מתמטיקה 3 יח"ל
אוניברסיטת בר אילן
המכינה הקדם אקדמית
סילבוס לקורס מתמטיקה ייחודי 3 יח"ל שנה"ל תשע"ד
המרצה: גב' יפה באומגרטן
תוכן עניינים
טבלאות שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה בהיקף של 3 יח"ל. 11
נוסחאון במתמטיקה 3 יחידות לימוד. 16
נוסחאון מורחב במתמטיקה 3 יחידות לימוד. 20
מבחנים מותאמים במתמטיקה 3 יח"ל. 21
בחינה בהיקף של 3 יח"ל כוללת הבחנות בשאלונים א', ב' ו-ג' לפי הפירוט הבא:
מספר השאלון |
משקל הבחינה |
משך הבחינה |
שאלון א' |
25% |
שעה ורבע |
שאלון ב' |
35% |
שעה וחצי |
שאלון ג' |
40% |
שעתיים |
במסמך זה מפורטים נושאי הלימוד ברמת 3 יח"ל בכל אחד משלושת השאלונים, וכן מבנה השאלונים.
פירוט הנושאים בשאלון א'
אלגברה
משוואות: משוואות ממעלה ראשונה ושנייה.
מערכת משוואות: שתי המשוואות ממעלה ראשונה, אחת מהמשוואות היא ממעלה ראשונה והשנייה מהצורה y = ax2 + bx +c, או שתיהן מצורה זו. הקשר בין פתרון אלגברי והמשמעות הגרפית של הפתרון.
הערה: לא יידרש פתרון משוואות או מערכת משוואות כשאלה בפני עצמה.
פירוק לגורמים: פירוק על ידי הוצאת גורם משותף.
שינוי נושא בנוסחה: כולל שינוי נושא בנוסחה שיש בה שברים אלגבריים פשוטים. שאלות בשינוי נושא בנוסחה תופענה בבחינה רק בהקשר מציאותי.
שאלות מילוליות: שאלות קנייה, מכירה ותשלומים כולל התייקרויות והוזלות עוקבות באחוזים.
גרפים:
1. קריאת מידע (אינפורמציה) מגרפים המתארים מצבים "מציאותיים".
בניית גרפים "מציאותיים" - מעבר מתיאור מילולי של מצב לתיאור גרפי שלו.
2. הקשר בין פתרון אלגברי והמשמעות הגרפית של הפתרון.
המושגים: חיוביות, שליליות, עלייה, ירידה, כולל תחומים שבהם הגרף חיובי, שלילי, עולה או יורד - ללא פרמטרים.
3. השוואה איכותית של קצב שינוי, בגרפים מציאותיים ובגרפים אחרים. קריאת גרפים של פונקציה ליניארית וריבועית - ללא פרמטרים, קריאת גרפים של פונקציות כלשהן (עבור פונקציות שאינן ליניאריות או ריבועיות קריאת הגרף היא מתוך שרטוט בלבד וללא התבנית).
גיאומטריה אנליטית:
מושגי יסוד בגיאומטריה אנליטית.
קטעים: חישוב מרחק בין נקודות (אורך קטע) בעזרת משפט פיתגורס, אמצע קטע.
ישר: מציאת משוואת ישר על פי נקודה עליו ושיפוע נתון, על פי שתי נקודות. חיתוך והקבלה של ישרים.
שטחים: חישובי שטחים המורכבים ממלבנים, משולשים וטרפזים.
סדרה חשבונית:
הגדרה מילולית של סדרה חשבונית על פי הפרש קבוע בין איברים עוקבים, הגדרת הסדרה החשבונית לפי מקום (הנוסחה לאיבר כללי), נוסחת סכום n האיברים הראשונים.שימוש בנוסחאות לחישובים מסוגים שונים, כולל פתרון שאלות מילוליות בסדרות.
טריגונומטריה:
הגדרת הפונקציות הטריגונומטריות: סינוס, קוסינוס, טנגנס, במשולש ישר זווית ושימוש בהן.
יישומים במישור: משולשים ישרי זווית ומצולעים המתפרקים למשולשים ישרי זווית-
משולש שווה שוקיים, משולש כללי, מלבן, מעוין.
במהלך פתרון הבעיות יידרש שימוש בתכונות הגיאומטריות של המצולעים השונים וכן חישובי שטחים והיקפים, ללא שימוש בפרמטרים.
