Komşu bütünler açılar

Noel tatilinde Geogebra ile oynamaya devam ettim. Bir şeyi öğrenirken görsel ya da deneysel yaklaşım benim sıkça kullandığım bir yöntemdir. Bana uygun olması başkasına da uygun olacak demek değil ama. Bazı insanlar soyut kavramlarla çok rahat çalışırken de deneyler de çok başarısız olabiliyor. Bu yazıdaki animasyonda geometrideki çok temel bir konuyu görsel bir hale getirip bu görselliğin gerçekten işe yarayıp yaramadığına da bu deneyle bir bakmak istiyorum.

Bu basit animasyonda bütünler açılara bakacağım. Aslında geometrik bir konuyu görsel hale getirmek ne kadar gerekli ya da avantaj sağlar sorusu da sorulabilir öncelikle. Geometri zaten oldukça görsel bir alan değil mi? Elbette öyle ama geogebra ile çok kısa sürede çok fazla deney yapmak mümkün. Bu deneylerde belki dikkatimizi çekecek sonuçlar ya da davranışlar görebiliriz.

Animasyonda açı isimli kaydırma bileşenini kaydırdığımızda doğru C noktası etrafında o açı kadar döndürülüyor ve C noktası etrafında \(\alpha \) ve \(\beta \) açıları oluşuyor. Bu açıların büyüklükleri geogebra tarafından “ölçülüyor”. Aslında hesaplanıyor tabii ki ama bu animasyonda geogebranın rolü bu deneyde bizim iletki ile yapacağımız ölçüm işini yapmak olacak. Bu sayede deneyler hızlanacak.

Animasyona bir de \(\delta = \alpha + \beta \) hesaplamasini ekledim. Bu da bu deneyde aslında dikkatimizi çekmesi gereken özellik. Açı değerini değiştirdikçe bu toplamın değişmediğini görmemiz lazım. Bu özellik ayrıca bütünler açı kavramının da kendisi oluyor.

“Eğer birbirinin bütünleri olan iki açı komşu ise (yani köşeleri ve bir kolları ortak) ortak olmayan kolları bir doğrudur” (wikipedia)

Buraya kadar her şey normal gözüküyor ama ufak bir iki nokta daha var. Örneğin geogebra’nın bu açıları ölçmesine güvenebilir miyiz? Tabii ki yukarıda da dediğim gibi geogebra bu açıları ölçmüyor, hesaplıyor. Öğrenme aşamasındaki bir kişi için bu yeterince güvenilir olacak mı acaba? Peki aynı şekilde bu deneyleri kağıt, kalem ve iletkiyle yapsaydık bu sefer iletkiye güvenecek miydik? O da çok duyarlı ölçümler yapamıyor. Zaten çizdiğimiz doğrular da matematikteki doğru tanımına uyan nesneler değil.

Aslında bu soruyu soyut bir şekilde işlemek büyük ihtimalle çok daha basit bir öğrenme yöntemi ama yine de herkes aynı şekilde aynı kolaylıkla öğrenecek diye bir şart yok. Belki de bu durumda deneysel ve güven tabanlı öğrenmeyi yeğleyecek insanlar vardır. Geogebra bu tür insanlar için oldukça iyi bir araç.

Geogebra

Bu programdan sanırım ilk geçen yıl haberdar olmuştum. Bazı bilmecelerin çözümündeki şekilleri çizmek için kullanmıştım yanlış hatırlamıyorsam. Geçenlerde youtube’da ODTÜ’den Cem Tezer’in çok güzel geometri dersi videolarının birinde bu programdan bahsedince bir daha bakayım dedim. www.geogebra.org adresinden ulaşılıp bedava kullanabilen bir program. Ayrıca programı yüklemeye de gerek yok, tarayıcının içinde doğrudan çalışıyor.

Bu programın sevdiğim tarafı şu oldu. Matematiğin bazı alanlarını çok güzel görselleştiriyor. İyi de matematiği görselleştiren programlar zaten vardı diyebilirsiniz. Bunun farkı nerede peki?

Bunun farkı programda temel nesnelerin basit ilişkiler şeklinde tanımlanabilmesi ve daha sonra şekil üzerinde bu nesneleri hareket ettirirken programın nesnelerin aralarındaki ilişkileri korumaya devam etmesi. Örneğin, tanımlanmış bir fonksiyon üzerinde bir A noktası tanımladığımız zaman program bu noktanın o fonksiyon üzerinde olduğunu biliyor artık. Böylece o noktayı hareket ettirdiğimizde nokta her zaman o fonksiyon üzerinde kalıyor. Bir adım daha ileri gidip o noktadan geçen ve o fonksiyona teğet bir doğru çizdiğimizde program bu teğetlik özelliğini de hatırlıyor ve noktanın her yeni konumu için o konumdaki teğeti çiziyor.

Bu animasyonda yukarıda bahsettiğim örneği programladım. Programlamak da sayılmaz aslında, bir kaç komutla yapılan bir iş. “a” isimli kaydırma bileşeniyle P noktasını fonksiyon üzerinde kaydırıyorum, yani P noktasının x koordinatını a bileşeninden y koordinatını da daha önce tanımladığım fonksiyondan alıyorum. Noktanın her konumu için o noktadaki teğet de çiziliyor. Ayrıca ekranın sağında bu teğetin fonksiyonu ve eğimi de gösteriliyor. Eğimi takip edersek minimum ve maksimum noktalarda değerinin 0 olduğunu, ne zaman arttığını, ne zaman azaldığını görebiliyoruz. Bu şekilde belki orta öğretimde türevi ve minimum maximum noktaları hesapları öğrenirken görsel bir destek olarak kullanılabilir. Sizi bilmem ama ben bununla arada sırada oynamayı düşünüyorum. Ümit henüz buna çok ilgi göstermese de elbet işe yarayacağı günlerin geleceğine inanıyorum.

Knuth-Morris-Pratt algoritması

Bu algoritma failure function yazısında oluşturduğumuz tabloyu kullanarak aradığımız metni uyumsuzluğun olduğu konuma göre değişik miktarlarda kaydırmaktadır. Bu şekilde aranan metni her adımda bir karakter kaydırma algoritmasına göre bir iyileştirme elde edeceğiz.

Aşağıdaki linkle animasyon sayfasına ulaşabilirsiniz. Sayfa yüklendiği zaman aranan metin için daha önceki yazıda tanımlanan tabloyu hesaplayacak. Ardından ana metni ve aranan metni gösterip uyumlu karakterleri yeşil renkle, uyumsuz olan ilk karakteri de kırmızı ile gösterecek. Ondan sonra uyumlu ortak metin uzunluğundan tabloda seçilen sütunu yeşi ile gösterip oradan kaydırma miktarını okuyacak. Aranan metin bu miktar kadar kaydırıldıktan sonra aynı işlemleri tekrarlıyor. Animasyon aranan metin bulunana kadar devam ediyor.

Animasyon