วันพุธที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2554

ชิ้นงานเรื่องหลายเหลี่ยมหลายมุม...ด้วยโปรแกรม GSP

ในการเรียนวิชาคณิตศาสตร์เรื่องรูปสามเหลี่ยม ซึ่งมีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 180 องศา และรูปเหลี่ยมมีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 360 องศา จึงเกิดข้อสงสัยว่าถ้าเป็นรูปห้าเหลี่ยม รูปหกเหลี่ยม รูปเจ็ดเหลี่ยม รูปแปดเหลี่ยม รูปเก้าเหลี่ยม และรูปสิบเหลี่ยม มุมภายในของรูปเหลี่ยมต่าง ๆ จะเพิ่มขึ้นครั้งละ 180องศาหรือไม่ จึงได้ทำการทดลองออกแบบสร้างรูปเหลี่ยมต่าง ๆ แล้ววัดมุมภายในของรูปเหลี่ยมต่าง ๆ ผลจากการทดลองปรากฏว่า รูปห้าเหลี่ยมมีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 720 องศา รูปเจ็ดเหลี่ยม มีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 900 องศา รูปหกเหลี่ยมมีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 1,080 องศา รูปเก้าเหลี่ยมมีมุมภายในรวมกันเท่ากับ 1,260 องศา และรูปสิบเหลี่ยมมีมุมภายในรวมกัน เท่ากับ 1,440 องศา
            จากการทดลองทำโครงงานคณิตศาสตร์เรื่องหลายเหลี่ยม หลายมุม ทำให้ได้ข้อสรุปว่า รูปเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้น 1 ด้าน จะมีขนาดของมุมภายในเพิ่มขึ้นครั้งละ 180 องศา และความสัมพันธ์ระหว่างด้านของรูปเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นกับขนาดของมุมภายในของรูปเหลี่ยมนั้น ๆ หาได้จาก ( n-2)  x 180 องศา
ที่มาของโครงงาน
          
โครงงานคณิตศาสตร์  เรื่อง  “หลายเหลี่ยม หลายมุม” เกิดขึ้นเนื่องจากการเรียนวิชาคณิตศาสตร์เรื่องมุมภายในของรูปสามเหลี่ยมต่างๆ รวมกันจะเท่ากับ 180 องศา และมุมภายในของรูปสี่เหลี่ยมต่างๆรวมกันจะเท่ากับ  360 องศา จากการตั้งข้อสังเกตว่ามุมภายในของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เหลี่ยมมีขนาดต่างกัน เท่ากับ 180 องศา ถ้าเป็นรูปห้าเหลี่ยมจะมีภายในต่างจากรูปสี่เหลี่ยม 180 องศา หรือไม่  คือจะมีมุมภายในเท่ากับมุมภายในของรูปสี่เหลี่ยมเพิ่มขึ้นอีก 180 องศา รวมเป็น 540 องศา หรือไม่และรูปหกเหลี่ยม เจ็ดเหลี่ยม แปดเหลี่ยม เก้าเหลี่ยม และสิบเหลี่ยม จะมีมุมภายในรวมกันเพิ่มขึ้นครั้งละ 180 องศา ต่อการเพิ่มด้านของรูปเหลี่ยม 1 ด้าน ทุกครั้งจริงหรือไม่ จึงเป็นแรงกระตุ้นให้คณะผู้จัดทำโครงงานทั้งสามคนสนใจ ใคร่ศึกษาทดลองเพื่อหาข้อเท็จจริงถึงความสัมพันธ์ระหว่างด้านของรูปเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นกับมุมภายในของรูปเหลี่ยมนั้นๆ
จุดประสงค์การทำโครงงาน
          เพื่อใช้โปรแกรม GSP  ทดลองออกแบบสร้างรูปเหลี่ยมชนิดต่างๆ และศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างด้านของรูปเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นกับขนาดของมุมภายในของรูปเหลี่ยมนั้น ๆ
เนื้อหาคณิตศาสตร์
        1. รูปสามเหลี่ยมมุมภายในของรูปสามเหลี่ยม รวมกันได้สองมุมฉากหรือเท่ากับ 180 องศา
       2. รูปสี่เหลี่ยมมุมภายในของรูปสี่เหลี่ยม รวมกันได้เท่ากับ 360 องศา
      