סטטיסטיקה והסתברות:
סטטיסטיקה:
שכיחות, שכיחות יחסית (כולל באחוזים), תיאור נתונים בטבלת שכיחויות. סידור נתונים בקבוצות ותיאורם הגרפי בצורת דיאגרמת עמודות (מקלות) ודיאגרמת עיגול. קריאה וניתוח של דיאגרמות אלה.
שכיח, חציון, ממוצע וחישובם.
הסתברות:
מציאת הסתברות של מאורע במרחב סופי כיחס בין מספר התוצאות במאורע למספר התוצאות במרחב. מציאת הסתברות של זוג מאורעות בלתי תלויים כאלה (לא יידרש למצוא בשאלון 35801 חיתוך של שני מאורעות תלויים או של שלושה מאורעות בלתי תלויים). הסתברות של מאורע משלים. הסתברות של איחוד מאורעות.
3 יחידות לימוד - שאלון ב'
פירוט הנושאים בשאלון ב'
אלגברה:
משוואות ומערכות משוואות בלי פרמטר.
פתרון מערכת משוואות ממעלה ראשונה ושנייה, ללא מערכת המכילה משוואות מהצורה או ax2 +by2 = c .
הערה: לא יידרש פתרון משוואות או מערכת משוואות כשאלה בפני עצמה.
מציאת קשר בין פתרון גרפי לפתרון אלגברי של מערכת משוואות (רק פונקציות ממעלה ראשונה ושנייה). מציאת נקודות חיתוך של ישרים, של ישר ופרבולה ושל שתי פרבולות.
תכונות הפונקציה הליניארית והריבועית: תחומי חיוביות ושליליות, תחומי עלייה וירידה, תחומים שבהם ערכי פונקציה אחת גדולים, שווים או קטנים מערכי פונקציה אחרת (כולל קריאת מידע מתוך גרפים).
פירוק לגורמים על ידי הוצאת גורם משותף. שימוש בפירוק לגורמים לפישוט/ צמצום שברים אלגבריים פשוטים.
הרחבת מושג החזקה:
חוקי החזקה (במעריכים טבעיים ואפס), הרחבת החזקה למעריכים שליליים.
כתיבה מדעית של מספרים, כלומר שימוש בחזקות של 10 לכתיבת מספרים גדולים מאד או קטנים מאד בערכם המוחלט. כפל וחילוק של מספרים הכתובים בכתיב מדעי.
השימוש בחזקות במבחן יכול להופיע בהקשרים שונים כגון הקשר של סדרה הנדסית או של גדילה ודעיכה.
סדרות:
סדרה חשבונית וסדרה גיאומטרית (הנדסית): הגדרה שלהן על ידי כלל נסיגה, או באמצעות שימוש בנוסחת האיבר הכללי, שימוש בנוסחת הסכום של n איברים.
בעיות גדילה ודעיכה דיסקרטיות:
בעיות גדילה ודעיכה הניתנות לתיאור כסדרות גיאומטריות (למשל חישובי ריבית דריבית, ירידת ערך, התרבות וכד') .
בשאלות שבהן הנעלם הוא החזקה הפתרון הוא מספר טבעי הקטן מ- 5.
טריגונומטריה:
הגדרת הפונקציות הטריגונומטריות: סינוס, קוסינוס, טנגנס, במשולש ישר זווית ושימוש בהן.
יישומים במישור: מצולעים המתפרקים למשולשים ישרי זווית: משולש שווה שוקיים, משולש כללי, מלבן, מעוין, טרפז. פתרון בעיות הדורשות שימוש בתכונות הגאומטריות של המצולעים השונים. חישובים במצולעים של אורכי קטעים (כולל מציאת אורך קטע מהכרת נקודות הקצה שלו), זוויות, היקפים ושטחים. שימוש בנוסחה .
הערה: בטריגונומטריה, כל השאלות תינתנה עם שרטוט.
יישומים במרחב: הכרה אינטואיטיבית של מושגים במרחב - ישר ניצב למישור, זווית בין ישר למישור. חישוב של אורכי צלעות, זוויות, נפח, שטח פנים ושטח מעטפת בגופים: תיבה, או פירמידה ישרה שבסיסה מלבן (כולל ריבוע).
הסתברות, סטטיסטיקה, והתפלגות נורמלית:
הסתברות: מציאת הסתברות של מאורע במרחב סופי כיחס בין מספר התוצאות במאורע למספר התוצאות במרחב. הסתברות של מאורע משלים. הסתברות של איחוד מאורעות. הסתברות של חיתוך מאורעות (עד 3 מאורעות בלתי תלויים זה בזה, או עד 2 מאורעות שקיימת ביניהם תלות). חישובים באמצעות טבלה, דיאגרמת עץ או דיאגרמה אחרת.
