aanbreng breukbegrip Om het breukbegrip in te oefenen, geven we gevarieerde opgaven die aansluiten bij de verschijningsvorm ‘de breuk als operator’, bv. • een deel van het geheel benoemen met een breuk; • als de breuk gegeven is, het bijbehorend deel van het geheel aanduiden. OEFENING Derde leerjaar Vul aan. Kijk goed wat gevraagd wordt. 36 GETALLENKENNIS UIT IN 100 1 ... UIT IN UIT IN 1 ... UIT IN ... 1 2 10 1 7 4 Bij het werken met breuken is het aspect verwoording heel belangrijk. Laat kinderen de breuk voldoende voluit lezen, bv. 3 van de 4 gelijke delen van het geheel. Ook de bijbehorende begrippen moeten voldoende door de leerlingen verwoord worden. Bv. Wat vertelt de teller? Wat zegt de noemer? Toon hier eens het geheel. Een goed inzicht in het breukbegrip geeft een stevige basis bij o.a. het 1 1 vergelijken van breuken. Het inzicht bv. dat 9 kleiner is dan 7 , omdat een verdeling van het geheel in 9 gelijke delen kleinere delen geeft dan een verdeling van datzelfde geheel in 7 gelijke delen. c Breuken voorstellen Het veelvuldig gebruik van materiaal is noodzakelijk bij breuken. Al te vaak wordt snel overgeschakeld naar het abstracte niveau. Ook als het breukbegrip al goed verworven is, kan het gebruik van materiaal om de concrete betekenis van de breuk niet uit het oog te verliezen, nuttig zijn. Er bestaan enkele didactische hulpmiddelen om breuken voor te stellen: • Breukenschijven Het geheel wordt voorgesteld door een volle schijf. Verder is er een schijf die in 2 gelijke delen verdeeld is, een schijf die in 3 gelijke delen verdeeld is … 37 GETALLENKENNIS TIP: een breukenschijf maken met het programma Excel • Maak een reeks aan van x dezelfde getallen. Plaats bv. in 4 vakjes onder elkaar een 1. • Selecteer deze reeks en voeg een cirkelgrafiek in. Op het scherm krijg je een breukenschijf die in 4 gelijke delen verdeeld is. Pas de kleuren aan als je dat wenst. • Breukenladder TIP: gebruik voor breukenfamilies dezelfde of verwante kleuren als je ze weergeeft met de breukenschijven en de breukenladder. • Breukstokken (= breekstokken) Bovenstaand didactisch materiaal helpt om verbanden tussen de breukenfamilies op te sporen, 1 2 3 2 zoals 3 = 6 en om breuken te vergelijken, bv. 4 > 3 . Een te grote klemtoon op het concrete materiaal leidt tot het aflezen van deze relaties. Om dat te vermijden, moeten de leerlingen de relaties altijd kunnen onderbouwen met een redenering. Stel breuken ook voor met allerlei alledaags materiaal en motiveer kinderen om breuken in werkelijkheid te zien. 2 5 3 4 5 8 1 4 2 3 4 4 Enkele tips bij het gebruik van materiaal • Varieer het materiaal. Gebruik dus zowel breukenschijven als alledaags materiaal. Verdeel ook eens lengtes, inhouden, gewichten … • Laat leerlingen steeds aanduiden wat het geheel is: de helft van een grote appel is verschillend van de helft van een kleine appel. 38 GETALLENKENNIS OEFENING Derde leerjaar Kleur tot waar de aapjes klommen. d Soorten opgaven Het type oefening dat het meest voorkomt (en het gemakkelijkst is) bij breuken van een hoeveelheid, is: 3 van 20 is …… Het deel is gevraagd. 5 Als uitbreiding worden soms ook oefeningen van de volgende types aangeboden: 3 Het geheel is gevraagd. 