Praktikum zu linearen Funktionen und Gleichungen
Schön, dass du da bist! Bereit loszulegen?[br][size=150][size=200][size=100]In dieser GeoGebra-Aktivität lernst du den Umgang mit Schiebereglern und Kontrollkästchen. [br][/size][br][size=100][u][b]Was sind Kontrollkästchen in GeoGebra?[/b][/u][br]Ein [b]Kontrollkästchen[/b] in GeoGebra ist ein interaktives Werkzeug, mit dem Benutzer:innen bestimmte Objekte oder Eigenschaften [b]ein- oder ausblenden[/b] bzw. [b]steuern[/b] können. Es wird häufig verwendet, um die [b]Sichtbarkeit[/b] von Objekten zu steuern, [b]Animationen[/b] zu starten oder andere [b]dynamische[/b] [b]Funktionen[/b] zu aktivieren.[br][/size][size=100][br][u][b]Was sind Schieberegler in GeoGebra?[/b][/u][/size][br][size=100][b]Schieberegler[/b] können verwendet werden, um die Werte von [b]Variablen[/b] [b]kontinuierlich[/b] zu [b]ändern[/b], z.B. die Parameter in einer Gleichung, wie die Steigung oder der y-Achsenabschnitt einer Geradengleichung y = mx + c. Wenn der Schieberegler bewegt wird, aktualisiert GeoGebra automatisch alle Objekte und Funktionen, die von diesem Parameter abhängen, und zeigt die [b]Änderungen in Echtzeit[/b] an. [/size][br][br][size=100]Ziel ist es, dass du [b]Schieberegler[/b] und [b]Kontrollkästchen[/b] [b]erstellen[/b] und [b]anpassen[/b] kannst. Außerdem wirst du auch anhand eines Beispiels lernen, wie man beide Kontrollkästchen und Schieberegler [b]miteinander verknüpfen[/b] kann. Zunächst fangen wir aber mit den [b]Grundlagen[/b] des [b]Grafikrechners[/b] von GeoGebra an und bauen dein Wissen und deine Fähigkeiten Schritt für Schritt auf. [br][br][b]Los gehts! Viel Spaß![/b][/size][/size][/size]
Ziel der Aufgabe ist es, zunächst einige [b]grundlegende Anwendungen[/b] des Grafikrechners von GeoGebra kennen zu lernen. [br][br][b]Erstelle[/b] die zwei[b] Geraden f und g[/b] im Grafikrechner.[br][br][list][*][b]g(x) = -1,3x - 15[br][/b][/*][*][b]f(x) = 2x - 3[/b][/*][/list][br]Verwende dafür deine eigene Tastatur oder die GeoGebra-Tastatur.[br][br]1) Als erstes kannst du in den [b]allgemeinen Einstellungen[/b] durch Klicken auf das Zahnrad oben rechts zum einen die Achsen ein- und ausblenden und zum anderen unter [b]Einstellungen[/b] die [b]Skalierung[/b] und [b]Linienart[/b] der Achsen verändern. [br][br]2) Nun kannst du die beiden [b]Geraden[/b] f und g [b]bearbeiten[/b], indem du die [b]Einstellungen[/b] [b]öffnest[/b]. [br]Hier gibt es zwei Möglichkeiten:[b][br][/b][list][*]Du klickst [b]direkt[/b] auf den [b]Graphen[/b]. Dann öffnet sich zunächst eine kleine Auswahl an Optionen. Wenn du hier auf die [b]drei Punkte[/b] und anschließend auf [b][i]Einstellungen[/i][/b] klickst, öffnet sich rechts ein Menü mit mehr Auswahlmöglichkeiten.[/*][*]Oder du klickst auf die [b]drei Punkte[/b] neben der Eingabe der Funktionsgleichung und anschließend auf [b]Einstellungen. [/b]Es öffnet sich rechts ein Menü. [/*][/list] Probiere einmal aus, die [b]Farbe[/b], [b]Dicke[/b] und [b]Linienart[/b] zu [b]ändern[/b].[br][br]3) In diesem Einstellungsmenü kannst du außerdem die [b]Funktionsgleichungen[/b] der beiden Geraden im Koordinatensystem [b]anzeigen[/b] lassen, indem du das Häkchen bei [b][i]Beschichtung anzeigen[/i][/b] setzt und [b][i]Name & Wert[/i][/b] auswählst.[br][br]4) Du kannst auch[b] spezielle Punkte[/b] und eine [b]Wertetabelle[/b] anzeigen lassen, indem du auf die [b]drei Punkte[/b] neben der Eingabe der Funktionsgleichung klickst. [br]Probiere es aus und lasse dir eine [b]Wertetabelle[/b] im Intervall [b]von[/b] [b]-4 bis -4 [/b]anzeigen.[br][br][br][br][br][br]
Ziel der Aufgabe ist es, ein [b]Kontrollkästchen[/b] zu einem Schnittpunkt zu erstellen.[br][br]1) Bestimme den Schnittpunkt der beiden Geraden mit dem [b]Schnittpunkt-Tool[/b] [icon]/images/ggb/toolbar/mode_intersect.png[/icon]. Klicke dafür das Schnittpunkt-Tool an und danach die beiden Geraden.[br][br]2) Um dir die [b]Koordinaten des Schnittpunktes[/b] anzuzeigen, gehe zu den Einstellungen des Schnittpunktes (gleiche Vorgehensweise wie bei Aufgabe 1.2) und ändere die [b]Beschriftung in [i]Name & Wert[/i][/b].[br][br]3) Wir wollen nun ein [b]Kontrollkästchen[/b] erstellen, mit dem der Schnittpunkt ein- und ausgeblendet werden kann. Öffne hierfür den [b]Reiter [i]Werkzeuge[/i][/b]. Klicke auf das das [b]Kontrollkästchen-Tool[/b][icon]/images/ggb/toolbar/mode_showcheckbox.png[/icon] und platziere es im Koordinatensystem. Ein Fenster öffnet sich. [b]Beschrifte[/b] das Kontrollkästchen, beispielsweise mit [b][i]Schnittpunkt,[/i][/b] und wähle aus dem [b]Dropdown-Menü[/b] das [b]Objekt[/b] aus, mit dem du das Kontrollkästchen [b]verknüpfen[/b] möchtest. In unserem Fall ist das der [b]Schnittpunkt[/b].[br][br]Jetzt hast du ein Kontrollkästchen, auf das du klicken kannst, um den Schnittpunkt anzuzeigen. Funktioniert es?
