Feladat szerkesztő alkalmazás természettudományokat tanító pedagógusoknak és diákoknak

Az online oktatási alkalmazás, meg szeretnék valósítani tehát a természettudományos feladatok könnyebb kitalálását és szerkesztését szeretné elősegíteni. Hogy hogyan, azt a matematikai függvényeken és sorozatokon, illetve sorokon keresztül szeretném szemléltetni. Gondolom, hogy mindenki ismeri ezeket az általános és középiskolai tanulmányaiból. Ha már elfejeltették volna, akkor most röviden írok róluk. A sorozat a matematikában lényegében meghatározott szabályok szerint képzett számok sorozatát jelenti ahol a sorozat számait a számnak a sorozatban elfoglalt helyének sorszámából képezik úgy, hogy ezzel a sorszámmal különféle számtani műveleteket hajtanak végre. Létezik számtani és mértani sorozat, én most az egyszerűség kedvéért csak a számtani sorozatokat tárgyalom. A sorok pedig a sorozatok egy speciális esetének tekinthetőek, most ezekkel sem foglalkozom. Vegyük például az alábbi sorozatot ahol (n) a sorozat tagjainak sorozatban elfoglalt helyének sorszáma:

an = -5+2*(n-1)

Ha n=1, vagyis a sorozat egyes sorszámmal jelölt, tehát első tagját vesszük, akkor a képlet -5+2*(1-1) lesz ami -5-el egyenlő. A sorozat második tagjánál ahol n=2 a képlet -5+2*(2-1) lesz ahol az eredmény -3 lesz. A sorozat harmadik tagjánál ahol n=3 a képlet -5+2*(3-1) lesz az eredmény pedig -1, és így tovább. Ebből a képletből így kapok egy olyan sorozatot ahol a sorozat első tagja -5 utána pedig az eredmény folyamatosan mindig növekszik kettővel.
-5, -3, -1, 1, 3, …
A függvény pedig abban különbözik a sorozattól, hogy nem a számsorozat tagjainak sorszámával, hanem egy folyamatosan változó értékű (x) változóval végzünk számtani műveleteket és így képzünk az (x) változóból új számsorozatot. Az egyik legegyszerűbb függvény például az exponenciális függvény, ahol az (x) folyamatosan változó értékeit mindig négyzetre emeljük:
f(x) = x^2
Ha x = 1, akkor a függvény értéke 1, ha x = 2, akkor a függvény értéke 4, ha x = 3, akkor a függvény értéke 9, és így tovább. Így az (x) változó folyamatosan növekvő értékeiből kaptunk egy másik folyamatosan növekvő értékű számsorozatot:
x                1, 2, 3
f(x)=x^2       1, 4, 9
Az alkalmazás, amit elgondoltam különböző, a magyar ABC-ben, vagy más nyelvek ABC-iben szereplő, illetve egyéb más speciális karakterekhez, a sorozatok indexszámaival, illetve a függvények változóival végzendő műveleteket társítana. Hogy ha utána ezeket a karaktereket a felhasználó valamilyen sorrendben begépeli az alkalmazásba, akkor az a begépelés sorrendjében rendezze össze a karakterekhez társított műveleteket, és rögzítsen egy ebből alkotott új képletet, amely az új sorozat, vagy függvény képlete lenne. Leírom ezt példával is. Mondjuk, legyen egy sáv az alkalmazásban, amely elvégzendő műveleteket tartalmazna, alatta pedig legyen egy másik sáv, ami általános, vagy speciális karaktereket tartalmazna. Tehát így:
Adj az előzőhöz kettőt, Szorozd az előzőt pi-vel, Adj az előzőhöz 2n-t, Oszd el az előző kettőt 3n-el…

A, B, C, CS, D, E, F, G, GY, H, I, J, K,…%, +,…

Az első sávban szereplő műveleteket lehetne, mondjuk húzással társítani a második sávban szereplő karakterekkel, úgy, hogy megfogjuk őket az egérrel, és egyszerűen ráhúzzuk a karakterekre. Ez a legegyszerűbb megoldás. Miután a felhasználó minden műveletet társított az általa választott karakterrel, akkor elmenthetné ezt a társítást, akárhány ilyen társítást végrehajthatna és elmenthetne, majd ha elmenttette, kapna egy párbeszédpanelt, amibe ha begépel egy általa választott karaktersorozatot és leOKézza a műveletet, akkor a karakterekhez rendelt műveletekből kap egy új képletet és egy ennek megfelelő új függvényt, vagy sorozatot.
Mondjuk, ha a felhasználó az „adj az előzőhöz kettőt” műveletet az (A) karakterhez, a „szorozd az előzőt π-vel” műveletet (B) karakterhez, az „adj az előzőhöz 2n-t” műveletet (C) karakterhez, az „oszd el az előző kettőt 3n-el” műveletet pedig (D) karakterhez társította, majd elmentette a társítást, és a kapott párbeszédpanelben lefutatta az ABCD karaktersorozatot, akkor sorozat formájában a következő képletet, illetve sorozatot kapta:
an = 2* (π+2n)/3n
Ezt természetesen nemcsak sorozatok és függvények, hanem bármilyen matematikai, fizikai vagy kémiai feladat kitalálása és megszerkesztése során alkalmazni lehetne, és egyfajta játékos feladatszerkesztésként funkcionálna. Ahol a felhasználó felhasználhatná, mondjuk a saját nevét, az ismerősei nevét, egy versidézetet, egy közmondást vagy bármilyen más karaktersorozatot is függvények vagy sorozatok alkotásához. Illetve tulajdonképpen arra lenne jó, hogy az olyan felhasználók, akiknek nehezen jutnak az eszükbe új ötletek feladatok alkotásának terén, azoknak ilyen formán a véletlen lenne a segítségére az új függvények és sorozatok alkotásában. Úgy, hogy közben mégis a saját alkotásuknak érezhetnék az természettudományos feladatot, nem csak egy program generálná valamilyen véletlen szám generátorral a képletet, és így a felfedezés örömét is nyújthatná ez nekik. A sorozatok esetében van egy online adatbázis, ami kifejezetten az újonnan felfedezett sorozatok gyűjtésére szakosodott, https://oeis.org/ és ha mondjuk, a felhasználó felfedez így egy olyan sorozatot, amit eddig még senki sem, ezt ellenőrizheti az adatbázisban való rákereséssel, akkor fel lehetne neki ajánlani, hogy küldje be nekik az általa felfedezett új sorozatot és így publikálási lehetőséget is lehetne neki biztosítani.