خانه
گاما

درسنامه آموزشی فصل سوم ریاضی کلاس نهم

درس 1: استدلال

بازدید47/6 K
تاریخ بروزرسانی1400/01/25

فعالیت (صفحهٔ 33 کتاب درسی)

 

متن‌های زیر را بخوانید و به سؤال‌ها پاسخ دهید:

1- امیر و محسن برای دیدن مسابقه فوتبال به ورزشگاه رفتند. محسن به امیر گفت: «من مطمئن هستم که تیم مورد علاقهٔ من امروز هم می‌بازد.» امیر پرسید: «چگونه با این اطمینان حرف می‌زنی؟»
محسن دلیل آورد که: «چون هر بار که به ورزشگاه رفته‌ام، تیم مورد علاقه‌ام باخته است.»
آیا دلیلی که محسن آورده است، درست است؟ چرا؟
دلیل معتبری نیست. چون نتیجه بازی به عملکرد فنی دو تیم بستگی دارد و ارتباط خاصی با حضور یک تماشاگر ندارد.

2- عباس یک بیسکویت مستطیل شکل با ابعاد 4 و 8 سانت یمتر دارد. بیسکویت باقر از همان نوع، به همان ضخامت و مربع شکل به ضلع 6 سانتی متر است. با استفاده از دانش ریاضی خود نشان دهید که مقدار بیسکویت کدام یک بیشتر است.
مساحت بیسکویت عباس برابر 32 سانتی‌متر مربع و مساحت بیسکویت باقر 36 سانتی‌متر مربع است و چون ضخامت آنها با هم برابر است، پس حجم بیسکویت عباس برابر 32 سانتی‌متر مکعب و حجم بیسکوست باقر برابر 36 سانتی‌متر مکعب است. چون نوع هر دو بیسکویت هم یکسان (چگالی برابر) است با استفاده از رابطه (حجم × چگالی = جرم) داریم؛

3- دلیلی را که محسن در فعالیت 1 برای ادعای خود آورده است، با دلیلی که شما در فعالیت 2 آوردید مقایسه کنید. به نظر شما کدام قابل اطمینان‌تر است؟
دلیل فعالیت 2 قابل اطمینان‌تر است زیرا بر اساس دانسته‌ها و اطلاعات درستی که از قبل داشته‌ایم به محاسبۀ دقیق مقدار جرم بیسکویت هر یک از دو نفر پرداخته‌ایم.

«استدلال» یعنی دلیل آوردن و استفاده از دانسته‌های قبلی، برای معلوم کردن موضوعی که در ابتدا مجهول بوده است.

همان گونه که در این موارد مشاهده کردید، حتی در بسیاری از کارهای روزمره نیز به استدلال نیاز پیدا می‌کنیم. راه‌های متفاوتی برای استدلال کردن هست که اعتبار و قابل اعتماد بودن آنها می‌تواند یکسان نباشد. به استدلالی که موضوع موردنظر را به درستی نتیجه بدهد، اثبات می‌گوییم.

کار در کلاس (صفحهٔ 33 کتاب درسی)

 

1- مواردی را بازگو کنید که مانند فعالیت 1 فردی با توجه به رویدادهای گذشته، نتیجه‌ای می‌گیرد که درست نیست.
چون هوا ابری است، امروز حتماً باران یا برف می‌بارد.
چون 2، 3، 5 و 7 اعداد اولی هستند، پس می‌توان نتیجه گرفت که همۀ اعداد فرد، اول هستند.
آب از ارتفاعات به سمت زمین‌های پست جاری می‌شود، پس همواره در زمین‌های پست آب بیشتری یافت می‌شود.

2- دو ارتفاع از هر یک از مثلث‌های زیر، رسم کنید:

آیا با این مثال‌ها می‌توان نتیجه گرفت در هر مثلث، محل برخورد هر دو ارتفاع درون مثلث است؟ یک مثال بزنید که نتیجهٔ بالا را نقض کند.
در این مثلث‌ها ارتفاع درون مثلث واقع شده است، اما مثلث زیر نشان می‌دهد که همیشه اینطور نیست. در مثلث زیر، ارتفاع‌ها با خط‌های آبی رسم شده‌اند و همدیگر را داخل مثلث قطع نکرده‌اند. اگر خط‌ها را ادامه دهیم، همدیگر را در خارج مثلث قطع می‌کنند.

