Symbolisk matematik: Steg-för-steg-exempel

  • Uppdaterad

Denna artikel ger en steg-för-steg-guide om hur du skapar en Symbolisk matematik-uppgift.

Exempeluppgiften

Följande uppgift är vad som kommer att användas i detta exempel. Men istället för att värdena i fetstil är fasta, kommer vi att göra dem till variabler.

Part 1 - Basic Numbers

Givet den paraboliska formeln y = \(2x^2 - 4x + 1\), lös för x = 4

Part 2 - Symbolic Math

Skriv ekvationen för parabeln som går genom punkten (3,2) men som har samma form som den tidigare givna parabeln.

Skapa en ny uppgift

Först behöver vi skapa en ny uppgift och lägga till själva uppgiftstexten.

  1. I modulen Uppgifter, från Uppgifter eller i en uppgiftsgrupp, klicka på Skapa ny och välj Symbolisk matematik. 
  2. Ge uppgiften en titel.
  3. Ta bort platshållartexten.
  4. I huvudområdet för redigering, skriv/klistra in följande uppgiftstext:
Part 1 - Basic Numbers

Givet den paraboliska formeln y = [formula], lös för x = [x_value]

[part1_answer]

Part 2 - Symbolic Math

Skriv ekvationen för parabeln som går genom punkten ([x_coordinate],[y_coordinate]) men som har samma form som den tidigare givna parabeln.

[part2_answer]

Skapa Program Model för Del 1

Nästa steg innebär att skapa Program Model. Det är här vi deklarerar alla variabler och deras parametrar. För detta exempels skull gör vi de två delarna individuellt.

  1. Klicka på Program Model i menyn till vänster, följt av Redigera Program Model
  2. Ta bort platshållartexten i Program Model.

För Del 1 behöver 3 variabler deklareras:

  • formula
  • x_value
  • part1_answer
  1. Variabel: formula

    Detta är startformeln för uppgiften. För denna uppgift kommer den alltid att vara densamma, men vi behöver lägga till den i Program Model eftersom det är den som används i beräkningarna. Formatet är alltid variable: value; så i detta fall blir den första raden i Program Model:

    formula: 2*x^2 - 4*x + 1;

  2. Variabel: x_value

    Vi vill att värdet på x ska ändras, så vi använder funktionen rand_with_step(lower, higher, step). De tre värdena i parentes anger det lägsta möjliga värdet, det högsta möjliga värdet och stegen mellan varje tal. Eftersom vi bara vill att x ska vara antingen 2, 3, 4, 5, 6, 7 eller 8, skriver vi följande:

    x_value: rand_with_step(2,8,1);

  3. Variabel: part1_answer

    Slutligen behöver vi ange svaret. Det finns två alternativ här. Den långa vägen vore att skriva formeln igen, men denna gång ersätta x med x_value då det är variabeln som ändras varje gång baserat på parametrarna ovan.

    part1_answer: 2*x_value^2 - 4*x_value + 1;

    En betydligt mer elegant lösning är att använda funktionen ev(a,b) som gör allt åt oss. Med ev(a,b),  a = uttrycket som ska utvärderas, och b = utvärderingsalternativen. I detta fall kan vi skriva följande:

    part1_answer: ev(formula, x=x_value);

    Detta utvärderar ekvationen vi har angett som formula  och ställer in värdet på x till att vara värdet på x_value.

Program Model bör nu se ut enligt följande:

formula: 2*x^2 - 4*x + 1;
x_value: rand_with_step(2,8,1);
part1_answer: ev(formula, x=x_value);

Klicka nu på Kompilera och se exempelvärdena i den högra kolumnen för att säkerställa att det fungerar som förväntat. Varje gång du klickar på Kompilera körs Program Model igen. 

I exemplet vi använder kommer x_value att ändras men formeln kommer inte att göra det. Klicka på Spara.

part1.jpg

Infoga variabler i Del 1

Nu är det dags att ersätta vår platshållartext med den faktiska variabeln.

  1. Ta bort [formula]-texten och med markören på dess plats, klicka på + Infoga följt av Programvariabel.
  2. Klicka på denna ruta för programvariabel och i menyn till höger väljer du formula i rullgardinsmenyn.
  3. Upprepa denna process för [x_value]-platshållartexten och infoga x_value-variabeln.
  4. I slutet av Del 1, ta bort [Candidate Response] och med markören på dess plats, klicka på + Infoga följt av Studentsvar. Detta är området där studenterna skriver sitt svar.

assign_variables.jpg

insert_response.jpg

Ställ in rättningsutfall för Del 1

Allt som återstår nu är att ställa in rätt svarutfall.