12 is 5 van …… De breuk is gevraagd. …… van 20 is 12. e De breukvragen Geef leerlingen houvast als ze een breuk van een geheel of een hoeveelheid (getal) nemen, door ze systematisch de volgende vragen te (laten) stellen. 3 5 van 20 = …… • Wat is het geheel? Hoe groot is het geheel? (20) • In hoeveel gelijke delen wordt het geheel verdeeld? (5) • Hoe groot is één deel? (20 : 5 = 4) • Hoeveel delen moeten we nemen? (3) • Hoeveel is dat samen? (3 x 4 = 12) 3 Dus 5 van 20 is 12. Gebruik deze vragen ook bij het manipuleren met materiaal. f Het concrete, schematische en abstracte niveau Bij het aanbrengen van breuken is het evident om dit principe toe te passen. Voorbeeld: 3 4 van 20 Concreet niveau: leerlingen krijgen 20 flippo’s en krijgen de opdracht 3 4 van dit aantal te nemen. Schematisch niveau: Vang 3 4 van de snoepjes in een kring. Abstract niveau: 34 van 20 is …… 39 GETALLENKENNIS OEFENINGEN Derde leerjaar Vul aan. Er zijn 40 noten te verdelen. 1 De hamster krijgt 10 van de noten, dus ...... noten. 6 De eekhoorn krijgt 10 van de noten, dus ...... noten. 3 Ik hou 10 van de noten, dus ...... noten, voor mezelf. Er zijn 36 druiven te verdelen. 1 De mus krijgt 9 van de druiven, dus ...... druiven. 3 De vink krijgt 9 van de druiven, dus ...... druiven. 5 Ik ben gek op druiven. Ik hou 9 van de druiven, dus ...... druiven, voor mezelf. Zesde leerjaar Welke koffie is het sterkst? Reken uit. Orden van slap naar sterk en schrijf er een breuk bij. apparaat 1 apparaat 2 Reken uit! de slapste koffie ... apparaat … ... de op één na slapste koffie ... apparaat … ... de sterkste koffie ... apparaat … ... 40 apparaat 3 GETALLENKENNIS 5 BEWERKINGEN MET BREUKEN a Optellen en aftrekken met breuken • Om gelijknamige breuken op te tellen, maak je de som van de tellers en 3 5 8 behoud je de noemer. +4=4=2 4 • Om gelijknamige breuken af te trekken, maak je het verschil van de tellers 7 2 5 en behoud je de noemer. –9=9 9 • Om ongelijknamige breuken op te tellen of af te trekken, maak je de breuken 3 2 9 8 17 eerst gelijknamig. + 3 = 12 + 12 = 12 4 b Vermenigvuldigen met breuken Natuurlijk getal x breuk Om een breuk te vermenigvuldigen met een natuurlijk getal, vermenigvuldig je de teller van de breuk met het natuurlijk getal en behoud je de noemer. 1 3 3x5=5 Breuk x natuurlijk getal of breuk x breuk Een breuk nemen van een breuk of een getal, komt neer op het vermenigvuldigen van beide. 1 1 2 1 2 1 van 30 = 2 x 30 van 2 = 3 x 2 2 3 Voorbeeld Bewerking Werkwijze 1 Oom Dagobert wint de lotto. Hij deelt 3 van dit geld uit aan 1 familie. Daarvan is 2 voor Donald. Welk deel van het geld krijgt Donald? 1 2 van 1 3 = 1 2 x 1 3 We stellen de breuken voor via het rechthoekmodel. 1 1 1 Uit dit schema is duidelijk dat 2 van 3 = 6 . Rechthoekmodel Het geheel: de lottowinst 1 3 van het geheel: de winst voor de familie 41 1 2 1 van 3 van het geheel: de winst voor Donald GETALLENKENNIS Op een analoge manier bepalen we het product van 2 willekeurige breuken, 3 2 bv. 4 van 5 . We merken: 3 4 van 2 5 is 6 . 