In dieser Aufgabe lernst du, wie du in Geogebra einen [b]Schieberegler[/b] [b]einfügst[/b] und wie du diesen für deine Zwecke [b]anpassen[/b] kannst. [br][br][b]Ziel[/b] der Aufgabe ist es, die beiden [b]Parameter einer Geradengleichung[/b], die Steigung und den y-Achsenabschnitt, durch einen [b]Schieberegler[/b] darzustellen. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, einen Schieberegler zu konstruieren. Probiere die Möglichkeiten anhand der folgenden Anleitung aus.[code][br][/code][br]1) Zunächst wollen wir den y-Achsenabschnitt einer Geraden f(x) durch einen Schieberegler modellieren. Gib hierzu im [b]Reiter [i]Algebra[/i][/b] unter [b][i]Eingabe[/i][/b] den Funktionsterm [b]f(x)= 2x + c[/b] ein und klicke [b]Enter[/b]. Es erscheint eine Gerade im Koordinatensystem sowie ein Schieberegler für den Parameter c im Eingabefeld. Durch [b]Anklicken des Kreises[/b] vor dem Schieberegler erscheint auch dieser im Koordinatensystem.[code][br][/code][br]2) Für die zweite Variante wollen wir die Steigung m einer weiteren Geraden als Schieberegler darstellen: [br]Klicke unter dem [b]Reiter [i]Werkzeuge[/i][/b] auf das [b]Schieberegler-Tool[/b] [icon]/images/ggb/toolbar/mode_slider.png[/icon]. Klicke anschließend an die [b]Position im Koordinatensystem[/b], an die der Schieberegler eingefügt werden soll. Ein Fenster öffnet sich:[br][list][*]GeoGebra schlägt dir unter [i][b]Name[/b][/i] einen Namen für deine [b]Variable[/b] vor. Du kannst diesen aber beliebig ändern. Nenne nun deine Variable [b]m[/b]. [/*][*]Das [b][i]=1[/i][/b] bedeutet, dass der [b]Startwert[/b] [b]der Variable[/b] nach dem Einfügen des Schiebereglers 1 ist. Auch diesen Wert kannst du beliebig ändern. [/*][*]Außerdem kannst du hier auswählen, ob der Schieberegler [b]rationale Zahlen[/b] ([i]Zahl[/i]), [b]ganze Zahlen [/b]oder [b]Winkel[/b] anzeigen soll. [/*][/list][br]Klicke anschließend auf [i][b]ok[/b][/i]. Sobald du nun den Variablennamen in einer Funktionsvorschrift verwendest, wird der Schieberegler mit dieser verknüpft. [b]Füge[/b] also unter dem [b]Reiter [i]Algebra[/i][/b] eine [b]Geradengleichung g(x)[/b] ein, so dass der erzeugte Schieberegler die Steigung dieser Geraden modelliert. Der[b] y-Achsenabschnitt [/b]soll [b]2[/b] sein. Bewege den Schieberegler zur Kontrolle vor und zurück.