סטטיסטיקה: שכיחות, שכיחות יחסית (כולל באחוזים), תיאור נתונים בטבלת שכיחויות. סידור נתונים בקבוצות ותיאורם הגרפי בצורת דיאגרמת עמודות (מקלות) ודיאגרמת עיגול. קריאה וניתוח של דיאגרמות אלה. שכיח, חציון, ממוצע וסטיית תקן.
התפלגות נורמלית: בהתבסס על קריאת הגרף של ההתפלגות הנורמלית (ללא שימוש בציוני תקן ובטבלה של ההתפלגות).
פירוט הנושאים בשאלון ג'
שאלות מילוליות:
שאלות קנייה, מכירה ותשלומים כולל התייקרויות והוזלות עוקבות באחוזים. שאלות תנועה, שאלות גיאומטריות: שטחים והיקפים של צורות המורכבות ממלבנים, משולשים וחלקי מעגל (מעגל, חצי מעגל, או רבע מעגל), נפח ושטח פנים של תיבה וגליל. נפח של מנסרה משולשת.
בכל הנושאים עשויות להיות שאלות עם אחוזים, ובשאלות גיאומטריות עשוי להידרש משפט פיתגורס.
גיאומטריה אנליטית:
קטעים: מרחק בין נקודות (אורך קטע), אמצע קטע.
ישרים: מציאת משוואת ישר על פי שתי נקודות ועל פי שיפוע ונקודה, הקבלה, חיתוך וניצבות.
מעגל: משוואה קנונית ומשוואת מעגל כללי (x-a)2 + (y-b)2=R2, חיתוך של מעגל וישר, משיק למעגל בנקודה שעל המעגל (כתנאי ניצבות).
חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי:
חשבון דיפרנציאלי
מושגי יסוד: משיק בנקודה, שיפוע של גרף בנקודה, הפונקציה הנגזרת. מושג אינטואיטיבי של גבול.
הנגזרת של xk (k טבעי או 0). נגזרת של פולינום (כולל ((f(x) ± g(x))' , (cf(x))' , נגזרת של הפונקציות: , . נגזרת של סכום, הפרש, ומכפלה של כל אחת מהפונקציות הנזכרות (התלמיד יידרש לזהות את הפונקציה כמכפלה של קבוע בפונקציה: , ולגזור אותה בהתאם, ויידרש לזהות את הפונקציה כמכפלת פונקציות ולגזור אותה בהתאם
שימושי הנגזרת:
· משוואת משיק: מציאת משוואת המשיק באמצעות גזירת הפונקציה, או עבור פונקציה שהנגזרת שלה נתונה.
· מציאת תחומי עלייה, ירידה ונקודות קיצון באמצעות גזירת הפונקציה, או עבור פונקציה שהנגזרת שלה נתונה.
· בעיות ערך קיצון בנושאים: מספרים, גיאומטריה, גופים במרחב, תנועה, גרפים, קנייה, מכירה ותשלומים (כולל קיצון בקצות קטע סגור).
· חקירת פונקציות: מציאת תחום הגדרה, נקודות קיצון, תחומי עלייה וירידה , נקודות חיתוך עם הצירים, התנהגות בסביבת נקודת אי-הגדרה (אסימפטוטה שהיא ציר y או מקבילה לו), שרטוט סקיצה של גרף של פונקציה. אסימפטוטה שהיא ציר x או מקבילה לו רק לפונקציות מהצורה k=1,2, b ממשי.
הערה: לא יידרש פתרון של אי-שוויון ריבועי לצרכי חישוב תחום ההגדרה.
חשבון אינטגרלי:
פונקציה קדומה, קבוע האינטגרציה, מציאת פונקציה לפי נגזרת ונקודה על הפונקציה, אימות אינטגרלים על ידי גזירה.
אינטגרל מסוים: חישוב אינטגרלים מסוימים, חישוב שטח בין גרף הפונקציה לציר xו/או לציר y, שטח בין גרפים של שתי פונקציות ושטחים המורכבים משני חלקים (למשל חישוב של שטח בין שתי פונקציות נחתכות ובין ציר ה- x).
האינטגרלים הנדרשים בשאלון הם האינטגרלים של פולינומים בלבד.
