კომპლექსური/შემოქმედებითი დავალება
ხშირად, მოსწავლეებისთვის მათემატიკა აბსტრაქტულ საგნად აღიქმება, რომელიც მოკლებულია რეალურ კონტექსტს. თუმცა, როდესაც საქმე ლოგარითმულ და მაჩვენებლიან განტოლებებს ეხება ისეთი პრაქტიკული დავალებებით, როგორიცაა “ინვესტიციის ზრდა შედარება და საუკეთესო არჩევანი”, მათემატიკური ცოდნა სრულიად ახალ მნიშვნელობას იძენს. მოსწავლეები ხედავენ, რომ ლოგარითმები და მაჩვენებლიანი ფუნქციები არ არის მხოლოდ „უცნაური“ მათემატიკური ცნებები სახელმძღვანელოდან, ისინი აქტიურად გამოიყენება რეალურ სამყაროში. ეს დავალება არ არის მხოლოდ ფორმულების დამახსოვრებასა და რიცხვების ჩანაცვლებაზე, ის არის კომპლექსური მიდგომა, რომელიც მოსწავლეებს მრავალმხრივ უნარებს უვითარებს, როგორიცაა: თეორიული ცოდნის პრაქტიკული გამოყენება; ალგებრული და ლოგარითმული მსჯელობა; პრობლემის გადაჭრის უნარები; კრიტიკული აზროვნება, პრეზენტაციისა და კომუნიკაციის უნარი.
წარმოგიდგენთ შემოქმებებითი დავალების ბარათს მე-11 კლასელებისათვის, თემის: მაჩვენებლიანი და ლოგარითმული განტოლებების შესწავლისას. დავალება შესანიშნავად აკავშირებს მაჩვენებლიან ფუნქციებს/განტოლებებს მათ ლოგარითმულ ეკვივალენტებთან. ასევე, ერთგვარი შესავალია ფინანსურ წიგნიერებაში. მოსწავლეები გაეცნობიან ისეთ მნიშვნელოვან ცნებებს, როგორიცაა ინვესტიცია, რთული პროცენტი, ინვესტიციის ღირებულების გაანგარიშება დროთა განმავლობაში და საპროცენტო განაკვეთის გავლენა ინვესტიციის ზრდაზე. ეს ცოდნა მათთვის უაღრესად სასარგებლო იქნება მომავალში, პირად ფინანსებთან თუ ბიზნესთან შეხებისას. ამგვარი კავშირი თეორიასა და პრაქტიკას შორის მნიშვნელოვნად ზრდის მათ მოტივაციასა და საგნის მიმართ ინტერესს.
კომპლექსური/ შემოქმედებითი დავალების ბარათი მოსწავლეებისათვის | ||
თემატური ბლოკი: ალგებრა და კანონზომიერება | თემა: ალგებრული გამოსახულება განტოლება | სამიზნე ცნებები:
მათემატიკური მოდელი: რეალური სამყაროს პროცესების მათემატიკური ენით აღწერა და ანალიზი; ექსპონენციალური ზრდა/კლება; ალგებრული გამოსახულება, რთული პროცენტის ფორმულები; მაჩვენებლიანი განტოლება. ლოგარითმული განტოლება. კანონზომიერება: ალგებრული გამოთვლები; მაჩვენებლიანი და ლოგარითმული ფუნქციის თვისებები; ლოგარითმული თვისებები/წესები; ფარდობითი ცვლილება. ლოგიკა: ლოგიკური ნაბიჯების თანმიმდევრობა მაჩვენებლიანი და ლოგარითმული განტოლებების ამოსახსნელად და მისი ვალიდურობის შესამოწმებლად; მათემატიკური ამოხსნიდან რეალურ კონტექსტში დასაბუთებული, ლოგიკური დასკვნის გამოტანა.
|
კლასი: მე-11 | საკითხები:
ü მაჩვენებლიანი და ლოგარითმული განტოლებები (მარტივი ნიმუშები) ü რეალური პროცესების მოდელირება ალგებრული გამოსახულების/ განტოლების საშუალებით, პრობლემის გადაჭრა.
