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。

 

学生对特例邻里关系的调查

让我们看看三角形中心:许多几何类的有趣单元。当然,这是一个关于一些好的“真实世界”应用程序的主题,但是我们不需要总是用应用证明我们的教训它可能会阻碍我们进行重要的数学实践。纯粹的数学被低估了!让我们将一些传统的教科书式应用程序问题与交互式应用程序问题进行比较。首先,霍尔特几何:

holt角平分线holt的角平分线2这两个问题在某种程度上是一些应用程序激励因素的典型问题。但请考虑学生的正确回答:

18.主街道应为榆树街和格罗夫街之间夹角的平分线。
37.平分街道之间的角度。画出博物馆和图书馆之间的垂直平分线。游客中心应该是这两条线交叉的地方。

这是如何激发学生的想象力的?如果他们知道什么是角平分线,他们可以提供答案。但是,如果他们不知道(或者还没有建立起双方等距的联系),你能给他们什么样的反馈导向装置他们的答案没有提供答案是什么?

但在本节早些时候,这本书已经提供了直接答案:定理:当且仅当一点与边等距时,该点才位于角的平分线上。18号几乎明确地要求这个定理。第37条提出了更多问题:它希望将这个定理与垂直平分线定理结合起来,这是本节的开始,没有序言。这些问题只是对第1级和第2级问题的修饰布鲁姆分类学.


使用GeoGebra公司,我们可以提供大量的信息,(1)帮助引导学生围绕我们想要的主题,(2)无法以不连续的无懈可击的步骤提供“答案”的进展。我们可以在#小谢尔普福.

距离顶点01这是我创建的一个小程序的图片,用于向学生提供有关点D和三角形ABC的实时信息。而且这是交互式小程序本身,试试看!

在第一张静态图片中,给学生提供了什么信息?大多数学生都会非常热衷于比较DA、DB和DC的距离。所有学生在开始拖动D点后都会理解。

为了让学生思考垂直平分线,我们需要问什么?我说:“没什么!”我对applet的介绍是“Dragpoint D.查找特殊位置”。这并不是说我没有与学生交流。我正在进行更多的交流!我正在通过Geogebra控制程序中的边界和反馈进行交流操纵器在任何情况下都很强大,但计算机化的操纵器实现了以前不可能实现的教学模式。

我喜欢通过oragami(或patty)纸学习三角形中心课程。我喜欢通过指南针和直尺学习三角形中心。但这些操纵的界限并不能指导学生。如果你的折叠或线条不正确,纸上不会告诉你。如果你想用指南针或尺子测量距离,你必须一次一个。如果你想问一个非等距的问题(例如),那么可能需要遵循其他复杂的程序。

考虑一下GeoGebra:通过将互动限制为只拖动D,学生可能不再做出没有成效的动作。他们的每一个动作都会通过距离“条形图”和D本身的色差产生反馈。这种反馈并没有告诉学生“不正确”。它告诉学生“这是你输入要求的距离。”然后让学生分析该信息,并用更多输入进行响应。学生和计算机之间的这种交互只需几秒钟。这种交互会重复数十次、数百次或数千次。然后,学生可以使用这些信息开始挖掘提示符:D的特殊位置是什么?究竟是什么让一个地方变得特别?这些问题可以由学生提出并回答,而不会被老师打断。

距离顶点02但等等,还有更多!假设一个学生决定找到DA=DB=DC的地方。计算机操作现在允许介于这个决定和答案之间的任务。他们必须花时间实际将D点移动到正确的位置。在这个Geogebra小程序中,他们有来自颜色和条形图的反馈来帮助他们,但在这里老师可以等待学生提问,“有更好的方法吗?”!我们已经达到了建设环中心的动机。这种动机是由等距等“纯”数学思想驱动的……只是我们不必说。应该引入几何证明,以完善我们的猜想和假设。如果学生们还没有做出猜测,他们怎么会关心它的真实性呢?

在这个小程序中,我决定包含一个扩展:另一个三角形中心。但这不是通常引进的第二中锋。你的学生会找到蓝色的点,并注意到什么是特别的。你自己试试吧!想一想,与基于课堂的介绍相比,这两个点的无言分离也有什么作用:学生将有自己的词汇来分析他们已经玩过的差异,而不是学生必须分析描述他们可能没有意识到的差异的词汇。

在这个小程序中,我包含了两个“答案”复选框。取决于你下一节课想去哪里上课,他们可能会从这节课上抢走一些风头,但我想我会包括他们来帮助说明这一点……和要点。(哈哈)

GeoGebra和其他计算机操作使我们能够以静态文本或讲座中不熟悉的方式思考几何和数学。类似于线条并不总是平行的,我创造了学生观察特例周围邻居的方法并构建了无声的有益屏障和立足点,让学生在发现自己的特殊之处时能够抓住。

让我知道你的想法。

 

什么是求积?