טבלאות שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה בהיקף של 3 יח"ל
בטבלאות הבאות מוצגת ההצעה של הפיקוח על המתמטיקה, לחלוקת שעות ההוראה בין הנושאים השונים הכלולים בתכנית הלימודים. ההצעה מותאמת לגישות הוראה שונות. הצעה זו נבדקה ואושרה על ידי מורים בכירים רבים כהצעה מומלצת שניתנת ליישום במגוון רחב של כיתות בעלי הרכבי אוכלוסייה שונים. הטבלה הראשונה מתבוננת על ההוראה כאל מיקשה אחת, ובכך נותנת תמונה כוללת לגבי המשקל היחסי שיש לתת לכל נושא בהוראת המתמטיקה, בהתאם לגישת ההוראה. בהמשך לטבלה זו מפורטות הגישות האפשריות לארגון ההוראה במתמטיקה, עם מספר השעות שמומלץ להקדיש לכל נושא בהתאם לגישה. יש לשים לב, ששעות ההוראה המומלצות במגוון נושאים, שונות בגישות השונות בגלל ההבדל בסדרי ההוראה של הנושאים השונים.
לכל נושא הוגדר תחום השעות המתאים להוראתו, הכולל הוראה, תרגול, חזרה ובחינות:
· שעות המינימום בכל נושא מתאימות לכיתה שהרכב התלמידים בה אחיד, ויש בה אווירת לימודים נאותה.
· שעות המקסימום נועדו לכיתה שהרכב התלמידים בה איננו אחיד, או כיתה שרמת המתמטיקה של תלמידיה נמוכה ביחס למצופה מהרמה בכיתה ממוצעת של 3 יח"ל, או שחלק מהתלמידים בה הם בעלי צרכים מיוחדים בלימודי המתמטיקה.
טבלת שעות הוראה כללית לנושאים השונים במתמטיקה לתלמידי 3 יח"ל
נושא ההוראה |
שעות הוראה מומלצות גישת הוראה א' |
שעות הוראה מומלצות גישת הוראה ב' |
אלגברה |
70 - 95 |
65 - 90 |
סדרות |
30 - 40 |
35 - 50 |
גיאומטריה אנליטית |
45 - 60 |
35 - 40 |
טריגונומטריה במישור ובמרחב |
45 - 65 |
50 - 70 |
הסתברות וסטטיסטיקה |
35 - 45 |
40 - 55 |
חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי |
45 - 55 |
45 - 55 |
סך הכל: |
270 - 360 |
270 - 360 |
גישת הוראה א': הפירוט
גישת הוראה א': הוראה לקראת שני השאלונים הראשונים כאל גוף למידה אחד, ולשאלון השלישי כגוף למידה נפרד.
השאלון השני כולל בתוכו את מרבית הנושאים הכלולים בשאלון הראשון, ולכן יש יתרון בהוראה משותפת שלהם הבא לידי ביטוי הן במספר שעות ההוראה הדרוש, והן מבחינת עניין התלמידים בלמידתם.
שתי הטבלאות הבאות מתייחסות למספר השעות הדרוש להכנה לשאלוני הבחינה השונים, ובכך נותנות למורה כלי יסודי לארגון ההוראה. כאמור, מספר השעות, בהצעה זו, מתייחס להוראה לקראת שני השאלונים הראשונים כאל גוף למידה אחד, ולשאלון השלישי כגוף למידה נפרד.
טבלת שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה הכלולים בשאלון הראשון והשני כאשר ההוראה מתבצעת כגוף למידה אחד
נושא ההוראה |
שעות הוראה מומלצות |
אלגברה: גרפים (כולל גרפים מציאותיים, פונקציות ופרבולה) |
20 - 25 |
אלגברה: משוואות, הוצאת גורם משותף, שינוי נושא נוסחה ושאלות מילוליות |
30 - 40 |
סדרה חשבונית והנדסית (כולל גדילה ודעיכה) |
30 - 40 |
גיאומטריה אנליטית |
20 - 25 |
טריגונומטריה במישור |
25 - 40 |
טריגונומטריה במרחב |
20 - 25 |
הסתברות, סטטיסטיקה והתפלגות נורמאלית |
35 - 45 |
סך הכל |
180 - 240 |
טבלת שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה הכלולים בשאלון השלישי
נושא ההוראה |
שעות הוראה מומלצות |
אלגברה: שאלות מילוליות |
20 – 30 |
גיאומטריה אנליטית |
25 – 35 |
חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי |
45 - 55 |
סך הכל |
90 - 120 |
גישת הוראה ב': הפירוט
גישת הוראה ב': הוראה לקראת השאלון השני בנפרד, ובעקבותיה הוראה לקראת שאלונים הראשון והשלישי כגוף למידה אחד.