|
საკვანძო კითხვა: როგორ გვეხმარება მათემატიკური მოდელები (მაჩვენებლიანი და ლოგარითმული განტოლებები) რეალური ფინანსური გადაწყვეტილებების მიღებაში და რომელი ფაქტორებია კრიტიკულად მნიშვნელოვანი ინვესტიციის მომგებიანობის პროგნოზირება? |
კომპლექსური/ შემოქმედებითი დავალება | ინვესტიციის ზრდა, შედარება და საუკეთესო არჩევანი | |
სცენარი:
|
ინვესტიციის ზრდა და ლოგარითმული გათვლები
წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ მუშაობთ ფინანსურ საკონსულტაციო კომპანიაში. თქვენი კლიენტი, ქალბატონი თამარი, დაინტერესებულია ინვესტიციით, რომლის ღირებულებაც დროთა განმავლობაში ექსპონენტურად იზრდება. მან იცის საწყისი ინვესტიციის თანხა, წლიური პროცენტული განაკვეთი (რთული პროცენტი), მაგრამ სურს იცოდეს, თუ რა დრო დასჭირდება მის ინვესტიციას კონკრეტული თანხის მისაღწევად, ან როგორი იქნება მისი ინვესტიციის ღირებულება გარკვეული პერიოდის შემდეგ. თქვენი ამოცანაა, მაჩვენებლიანი ლოგარითმული განტოლებების გამოყენებით, დაეხმაროთ ქალბატონ თამარს ამ კითხვებზე პასუხების მოძებნაში.
|
|
კონკრეტული შემთხვევები და ამოცანები:
|
ქალბატონი თამარისგან მიღებული კონკრეტული მოთხოვნები:
1. საწყისი ინვესტიცია: ქალბატონმა თამარმა დააბანდა 5000 ლარი (P=5000). 2. საპროცენტო განაკვეთი: ინვესტიციის წლიური საპროცენტო განაკვეთი არის 8% (r=0.08). ამოცანა 1: დროის გამოთვლა სასურველი თანხის მისაღწევად ქალბატონ თამარს აინტერესებს, თუ რა დრო (t) დასჭირდება მის ინვესტიციას, რომ მიაღწიოს 12000 ლარს (A=12000). · ჩაწერეთ მოცემული მნიშვნელობები ძირითად ფორმულაში. · გამოიყენეთ ლოგარითმები მიღებული განტოლების ამოსახსნელად t-ს მიმართ. · უპასუხეთ კითხვას წლებით ( დამრგვალებული მეასედამდე ) ამოცანა 2: ინვესტიციის ღირებულება გარკვეული პერიოდის შემდეგ ქალბატონ თამარს ასევე აინტერესებს, რა იქნება მისი ინვესტიციის ღირებულება, თუ ის ფულს ბანკში დატოვებს 15 წლის განმავლობაში (t=15). · ჩაწერეთ მოცემული მნიშვნელობები ძირითად ფორმულაში. · გამოთვალეთ A-ს მნიშვნელობა. · უპასუხეთ კითხვას ლარებში (დამრგვალებული თეთრებამდე) ამოცანა 3: საპროცენტო განაკვეთის განსაზღვრა ვთქვათ, ქალბატონ თამარმა იპოვა სხვა საინვესტიციო შესაძლებლობა, სადაც 4 წელიწადში (t=4) მისი 7000 ლარიანი (P=7000) ინვესტიცია გახდა 9523.63 ლარი (A=9523.63). რა იყო ამ ინვესტიციის წლიური საპროცენტო განაკვეთი (r)? · ჩაწერეთ მოცემული მნიშვნელობები ძირითად ფორმულაში. · ამოხსენით მაჩვენებლიანი განტოლება r-ის მიმართ. (აქ დაგჭირდებათ ხარისხის ფესვის ამოღება და არა ლოგარითმი, მაგრამ ეს ლოგიკურად აგრძელებს ფინანსურ კონტექსტს და მოითხოვს ალგებრულ მსჯელობასაც.) შესაძლოა ამოიხსნას ლოგარითმული განტოლების გამოყენებითაც) · გამოხატეთ r პროცენტებში ( დამრგვალებული მეასედამდე) ინვესტიციის შედარება და საუკეთესო არჩევანიქალბატონი თამარი აღფრთოვანებულია თქვენი დახმარებით და ახლა მას ორი ახალი საინვესტიციო შეთავაზება აქვს, რომლებიც განსხვავებული პირობებით გამოირჩევა. მას სურს, რომ შეადაროთ ეს შეთავაზებები. დაეხმაროთ საუკეთესო ვარიანტის