اگر فردی با رسم ارتفاع‌های موردنظر در مثلث‌ها چنین نتیجه گیری کند که محل برخورد ارتفاع‌های هر مثلث، درون آن مثلث است، استدلال او مشابه کدام استدلال دو قسمت فعالیت قبل است؟
مشابه استدلال محسن دارای اعتبار نیست.

فعالیت (صفحهٔ 34 کتاب درسی)

 

1- کدام یک از دو قرصی که در مرکز قرار گرفته، بزرگ تر است؟

الف) با مشاهده تشخیص دهید. با مشاهده به نظر می‌آید که قرص سمت چپ بزرگ‌تر است.

ب) یک کاغذ روی یکی از آنها قرار دهید. دایره محیط آن قرص را بکشید و با گذاشتن تصویر کشیده شده بر شکل دیگر، اندازهٔ آنها را با هم مقایسه کنید.
با انجام این آزمایش مشخص می‌شود که دو قرص هم اندازه هستند و خطای دید باعث می‌شده که قرص چپ را بزرگ‌تر ببینیم.

2- اگر قطعه‌های A و B قطعه‌هایی از شیرینی مورد علاقهٔ شما باشد، کدام قطعه را انتخاب می‌کنید؟ (قطعهٔ بزرگ‌تر کدام است؟)
با مقایسۀ چشمی به نظر می‌آید که قطعۀ B بزرگ‌تر است.

با یک کاغذ شفاف این دو قطعه را مقایسه کنید؟ آیا حدس شما درست بود؟
خطوط رسم شده در شکل روبرو نشان می‌دهد که در سمت راست، پهنای شکل‌ها کمتر می‌شوند و با توجه به دو خط MN و ${{M}^{,}}{{N}^{,}}$ می‌توان نتیجه گرفت که پهنای شکل B بیشتر کم می‌شود و با وجود اینکه طول آن بیشتر است نمی‌توان با اطمینان بزرگ‌تر بودن شکل B را تایید کرد. چون پهنای آن کمتر است.
برای اظهار نظر درست و دقیق باید مساحت دو شکل با هم مقایسه شود.

3- آیا مشاهده کردن یا به طورکلی استفاده از حس‌های پنج گانه برای اطمینان از درستی یک موضوع کافی است؟ چرا؟
مسائل بالا نشان می‌دهند که مشاهده و حواس پنج‌گانه اگر چه برای بررسی یک مساله لازم هستند، اما کافی نیستند و نمی‌توان فقط فقط با استناد به آنها دربارۀ درستی یا نادرستی یک مساله قضاوت کرد.

هرچند به طور معمول در ریاضیات و به ویژه در هندسه استفاده از شکل، ترسیم و شهود به تشخیص راه حل‌ها و ارائهٔ حدس‌های درست کمک زیادی می‌کند، امّا به تشخیصی که براساس این روش‌ها حاصل می‌گردد، نمی‌توانیم به طور کامل اطمینان کنیم.

کار در کلاس (صفحهٔ 35 کتاب درسی)

 

مواردی از درس علوم (مثل آزمایش تشخیص گرما و سرمای آب) مثال بزنید که حواس ما خطا می‌کند. در مورد نتایجی که از این مثال‌ها می‌گیرید، با یکدیگر بحث کنید.
خطای بینایی: اگر مداد خود را داخل یک لیوان آب فرو ببرید، آن را کوتاه‌تر می‌بینید.
خطای شنوایی: گوش انسان صداهای با فرکانس خیلی زیاد را نمی‌شنود.
خطای لامسه: سه ظرف محتوی آب سرد، آب گرم و آب ولرم داریم. اگر همزمان دست راست خود را در آب سرد و دست چپ خود را در آب گرم فرو برده و مدتی را درون آن نگه داریم، و پس از آن همزمان هر دو دست خود را در آب ولرم فرو ببریم، دست راست آب ولرم را گرم و دست چپ آب ولرم را سرد احساس می‌کند.
خطای بویایی: سازش گیرنده‌های بویایی هنگامی که به مدت طولانی در یک محیط بو دار قرار می‌گیریم.
خطای چشایی: چای داغ چندان تلخ احساس نمی‌شود، ولی اگر همان چای سردتر شود تلخ‌تر احساس می‌شود.