20 DIDACTISCH LUIK Na een aantal voorbeelden kunnen leerlingen de volgende regels achtereenvolgens uit het rechthoekmodel afleiden: • om twee stambreuken te vermenigvuldigen, volstaat het om de noemers te vermenigvuldigen; • om twee willekeurige breuken te vermenigvuldigen, vermenigvuldigen we de tellers en vermenigvuldigen we de noemers. Merk op: volgens de leerplannen hoeven de kinderen deze rekenregels niet paraat te kennen. c Delen met breuken Breuk : natuurlijk getal Voorbeeld De smurfen kopen een diepvriespizza die vooraf verdeeld is in drie gelijke stukken. Elk stuk verdelen ze nog eens in 4. Welk deel van de pizza is 1 klein stukje? Bewerking Werkwijze 1 3 :4=… We stellen de verdelingen voor op het rechthoekmodel. 1 1 Uit dit schema is duidelijk dat 3 : 4 = 12. Rechthoekmodel Stap 1: verdeling in 3 Stap 2: elk deel verdeeld in 4 delen DIDACTISCH LUIK Na een aantal voorbeelden kunnen leerlingen de algemene regel uit het rechthoekmodel afleiden: om een breuk te delen door een natuurlijk getal, volstaat het de teller te behouden en de noemer te vermenigvuldigen met dat getal. 42 GETALLENKENNIS Natuurlijk getal: stambreuk Voorbeeld Koksmurf maakt pudding voor smurfendorp. Om een smurf te 1 bedienen, heeft hij 3 liter melk nodig. Hoeveel porties kan hij maken met 4 liter melk? Bewerking Hoeveel keer gaat Werkwijze 1 3 1 3 1 3 1 in 4 of hoeveel is 4 : 3 ? gaat 3 keer in 1 x4 x4 gaat 12 keer in 4, dus 4 : 1 3 = 12 DIDACTISCH LUIK Na een aantal voorbeelden kunnen leerlingen de algemene regel afleiden: om een natuurlijk getal te delen door een stambreuk, moet je dat getal vermenigvuldigen met de noemer van de breuk. Merk op dat, wanneer de deler een breuk is, we in concrete situaties de verhoudingsdeling gebruiken. Bij het delen door een breuk zien de leerlingen dat het quotiënt groter kan zijn dan het deeltal! OEFENING Vierde leerjaar Een toemaatje voor de echte breukenkampioenen! leeftijd 0 - 19 jaar 20 - 39 jaar 40 - 59 jaar 60 - 79 jaar 80 of ouder Welk deel van de bevolking is 40 jaar of ouder? deel van Schrijf de breuk zo eenvoudig mogelijk. de Belgische …… van de bevolking is 40 jaar of ouder. bevolking 4 20 6 20 5 20 4 20 1 20 Welk deel is jonger dan 80 jaar? van de bevolking is jonger dan 80 jaar. …… Waar of niet waar? Meer dan de helft van de bevolking is 60 jaar of ouder. waar niet waar 43 GETALLENKENNIS - Om een breuk te vermenigvuldigen met een breuk, vermenigvuldig je de tellers met elkaar en vermenigvuldig je de noemers met elkaar. 2 3 2x3 6 3 Voorbeeld: 5 x 4 = 5 x 4 = 20 = 10 - Om een breuk te delen door een breuk, vermenigvuldig je de eerste breuk met het omgekeerde van de tweede breuk. 2 3 2 4 2x4 8 Voorbeeld: 5 : 4 = 5 x 3 = 5 x 3 = 15 6 PERCENTEN a Percentbegrip Percent of procent betekent letterlijk ‘op honderd’ en wordt aangeduid met het symbool %. In het woord percent herken je het Franse ‘cent’. • In deze school heeft 12 % van de leerlingen leerachterstand. 12 Betekenis: 100 van de leerlingen, 12 leerlingen op 100 leerlingen hebben leerachterstand. • Op dit fototoestel betaal je 21 % btw. 21 Betekenis: Neem de prijs zonder btw en tel er 100 van de prijs bij om de werkelijke prijs te kennen. Of nog: als het fototoestel 100 euro zou kosten, zou je daarop 12 euro moeten bijbetalen, en betaal je dus in totaal 112 euro. b Berekeningswijze Percent van een getal Bv. Saïd verdiende deze vakantie 120 euro. Hij besteedt 15 % daarvan aan een verjaardagscadeau voor zijn oom. Hoeveel kost het cadeau? • Via een verhoudingstabel :5 Cadeau (deel) Totaal zakgeld (geheel) 15 3 18 100 20 120 • Via een pijlenvoorstelling 100 :5 15 :5 :5 20 3 x6 x6 120 x6 18 44 x6