არჩევაში. თითოეული შეთავაზება ითვალისწინებს საწყის ინვესტიციას 20000 ლარს (P=20000). შეთავაზება A: “მუდმივი ზრდა“ ეს ინვესტიცია ითვალისწინებს წლიურ საპროცენტო განაკვეთს 6.5% (r=0.065), ხოლო პროცენტი ითვლება ყოველწლიურად. შეთავაზება B: “აჩქარებული ზრდა“ ეს ინვესტიცია ითვალისწინებს წლიურ საპროცენტო განაკვეთს 6.2% (r=0.062), მაგრამ პროცენტი ითვლება ყოველთვიურად. ამოცანა 4: ინვესტიციების შედარება 10 წლის შემდეგ ქალბატონ თამარს აინტერესებს, რომელი შეთავაზება იქნება უფრო მომგებიანი 10 წლის შემდეგ (t=10). · გამოთვალეთ შეთავაზება A-ს საბოლოო ღირებულება 10 წლის შემდეგ. · გამოთვალეთ შეთავაზება B-ს საბოლოო ღირებულება 10 წლის შემდეგ (არ დაგავიწყდეთ n=12 გამოყენება). · შეადარეთ ორივე შეთავაზების შედეგი და უპასუხეთ, რომელია უფრო მომგებიანი. · პასუხები დაამრგვალეთ თეთრებამდე ამოცანა 5: დროის განსაზღვრა თანხის გასაორმაგებლად ქალბატონ თამარს ასევე სურს იცოდეს, რა დრო დასჭირდება თითოეულ ინვესტიციას საწყისი თანხის გასაორმაგებლად (ანუ, როდის გახდება ინვესტიცია 40000 ლარი). · შეთავაზება A-სთვის: ჩაწერეთ განტოლება t-ს მიმართ, როდესაც A=40000. გამოიყენეთ ლოგარითმები t-ს გამოსათვლელად. · შეთავაზება B-სთვის: ჩაწერეთ განტოლება t-ს მიმართ, როდესაც A=40000. გამოიყენეთ ლოგარითმები t-ს გამოსათვლელად (არ დაგავიწყდეთ n=12 გამოყენება). · შეადარეთ ორივე შედეგი და უპასუხეთ, რომელი შეთავაზება გააორმაგებს თანხას უფრო სწრაფად. პასუხები დაამრგვალეთ მეასედამდე .
|
|
ძირითადი ფორმულა:
|
რთული პროცენტის ფორმულა, რომელიც აღწერს ინვესტიციის ზრდას დროთა განმავლობაში:
სადაც: · A = ინვესტიციის საბოლოო ღირებულება (მომავალი ღირებულება) · P = საწყისი ინვესტიციის ძირითადი თანხა · r = წლიური საპროცენტო განაკვეთი (ათწილადი ფორმით, მაგალითად, 5% არის 0.05) · t = დრო წლებში დამატებითი ფორმულა (ყოველთვიური დარიცხვისთვის): როდესაც პროცენტი წელიწადში n ჯერ ითვლება (დაირიცხება), ფორმულა იცვლება: სადაც: · A = ინვესტიციის საბოლოო ღირებულება · P = საწყისი ინვესტიციის ძირითადი თანხა · r = წლიური საპროცენტო განაკვეთი (ათწილადი) · t = დრო წლებში · n = რამდენჯერ ითვლება პროცენტი წელიწადში (მაგ. ყოველთვიურად n=12, კვარტალურად n=4) |
|
პრეზენტაცია: | თქვენი ამოხსნების საფუძველზე, მოამზადეთ მოკლე “ფინანსური ანგარიში” ქალბატონი თამარისთვის, სადაც წარმოადგენთ:
· თითოეული ამოცანის ამოხსნას ნაბიჯ-ნაბიჯ (ჩვენებით, თუ როგორ გამოიყენეთ ფორმულა და ლოგარითმები/ალგებრა). · საბოლოო პასუხებს მკაფიო და გასაგები ფორმით (მაგალითად: “თქვენს ინვესტიციას დასჭირდება X წელი 12,000 ლარის მისაღწევად.”). · ნათლად ჩამოაყალიბებთ, რომელი შეთავაზებაა მისთვის საუკეთესო (დამოკიდებულია მის პრიორიტეტებზე – გრძელვადიანი შემოსავალი თუ თანხის სწრაფი გაორმაგება). · ახსნით, თუ რატომ არის პროცენტის დარიცხვის სიხშირე (n) მნიშვნელოვანი ფაქტორი ინვესტიციის ზრდისას, მაშინაც კი, თუ წლიური განაკვეთი ოდნავ დაბალია. · მოკლე შეჯამება, თუ რატომ არის ლოგარითმები სასარგებლო ასეთი ტიპის ფინანსური გამოთვლებისთვის.
