来自其他网站的评论:四个同样可怕问题的动画gif(dy/dan)

CFOS:其他网站的评论:我在网上写了很多关于数学和数学教育的文章……只是不总是这样。在这些帖子中,如果需要的话,我会链接到另一个网站并复制我的评论和一些上下文。大多数情况下,这是给我的,所以我有一本日记,把我的想法放在一个地方。


今天的首席财务官来自Dan Meyer的博客关于马尔科姆·斯旺提出的精彩且颇有名气的任务。丹写道,

这是最初的马尔科姆·斯旺任务,我喜欢:

在方格纸上画一个形状,并画一个点以显示其周长和面积。网格上的哪些点表示正方形、矩形等?画一个可以用点(4,12)或(12,4)表示的形状。找到所有“不可能”的点。

我们可以在这里讨论添加一个上下文,但如此大规模的更改将阻止关于教育学的精确对话。这就像把老虎比作企鹅。我们将了解到四足动物和两足动物之间的一些高层差异,但将老虎与狮子、美洲虎和猎豹进行比较可以让我们深入了解细节。这就是我想参加这次讨论的地方。

看看这四种任务表示法。它们揭示和隐藏了数学的哪些特征?他们的优点和缺点是什么?

纸张

处理(Dan Anderson的代码)

 

Scott Farrar的Geogebra

Dan推特粉丝的Desmos活动

 


以及我的评论:

我喜欢以上所有的组合。

Desmos活动似乎存在无错误检查的缺点。(或者,如果您想回想起在CMC Asilomar的演讲,如果这是一款视频游戏,它会要求您在无法实现边界/区域的情况下重试)在自定义Desmos小程序中,您可以在头脑风暴矩形阶段询问宽度和高度,然后第二个屏幕询问边界和区域吗?(这里还有几个选项……您仍然可以接受与给定宽度和高度不匹配的边界和区域:只需分别标记它们,然后您可以将它们从覆盖图中筛选出来,或者根据下节课的位置将它们包括在内)

似乎也有人在研究某种类型的矩形,从而创建了一条相当直的线。很好的对话开始…

我认为我偏爱我的geogebra one拥有非数字入口点的能力。另一方面,他们也没有直接提高自己在该领域的技能。学生不受计算的阻碍,但也不受计算支持。但是……我喜欢给学生一个任务,让他们进行手动和模拟交互,这意味着他们正在通过物理运动和视觉反馈挖掘数学概念的约束和边界。学生是否会立即意识到并对这个他们似乎无法将圆点插入的区域感到好奇?

我喜欢的加工型与手工制作的geogebra形成对比。我们如何围绕这个想法进行系统的实验?当我们设计出一种系统的方法时,计算机可以帮助我们执行它。我们可以看到点的密度是不均匀的——这种周长-面积关系和我们实现实验的方式之间的相互作用是什么?(我想矩形尺寸是随机选择的,因此如果不是基本的周边区域理念,将创建一个统一的显示。)

手形图迭代有限,容易出现计算错误,速度较慢。然而,它的要求都是内部的(节省纸张和铅笔),而不是基于计算机的。手工绘图可能是所有其他想法的处理方式。如果我们在没有纸笔感觉的情况下,在计算机意义上体验笛卡尔图形,是否有关于笛卡尔图形概念如何变化的研究?我想知道!

现在,我想在教室里混合所有这些。当我在阿西洛马2013,我用过Malcom Swan的初始提示并提供了网格纸让与会者解决这个问题。直到后来我才转到geogebra版本(此处显示2013版,范围略有不同)
现在我会以同样的方式对待学生。以下是1-2天课程的大致时间表:

1.成组的纸张矩形。在你的小组中,在纸上画一个周长与面积的图表,其中包含你的四个矩形。(这可能会立即纠正一些错误,比如如果孩子们把宽度和高度放在一边,而不是周长/面积,他们的小组可能会纠正这些错误)
2.组在Desmos上共享,添加更多矩形。他们现在不必在纸上画出来了。我们放弃了,因为Desmos会把它捡起来。因此,允许学生加强他们的概念/抽象方法。
3.课堂讨论、通知、疑问、地址错误……空白区域可能会变得很好奇。好的,现在我们已经使用了Desmos工具,但是如果我们想使用更多的矩形,让我们切换工具。
4.Geogebra草图和/或编程迭代。小组想出了一些东西来尝试和实验geogebra草图,或者设计一个脚本来生成周界和区域,并像Dan Anderson一样绘制它们。
5.单箱退货。哪些点在边缘?可以用Geogebra手绘草图进行调查。或者:可以在Desmos上交给全班一个任务:“设计出你认为最边缘的矩形”。
6.根据课堂的水平,你可以引导学生对所发生的事情做出合理的推测。