تمرین (صفحهٔ 35 کتاب درسی)

 

1- در شکل‌های زیر عمودمنصف‌های سه ضلع مثلث‌ها را رسم کنید:

آیا فقط با توجه به این شکل‌ها، می‌توان نتیجه گرفت که محل برخورد عمودمنصف‌های هر مثلث همیشه درون مثلث قرار دارد؟ چگونه می‌توانید درستی ادعای خود را نشان دهید؟
با مثال نقض مشخص می‌شود که این ادعا نادرست است. چون مطابق شکل‌های زیر در مثلث قائم‌الزاویه، محل برخورد روی وتر مثلث و در مثلث با یک زاویه باز، خارج از مثلث قرار دارد.

دقت کنید که محل برخورد عمودمنصف‌ها، مرکز دایره محاطی مثلث (دایره‌ای که مثلث را احاطه می‌کند) است.

2- نیما و پژمان مشغول دیدن مسابقات وزنه برداری بودند. وزنه برداری می‌خواست وزنه‌ای 100 کیلویی را بلند کند.آنها هر دو عقیده داشتند که او نمی‌تواند وزنه را بلند کند؛ برای ادعای خود استدلال‌های متفاوتی می‌کردند.
نیما: زیرا هفتهٔ پیش این وزنه بردار تمرینات بهتری انجام داده بود، با این حال نتوانست وزنهٔ 90کیلویی را بلند کند.
پژمان: امروز دوشنبه است. من بارها مسابقات این وزنه بردار را دیده‌ام. او هیچ گاه در روزهای زوج موفق نبوده است.
استدلال کدام یک قابل اعتمادتر است؟ دربارهٔ استدلال‌ها بحث کنید.
استدلال نیما قابل اعتمادتر است زیرا او بر اساس اطلاعات و داده‌های درست و معلوم اظهار نظر کرده است. اما زوج یا فرد بودن روز هیچ تاثیری در آمادگی جسمانی یک وزنه‌بردار ندارد.

3- چون من تا به حال هیچ وقت تصادف نکرده‌ام، در سفر آینده نیز تصادف نخواهم کرد.
این استدلال مشابه کدا‌م‌یک از استدلال‌های زیر است؟
در این استدلال از یک فرض یا معلومات درست، یک نتیجۀ نادرست استخراج شده است. چون تصادف در سفر آینده به تصادف در سفرهای قبلی ارتباطی ندارد.

الف) چون برخی مثلث‌ها قائم الزاویه‌اند؛ پس مثلث‌های متساوی الاضلاع هم قائم الزاویه‌اند.
ب) همهٔ فیلم‌های جنگی که تاکنون دیده‌ام، جذاب بوده‌اند. فیلمی که دیروز دیدم جذاب بود، پس فیلم جنگی بوده است.
ج) چون تمام بچه‌های خاله‌های من دختر هستند، پس بچهٔ خالهٔ کوچکم هم که به زودی به دنیا می‌آید دختر خواهد بود.
د) چون همهٔ قرص‌های مسکن خواب آور است، پس در این قرص‌ها ماده‌ای هست که باعث خواب آلودگی می‌شود.
از نظر اینکه فرض درست و نتیجه نادرست باشد، این استدلال شبیه گزینه‌های (الف)، (ب) و (ج) است.
از نظر شباهت استدلال و منطق حاکم در فرض و نتیجه، این استدلال بیشترین شباهت را به گزینۀ (ج) دارد.

4- حمید و وحید می‌دانستند که علی، حسن، حسین و باقر برادرند و: علی از حسین بزرگ‌تر و حسن از باقر کوچک‌تر است و باقر از علی کوچک‌تر و حسن نیز از حسین کوچک‌تر است. هر دو نفر اعتقاد داشتند که علی از حسن بزرگ‌تر است؛ اما استدلال‌های متفاوتی می‌کردند.
حمید: در تمام خانواده‌هایی که دو فرزند به نام‌های علی و حسن داشته‌اند، علی فرزند بزرگ‌تر بوده است.
وحید: چون علی از حسین بزرگ‌تر و حسن از حسین کوچک‌تر است، پس علی از حسن بزرگ‌تر است.

استدلال کدام یک درست است؟ دربارهٔ درستی استدلال‌ها بحث کنید.
استدلالی درست است که بر پایۀ اطلاعات و داده‌های مساله بنا شده باشد. استدلال اولی هیچ ارتباطی با اطلاعات مساله ندارد و نادرست است.
چون علی از حسین بزرگتر و حسین نیز از حسن بزرگ‌تر است، پس قطعاً علی از حسن نیز بزرگ‌تر است.       حسن < حسین < باقر < علی

درس 1: استدلال