|
|
შეფასების კრიტერიუმები | დავალების შეფასებისას გათვალისწინებული იქნება შემდეგი კრიტერიუმები:
· მათემატიკური სიზუსტე (50%): o განტოლებების სწორად ჩაწერა: რამდენად სწორად არის გადმოტანილი მოცემული ინფორმაცია მათემატიკურ ფორმულებში. o ამოხსნის სისწორე: რამდენად ზუსტად არის მიღებული ყველა საბოლოო რიცხვითი პასუხი (A, t, r) და სწორად არის თუ არა გამოყენებული დამრგვალების წესები. o ლოგარითმული და ალგებრული ოპერაციების სწორად გამოყენება: ლოგარითმული თვისებების, ხარისხის და ფესვის ოპერაციების სწორად და ეფექტურად გამოყენება განტოლებების ამოსახსნელად. · ლოგიკური მსჯელობა და პრობლემის გადაჭრა (25%): o ამოხსნის ნაბიჯების თანმიმდევრობა: რამდენად ლოგიკურად და გასაგებად არის წარმოდგენილი ამოხსნის ყოველი ნაბიჯი. o ოპტიმალური მეთოდის შერჩევა: რამდენად სწორად არის შერჩეული ამოხსნის მეთოდი თითოეული ამოცანისთვის (მაჩვენებლიანი, ლოგარითმული, ფესვის ამოღება). o ალტერნატივების შედარება და დასაბუთება (ამოცანა 4 და 5): რამდენად დასაბუთებულია ინვესტიციების შედარება და მიღებული დასკვნები. · ფინანსური რეკომენდაცია და კომუნიკაცია (25%): o ანგარიშის/რეკომენდაციის სიცხადე და სტრუქტურა: რამდენად მოწესრიგებულად და გასაგებად არის წარმოდგენილი საბოლოო “ფინანსური ანგარიში” ქალბატონი თამარისთვის. o დასკვნების დასაბუთება: რამდენად კარგად არის ახსნილი, რატომ არის ერთი შეთავაზება მეორეზე უკეთესი, ან რატომ არის დარიცხვის სიხშირე მნიშვნელოვანი. o ტერმინოლოგიის სწორად გამოყენება: რამდენად სწორად არის გამოყენებული მათემატიკური და ფინანსური ტერმინები.
|
|
რეკომენდაცია მოსწავლეებს | გაიხსენეთ:
· მავენებლიანი და ლოგარითმული განტოლებების ამოხსნის მეთოდები · ლოგარითმის თვისებები: · შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ფუძის ლოგარითმი (მაგ. lg ან ln). გახსოვდეთ, დამრგვალების წესები მნიშვნელოვანია ფინანსებში.
|
აქვე მინდა აღვნიშნო რომ დავალება ეფექტურად უზრუნველყოფს სწავლების დიფერენცირებას
- სირთულის მზარდი დონე:
- მარტივი დაწყება: ამოცანა 1 და ამოცანა 2 შედარებით მარტივია. ამოცანა 1 მოითხოვს ლოგარითმის პირდაპირ გამოყენებას t-ის მოსაძებნად, ხოლო ამოცანა 2 – უბრალოდ ფორმულაში ჩასმასა და გამოთვლას. ეს საბაზისო დონეა, რაც აძლევს მოსწავლეებს თავდაჯერებულობას და საშუალებას აძლევს მათაც კი, ვისაც მეტი დრო სჭირდება მასალის გასააზრებლად, დაიწყონ და წარმატებით შეასრულონ დავალების ეს ნაწილი.