השאלון השלישי כולל בתוכו את חלק מהנושאים הכלולים בשאלון הראשון, ולכן יש יתרון בהוראה משותפת שלהם הבא לידי ביטוי הן במספר שעות ההוראה הדרוש, והן מבחינת עניין התלמידים בלמידתם.
שתי הטבלאות הבאות מתייחסות למספר השעות הדרוש להכנה לשאלוני הבחינה השונים, ובכך נותנות למורה כלי יסודי לארגון ההוראה בכל אחת משנות הלימוד. כאמור, מספר השעות, בהצעה זו, מתייחס להוראה לקראת השאלון השני בנפרד, ובעקבותיה הוראה לקראת השאלונים הראשון והשלישי כגוף למידה אחד.
טבלת שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה הכלולים בשאלון השני
נושא ההוראה |
שעות הוראה מומלצות |
אלגברה: גרפים (פונקציות ופרבולה), משוואות, הוצאת גורם משותף |
20 - 25 |
סדרה חשבונית והנדסית (כולל גדילה ודעיכה) |
30 - 40 |
טריגונומטריה במישור |
25 - 40 |
טריגונומטריה במרחב |
20 - 25 |
הסתברות, סטטיסטיקה והתפלגות נורמאלית |
35 - 45 |
סך הכל |
130 - 175 |
טבלת שעות הוראה לנושאים השונים במתמטיקה הכלולים בשאלונים ראשון ושלישי כאשר ההוראה מתבצעת כגוף למידה אחד
נושא ההוראה |
שעות הוראה מומלצות |
אלגברה: שאלות מילוליות |
30 – 45 |
גיאומטריה אנליטית |
35 – 40 |
חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי |
45 – 55 |
אלגברה: משוואות, הוצאת גורם משותף, שינוי נושא נוסחה וגרפים מציאותיים |
15 - 20 |
סדרה חשבונית, טריגונומטריה במישור, הסתברות וסטטיסטיקה |
15 - 25 |
סך הכל |
140 - 185 |
גישת הוראה ג': הפירוט
גישת הוראה ג': הוראה לקראת כל שאלון בנפרד.
גישה זו מתאימה לכיתות מתקשות במיוחד, כדוגמת כיתות שבמהלך לימודיהם בחטיבה העליונה מיועדות לגשת רק לשאלון אחד או שניים לכל היותר. ברור שבגישה זו יש צורך במספר גדול של שעות כדי לכסות את מלוא התוכנית, ועל כן יש צורך לבצע התאמה בית ספרית לגבי מספר השעות המוקדשות לכל נושא בהתאם למספר השאלונים שאליהם מיועדת הכיתה לגשת.
גישה זו איננה מומלצת עבור כיתות נורמטיביות של 3 יח"ל. זאת כיוון שהיא צורכת יותר שעות הוראה מבלי להוביל להבנה טובה יותר של התכנים המתמטיים, ועקב כך גם לא להישגים טובים יותר. גישה זו היא אמנם גישה ספיראלית אך יש בה סכנה ליתר ספיראליות אשר במסגרתה נושאים אחדים חוזרים על עצמם במידה שמפחיתה את עניין התלמידים והאתגר המוצב בפניהם.
נוסחאון במתמטיקה 3 יחידות לימוד
נוסחאון מורחב במתמטיקה 3 יחידות לימוד
מבחנים מותאמים במתמטיקה 3 יח"ל
שאלון א'
תלמידים לקויי למידה, שאושר להם מבחן מותאם ע"י ועדה מחוזית של משרד החינוך, יצברו ניקוד השווה לשלוש שאלות מלאות.
שאלון ב'
תלמידים לקויי למידה, שאושר להם מבחן מותאם ע"י ועדה מחוזית של משרד החינוך, יצברו ניקוד השווה לשלוש שאלות מלאות.
שאלון ג'
תלמידים לקויי למידה, שאושר להם מבחן מותאם ע"י ועדה מחוזית של משרד החינוך, יהיו רשאים לבחור שלוש שאלות מתוך שש ללא הגבלה בנושאים.
- תאריך עדכון אחרון: 3/02/2016