3. รูปหลายเหลี่ยมการหาขนาดของมุมภายในของรูปสามเหลี่ยมหาได้โดย แบ่งรูปหลายเหลี่ยมเป็นสามเหลี่ยมหลาย ๆ รูป

 ขั้นตอนการดำเนินงาน
       ใช้โปรแกรม  GSP   พิสูจน์สร้างรูปเหลี่ยมต่างๆ  หามุมภายในโดยใช้เครื่องมือในโปรแกรมได้อย่างแม่นยำ  สามารถเคลื่อนที่ได้  พิสูจน์มุมมีขนาดเท่ากันได้เป็นรูปธรรม  โดยใช้เมนู  การเลื่อนขนาน   การหมุน   ในโปรแกรม  GSP  ในคอมพิวเตอร์  ได้อย่างรวดเร็ว  แม่นยำ  เป็นรูปธรรม
       1.  หามุมภายในรูปสามเหลี่ยม โดยวิธีทดลองในใช้โปรแกรม  GSP
     
 2.  หามุมภายในรูปสี่เหลี่ยม ห้าเหลี่ยม หกเหลี่ยม เจ็ดเหลี่ยม แปดเหลี่ยม  
เก้าเหลี่ยม
สิบ
เหลี่ยม โดยอาศัยรูปสามเหลี่ยมใช้โปรแกรม  GSP
       
3.  สังเกตผลจากข้อ 2 และสรุปผลใช้โปรแกรม  GSP

ผลการดำเนินงาน
         สรุปการหาผลรวมของมุมภายในรูปหลายเหลี่ยมชนิดต่างๆใช้โปรแกรม  GSP 
  • จำนวนเหลี่ยม(n) จำนวนรูปสามเหลี่ยมที่แบ่งได้ ผลรวมของมุมภายใน

                    สามเหลี่ยม 1       1 x 180 ๐  = 180๐ 

                    สี่เหลี่ยม 2          2 x 180 ๐  = 360๐
                   ห้าเหลี่ยม 3          3 x 180 ๐  = 540๐
                   หกเหลี่ยม 4          4 x 180 ๐  = 720๐
                   เจ็ดเหลี่ยม 5        5 x 180 ๐  = 900๐
                   แปดเหลี่ยม 6       6 x 180 ๐  = 1,080๐
                   เก้าเหลี่ยม 7         7 x 180 ๐  = 1,260๐
                   สิบเหลี่ยม 8          8 x 180 ๐ = 1,440๐
             จากการสังเกตพบว่า จำนวนรูปสามเหลี่ยมที่แบ่งได้จะมีจำนวนน้อยกว่าจำนวนเหลี่ยมอยู่ 2 ดังนั้นมุมภายในรูป n  เหลี่ยม จะได้ ( n – 2 ) x 180๐
สรุปและอภิปรายผล
            การทำโครงงานคณิตศาสตร์เรื่อง “หลายเหลี่ยม หลายมุม”  ทำให้เกิดความเข้าใจเกี่ยวกับการสร้างรูปเหลี่ยมชนิดต่างๆ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประยุกต์ในการสร้างแบบ pattern ต่างๆ ได้ และเข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างด้านของรูปเหลี่ยมที่เพิ่มขึ้นกับมุมภายในของรูปเหลี่ยมว่า รูปใด ๆ ก็ตามสามารถแบ่งเป็นสามเหลี่ยมย่อย ๆ ได้ ซึ่งก็จะได้ผลรวมของมุมภายในเท่ากับจำนวนสามเหลี่ยมที่แบ่งได้นอกจากนี้ยังทำให้ทราบว่ารูปเหลี่ยมใด ๆ ก็ตาม เมื่อแบ่งเป็นรูปสามเหลี่ยมจะได้จำนวนของรูปสามเหลี่ยมน้อยกว่าจำนวนเหลี่ยมของรูปนั้นอยู่ 2 เสมอ ซึ่งสามรถทำให้สรุปเป็นสูตรในการคำนวณหามุมภายในของรูปเหลี่ยมใด ๆ ได้ คือ
            สรุปมุมภายในรูป n เหลี่ยม = ( n-2) x 180๐

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น