- საშუალო სირთულე: ამოცანა 3-ში საპროცენტო განაკვეთის პოვნა მოითხოვს ალგებრულ მანიპულაციას (ფესვის ამოღებას), რაც ლოგარითმული განტოლებებისგან განსხვავებულ აზროვნებას მოითხოვს, თუმცა მაინც ექსპონენციალური ზრდის კონტექსტშია.
- მაღალი სირთულე და კომპლექსურობა: ამოცანა 4 და 5, ისევე როგორც საბოლოო რეკომენდაციის ნაწილი, ყველაზე კომპლექსურია. აქ მოსწავლეებმა უნდა გააკეთონ შედარებითი ანალიზი, შეაფასონ ორი განსხვავებული სცენარი (10 წელი და გაორმაგება) და ბოლოს, ჩამოაყალიბონ დასაბუთებული ფინანსური რეკომენდაცია. ეს მოითხოვს მაღალი დონის კრიტიკულ აზროვნებას, მონაცემთა ინტერპრეტაციას და სინთეზს.
- ამოხსნის მრავალფეროვანი გზები:
- ამოცანა 3-ის ამოხსნა შესაძლებელია როგორც ფესვის ამოღებით (ალგებრულად), ისე ლოგარითმის გამოყენებით. ეს საშუალებას აძლევს მოსწავლეებს აირჩიონ მათთვის უფრო კომფორტული მეთოდი ან გამოსცადონ ორივე მიდგომა.
- მოსწავლის ავტონომია და არჩევანი:
- საბოლოო რეკომენდაციის ნაწილში, მოსწავლეებს მოუწევთ საკუთარი აზრის ჩამოყალიბება იმაზე, რომელი შეთავაზებაა საუკეთესო, რაც დამოკიდებულია კლიენტის (თამარის) პრიორიტეტებზე. ეს მათ აძლევს გარკვეულ ავტონომიას და მოითხოვს, რომ გასცდნენ მხოლოდ რიცხვების გამოთვლას და გააკეთონ დასაბუთებული არჩევანი.
- ფოკუსირება სხვადასხვა უნარებზე:
- დავალება არ შემოიფარგლება მხოლოდ მათემატიკური გამოთვლებით. ის მოიცავს:
- პრობლემის გააზრებას (სცენარის გაგება).
- ფორმულების გამოყენებას (მათემატიკური მოდელირება).
- ანალიტიკურ აზროვნებას (შედარება, დასკვნების გამოტანა).
- კომუნიკაციას (ფინანსური ანგარიშის მომზადება).
- დავალება არ შემოიფარგლება მხოლოდ მათემატიკური გამოთვლებით. ის მოიცავს:
ეს მრავალფეროვნება უზრუნველყოფს, რომ სხვადასხვა მოსწავლემ, რომლებსაც განსხვავებული ძლიერი მხარეები აქვთ, შეძლონ თავიანთი წვლილის შეტანა და წარმატების მიღწევა დავალების სხვადასხვა ნაწილში.
გამოიყენოთ ეს კომპლექსური დავალება, როგორც საინტერესო და მოტივაციის ამაღლების საშუალება თქვენს სასწავლო პრაქტიკაში, რადგან ის მოსწავლეებს აჩვენებს ლოგარითმების პრაქტიკულ გამოყენებას ფინანსური გადაწყვეტილების მიღებისას, რაც ძალიან ხშირი და რეალური სიტუაციაა. დააფიქრებს მათ კონკრეტულ რიცხვებზე, გააკეთონ გათვლები, გააანალიზონ არა მხოლოდ ერთი ამოცანა, არამედ შეადარონ ალტერნატივები, გაიგონ დარიცხვის სიხშირის მნიშვნელობა და წარმოადგინონ შედეგები და გააკეთონ დასაბუთებული არჩევანი, რაც მაჩვენებლიანი და ლოგარითმებული განტოლებების რეალური, ყოველდღიური გამოყენების შესანიშნავი მაგალითია.
გამოყენებული ლიტერატურა
- ეროვნული სასწავლო გეგმა https://mes.gov.ge/content.php?id=3929&lang=geo
- მათემატიკის გზამკვლევი მეთერთმეტე კლასი. შედგენილი ქეთი ცერცვაძის მიერ, ზოგადი განათლების რეფორმის ფარგლებში. https://math.ge/metertmete/
- https://study.com/academy/lesson/calculating-financial-problems-with-mathematical-models.html