  1. Klicka på fältet Studentsvar. Det kommer att heta RESPONSE-n.
  2. Under Svarutfall till höger, klicka på + Lägg till svarutfall
  3. Välj Indatatyp som Grundläggande tal eftersom svaret på denna fråga är ett tal, inte en formel.
  4. Klicka på + Lägg till utfall.
  5. Eftersom vi ställer in det korrekta utfallet, välj den första rullgardinsmenyn som Lika med
  6. I den mellersta rullgardinsmenyn väljer vi variabeln vi validerar mot. I detta fall döpte vi den till part1_answer.
  7. Slutligen låter vi den sista rullgardinsmenyn stå som Korrekt.
  8. Klicka på Spara.

part1_response.jpg

Klicka nu på förhandsgranskningsikonen så ser du att Del 1 är klar. Själva formeln visas nu liksom ett värde för x. Testa att svara och klicka på Kontrollera svar. Uppdatera sedan webbläsaren så ser du att värdet på x har ändrats, och därmed även det rätta svaret.

Del 1 är nu klar.

part1_preview.jpg

Skapa Program Model för Del 2

Återgå till Program Model för att deklarera de sista variablerna. För Del 2 behöver vi:

  • x_coordinate
  • y_coordinate
  • part2_answer

För x_coordinate och y_coordinate blir logiken densamma - ett slumpmässigt heltal mellan två värden. För detta kan vi återigen använda funktionen rand_with_step(lower, higher, step).

x_coordinate: rand_with_step(1,12,1);
y_coordinate: rand_with_step(1,12,1);

Varje koordinat blir nu ett slumpmässigt heltal mellan 1 och 12.

Slutligen behöver vi ställa in part2_answer. I fallet med denna fråga behöver vi återskapa formen av y = \(2x^2 - 4x + 1\) men låta den passera genom våra slumpmässigt genererade x- och y-koordinater. 

Det frågan därför ber om är att först lösa ut z i formeln y = \(2x^2 - 4x + z\) och ange hela formeln som svar.

För att uppnå detta behöver vi deklarera värdet på z som är z = \(y - 2x^2 + 4x\) och ställa in det som en variabel, och komma ihåg att byta ut x och y mot de faktiska variabelnamnen då dessa är värdena som behövs för beräkningen.

z: y_coordinate - 2*x_coordinate^2 + 4*x_coordinate;

Denna variabel kommer inte att exponeras för studenten i uppgiftstexten men det är en beräkning som behöver ske i Program Model för att det rätta svaret ska kunna beräknas.

Det rätta svaret för Del 2 kan ställas in i en variabel.

part2_answer: 2*x^2 - 4*x + z;

Program Model i sin helhet bör nu se ut enligt följande:

formula: 2*x^2 - 4*x + 1;
x_value: rand_with_step(2,8,1);
part1_answer: ev(formula, x=x_value);
x_coordinate: rand_with_step(1,12,1);
y_coordinate: rand_with_step(1,12,1);
z: y_coordinate - 2*x_coordinate^2 + 4*x_coordinate;
part2_answer: 2*x^2 - 4*x + z;

Klicka på Kompilera och se exempelvärdena i den högra kolumnen för att säkerställa att det fungerar som förväntat. Klicka sedan på Spara.

part2_compile.jpg

Infoga variabler i Del 2

Följ samma process som tidigare:

  1. Ta bort texten [x_coordinate] och [y_coordinate] och med markören på deras plats, klicka på + Infoga följt av Programvariabel.
  2. Klicka på denna ruta för programvariabel och i menyn till höger väljer du x_coordinate i rullgardinsmenyn.
  3. Upprepa denna process för [y_coordinate]-platshållartexten och infoga y_coordinate-variabelen.
  4. I slutet av Del 2, ta bort [Candidate Response] och med markören på dess plats, klicka på + Infoga följt av Studentsvar.

Ställ in rättningsutfall för Del 2

  1. Klicka på fältet Studentsvar. Det kommer att heta RESPONSE-n.
  2. Under Svarutfall till höger, klicka på + Lägg till svarutfall
  3. Välj Indatatyp som Symbolisk matematik eftersom svaret på denna fråga är en ekvation och vi vill att den ska behandlas som en sådan.
  4. Klicka på + Lägg till utfall.
  5. I den första rullgardinsmenyn väljer du Algebraisk. Detta säkerställer att förutsatt att ekvationen är korrekt, kommer den att rättas som rätt.
    • Att ställa in den som String Match skulle innebära att varje tecken i ekvationen måste vara på exakt samma plats som angetts i Program Model.
  6. I den mellersta rullgardinsmenyn väljer vi variabeln vi validerar mot. I detta fall döpte vi den till part2_answer.
  7. Slutligen låter vi den sista rullgardinsmenyn stå som Korrekt.
  8. Klicka på Spara.

part2_outcome.jpg

Vår fråga är nu klar och med de 3 slumpmässiga variablerna inkluderade i Program Model finns det 864 möjliga versioner som kan genereras.

Klicka på Förhandsgranskningsikonen för att se. Som författare kommer variablerna att räknas om varje gång du uppdaterar sidan.

final_result.jpg

Var denna artikel till hjälp?

1 av 1 tyckte detta var till hjälp