[b]Im[/b] [b]folgenden Applet[/b] siehst du, wie dein oberes Applet [b]am Ende von Aufgabe 2[/b] aussehen soll.[br]Nun wollen wir die beiden [b]Schieberegler[/b] noch etwas [b]anpassen[/b]. [br]Dazu öffnen wir die [b]Eigenschaften[/b] des [b]Schiebereglers[/b], der den y-Achsenabschnitt [b]c[/b] von f(x) modelliert (z.B. Rechtsklick auf den Schieberegler [math]\longrightarrow[/math] Einstellungen).[br][list=1][*]Unter dem [b]Reiter [i]Grundeinstellungen[/i][/b] kannst du unter [i][b]Beschriftung[/b] [b]anzeigen[/b] [/i]wählen, ob dir der [b]Wert und/oder [/b]der[b] Name[/b] des Schiebereglers angezeigt werden soll. [b]Wähle [i]Name & Wert[/i][/b] aus.[br][/*][*]Unter dem [b]Reiter [i]Schieberegler[/i] [/b]kannst du den [b]maximalen und minimalen Wert [/b]festlegen, den deine Variable annehmen soll. Ändere das Intervall auf [b]-10 bis 10.[/b][br][/*][*]Wähle als nächstes die [b]Schrittweite 0,2[/b].[br][/*][*]Außerdem wollen wir den Schieberegler [b]vertikal[/b] ausrichten und ihn [b]fixieren[/b]. Diese Optionen findest du ebenfalls hier.[br][/*][*]Wähle im letzten Schritt noch eine [b]passende Farbe[/b] für den Schieberegler aus.[br][/*][/list]
Die Ausgangssituation des folgenden Applets dient wieder als [b]Lösungskontrolle[/b] der [b]vorherigen[/b] [b]Aufgabe[/b]. [br][br]Geogebra bietet die Möglichkeit den [b]Schieberegler[/b] zu [b]animieren[/b]. Wenn die Animation gestartet wird, bewegt sich der Schieberegler automatisch vor und zurück. [br][br]a) Zuerst wollen wir die [b]Animation[/b] [b]starten[/b]. Dazu gibt es [b]zwei[/b] [b]Möglichkeiten[/b]. Probiere beide aus:[br][list=1][*]Klicke auf das [b]Play-Symbol im Algebra[/b][b]-[/b][b]Tab[/b].[/*][*]Öffne die die [b]Einstellungen[/b] des [b]Schiebereglers[/b] und gehe zu [i][b]Grundeinstellungen[/b].[/i] [b]Aktiviere[/b] das [b]Häkchen[/b] bei [i][b]Animation[/b][/i]. [/*][/list][br]b) Du kannst die [b]Animation[/b] auch noch [b]anpassen[/b]: Öffne hierfür in die [b]Einstellungen[/b] des [b]Schiebereglers[/b] und gehe zum [b]Reiter [/b][i][b]Schieberegler[/b]:[/i][br][list=1][*]Hier kannst du die [b]Geschwindigkeit[/b] [b]erhöhen[/b] oder [b]verringern[/b]. [b]Stelle[/b] die Geschwindigkeit auf [b]0,5 [/b]ein.[/*][*]Außerdem kannst du auswählen, wie sich die [b]Animation[/b] des Schiebereglers [b]wiederholen[/b] soll. [b]Wähle[/b] unter Wiederholen [i][b]Zunehmend[/b][/i] und [b]beobachte[/b], was passiert, wenn du die Animation startest. [/*][/list][br]c) Im letzten Schritt wollen wir nun noch ein [b]Kontrollkästchen[/b] einfügen, das die [b]Animation[/b] [b]startet[/b] und [b]stoppt[/b]. Gehe wie folgt vor: [br][list=1][*]Gehe zum [b]Reiter [i]Werkzeuge[/i][/b] und füge mit dem [b]Kontrollkästchen-Werkzeug[/b] [icon]/images/ggb/toolbar/mode_showcheckbox.png[/icon]ein Kontrollkästchen ein. [br][/*][*][b]Nenne[/b] es [i][b]Start[/b][/i] und drücke auf [b][i]OK[/i][/b]. [/*][*]In der [b]Algebra-Ansicht[/b] erscheint das [b]Kontrollkästchen[/b] unter einem [b]anderen[/b] [b]Namen[/b] auf (beispielsweise b). [b]Merke[/b] dir diesen Namen.[/*][*]Öffnes nun die [b]Einstellungen[/b] des [b]Kontrollkästchens[/b] und wähle den [b]Reiter [i]Skripting[/i][/b] aus. [/*][*]Füge nun folgendes in das [b]Textfeld[/b] ein: [b][color=#980000]if([i]Name des Kontrollkästchens[/i], StartAnimation([i]Name des Schiebereglers[/i], true), StartAnimation([i]Name des Schiebereglers[/i], false))[/color][/b][/*][*][b]Klicke[/b] auf das [b]Kontrollkästchen[/b] und [b]überprüfe[/b], ob die Animation des Schiebereglers nun startet und stoppt. [/*][/list]
Erstelle eine [b]eigene[/b] [b]Aufgabe[/b], die du im Matheunterricht in der [b]Einheit zu linearen Funktionen[/b] bzw. [b]linearen Gleichungen[/b] einsetzen könntest. [b]Formuliere[/b] hierzu eine [b]Aufgabenstellung[/b] für die Schüler:innen sowie das [b]zugehörige Applet, [/b]anhand dessen die Schüler:innen die Aufgabe lösen sollen. Die Aufgabe soll einen [b]Schieberegler[/b] sowie ein [b]Kontrollkästchen[/b] enthalten.