现在,我们已经把垫脚石从绘制单个矩形变成了由多个矩形及其(p,a)组成的集合,变成了一个比我们可以人工创建的更大的集合。当我们在第4步时,我们掌握了矩形的周长和面积的抽象,因此我们可以像在课堂开始时在纸上处理单个矩形一样轻松地进行抽象实验。但是,我们可以回到过去,使用每种工具来实现它的帮助。

我认为,这就是教育技术的力量:为抽象概念提供具体的支持。但是,当与非技术方法协同工作时,技术是最强大的。科技的可能性如此之大,以至于没有任何一种工具能成为本课的灵丹妙药——每一种工具都暴露出一种新的载体。

最后,请记住Swan的提示(并不是为了使用技术)最初是通过提出一个不可能的点,然后提出还有很多其他的点可以找到来达到这个概念的存在。他的提示符通过两个示例定义了这两个区域(出于我们的目的,可以称为白色和红色):一个是红色,另一个是白色。我想知道通过在纸上想象和推理来研究白色和红色的存在与在geogebra applet上弹跳它们的边界有什么不同。

 

编辑选择:激励几何学生做证明

在这些帖子中,我将分享一些我觉得值得保存的reddit评论。


你问了一个很好的问题,“你如何在不出示证据的情况下教授证明行为?”简而言之,我认为你不应该不出示证据——但我不鼓励记忆它们,你应该在年初展示更多的“原始论据”,随着时间的推移,变得越来越正式。

我认为我的最高级别回复回答了我对此事的一些想法:https://www.reddit.com/r/matheducation/comments/3nhn28/motivating_geometry_students_to_do_proofs/cvon7ff但我会在这里说更多…

因此,首先,我肯定不是说要抛弃这个理论。证明是典型几何课程中最重要的部分。课程应该是所有关于正当理由。但是,我对许多教科书中证明的发展持异议——他们经常会跳到第一章或第二章,然后说,“明白了吗?好吧,现在剩下的章节只会要求更难或更长的证明”

考虑这个类比。你正在学习如何制造汽车。让全班同学先造一辆功能齐全的玩具车,然后是一辆功能完备的半尺寸汽车,最后是一辆全功能的全尺寸汽车,这太傻了。汽车的大小与制造它的难度无关。如果我们不知道如何证明,那么做任何证明都是困难的。

所以我们应该回过头来想一想:什么是要证明的内部部件?即,什么是车轮、发动机和齿轮?

我认为其中一些内部部分是推测,描述的精确性,以一种不同于其开始形式的形式表示一个想法。

因此,考虑一下像传统垂直角证明这样浪费大量时间的东西(请参阅https://www.youtube.com/watch?t=201&v=wRBMmiNHQaE如何将一个简单的想法变成4:51的无聊)。

不要展示那个证明或类似的东西,让学生画两条以任何角度相交的线。让他们注意并惊奇(https://www.youtube.com/watch?v=a-六楼OaRA)关于他们所看到的。如果你等待的时间足够长,你会有一个孩子声称,角度总是相等的。然后你可以突袭,“嘿,鲍比说,他称之为“彼此相对”的角度总是相等的,谁同意?”使用学生们想出的词汇,或者如果不清楚,要求澄清……问其他学生是否可以帮助澄清鲍比的命名……达成班级共识。

 

 

 

你在那里所做的是建立证明所需的先决技能。学生首先需要能够在一定程度上准确地谈论他们的数学思想。他们中的许多人从来没有被要求尝试过(然后他们将如何证明任何事情?)随着他们在做数学陈述和提出数学问题方面的进步,他们在将答案联系在一起,以及将他们相信某些真理的非正式理由形式化方面变得更好。

当你这样做的时候,你也可以为学生提供一些工具,比如检查如何从条件语句中得出结论(我只在下雪的时候才穿靴子。下雪了……我需要我的靴子吗?(不一定)我只在雪的时候穿靴子。(哦,你不冷吗?)如果下雪,我就穿靴子。(听起来很合理),并使用三段论法则或等效语句等东西制作逻辑链。

但这些东西应该在一年中发展起来。学生们应该总是为自己辩解,但应该加强形式和严谨。一开始,他们进行猜测,然后猜测,然后论证想法,然后提供可能的理由,然后将理由联系在一起,然后引用更大的概念和关联……到年底,他们可以写出正式的证明,而不是粗略的“因为”。

我在另一篇帖子中说过这个比喻,但我会在这里再说一遍。与其做“简单”/简短的校样,不如做“难”/更长的校样;建立校样技能的结构,就像堆叠积木一样——想象一下校样技能从不聚焦到聚焦,就像你整年都在调整镜头一样,使校样技能结构变得越来越清晰。


 

https://www.reddit.com/r/matheducation/comments/3nhn28/motiviting_geometry_students_to_do_proofs/cvphfrb?context=4