今天早些时候,我在推特上与@mathhombre讨论了大学代数课程需要什么(大致相当于高中的Alg2+Precalc)。我有了一个想法(也许太激进了),那就是线是模拟出的最适用于人的“现实生活”的概念之一,也是学习高等数学最有用的工具之一。线性化是一种简化复杂情况的工具,不仅在纯数学中,而且在经济学、物理学、工程学等领域都有研究。

任何这只是序幕。如果我们要谈论直线,那么高中代数课的宠儿会怎么样?二次函数/抛物线。 para产品拇指考虑f(x)=x^2–2x–15。通过因子分解,我们得到f(x)=(x+3)(x-5)。一个可能被忽略的微妙想法是:f(x)是两行的乘积。字面上的线y=x+3和y=x+5。我们的学生是否会认为线性因子和直线是相同的?考虑直线值的乘积——逐点计算。 试试Geogebra。f(3)=(3处的第1行)*(3处的第2行)=(6)(-2)=-12。

我们还知道代数基本定理将保证n次多项式的n个根。但是这些n根可能有非实数部分,例如g(x)=x^2+4不考虑实数g(x,=(x+2i)(x-2i)

那么,我们的“线*线”理念能在这些新型模型中生存下来吗?而且我们在哪里看见这些复杂的线条? 产品关系仍然有效。g(3)=(3+2i)(3-2i),因为虚项将抵消,因为复根总是以共轭对的形式出现。g(3)=3*3+3*2i+3*-2i+–2i*2i=9+4=13。但等等,让我们放慢速度。3+2i是一个点。线x+2i上的一个点。这是一条隐藏在视图中的线,因为我们在平面上看不到它的尺寸。我们只有一维实线作为输入。

因此,让我们考虑一下我们领域的想象部分。单击图片查看大图:

角度视图1这就是g(x)=x^2+4。红色轴是标准的x轴。绿色轴是标准的y轴。但蓝色轴代表我们领域的想象部分。一间普通的教室可能被用来在平面上绘制3+2i,但我们是否经常注意到,它名义上是不同的平面比我们绘制函数的平面?3+2i将位于穿过红色和蓝色轴的平面上。我选择以这种方式查看它,以使y输出尽可能接近我们通常的视图。

角度视图2 角度视图3好的,让我们看看3+2i和3-2i及其输出产品13。我在这里包括了两个视图,因为很难掌握3D情况。

这些线y=x+2i和y=x-2i是符号的滥用。应该指定它们是空间中的线,即y=x限制在水平面Im=2和Im=-2。

当然,探索这个想法还有很多工作要做,尤其是要使演示更加健壮。

真正吸引我的是,二次型复共轭根的对称性类似于单独二次型实因子围绕对称轴的对称性。更重要的是,虚数i作为90度旋转的想法将拼图拼凑在一起。复数根是围绕抛物线反射对称轴的90度旋转(反射穿过顶点的水平线)。这是一个有希望的部分,但我还没有完全在自己的脑海中解释清楚。

我邀请你一起玩Geogebra小程序我曾经探索过这个。它设置为从x^2–8x+18开始。首先用代数方法找到复数根,然后看看它是否与applet中的视觉效果相吻合。思想?角度视图4

线条并不总是平行的!交替内角的geogebra方法

alt int角度图像大学生们经常被我们喋喋不休地谈论看似显而易见的事情的重要性弄糊涂了:因为我们几乎从不向他们展示定理是错误的情况。其中一个领域是平行线中的角度。(实际上,整个几何课程可能都是这样)。我们老师可能会想,“孩子们怎么会在这里感到困惑?太容易了,太明显了!”没错……太简单了,太显而易见了,以至于我们老师都看不见了,我们只能向他们展示这些狭隘的案例。

我们花时间证明平行线上的某些角对是同余的或互补的。一遍又一遍……但总是平行线!!也许吧也许 吧 我们随便评论了一下“如果这些线不平行,那么角度就不相等!”。但这些话很难为学生描绘出画面。

但是想想无限多不平行的直线!!

GeoGebra-logo公司那么,让我们看看Geogebra。我的制造哲学这个小程序(和我的大多数小程序)是为了放松我们正常演示中的一些限制,以便可以探索更多的“示例空间”。让我们考虑一下全部的被横线切割的线,而不仅仅是平行线。那么有多少学生不仅会(1) 欣赏平行线的特殊性(2) 关于同余角的猜想全靠自己?这与迈克尔·塞拉发现几何体书:创设一个情境,让学生的行动引导他们做出这些猜测。

这个小程序在这里,学生可以将直线拖动到所有位置,并显示红色和蓝色的角度,不进行测量。我们需要直觉,而不是测量。学生们可能已经有了一些想法“是的,他们看起来足够近了”。

“比较角度”复选框允许他们在面对更精确的情况时更新自己的直觉。这个以前什么都说不清楚的孩子现在可能意识到我们正在尝试探索的领域。

复选框“比较线”允许他们连接到线对的属性。同样,这是对学生的一些非语言反馈和鞭策。学生必须吸收这一点,然后才能自己提供动词化。

最后,我在最后加了一个小游戏。它会根据角度的接近程度给出分数。(公式是任意的,但当你接近时,会出现很高的峰值)。让我知道你的学生是怎么做到的!他们是否致力于击败对方的高分?如果是这样的话,请注意,在试图击败对方时,他们必须知道他们想要使线条“更平行”。在这里,我们可以接受使用触摸板或触摸屏进行精确操作的困难。你的学生会说“嘿,如果我能让他们平行,那应该是一个无与伦比的完美分数!”

Geogebra Doodads公司

Geogebra是一个很好的数学交流工具。在最近的版本中,开发人员添加了导出到HTML5(而不是Java)的功能,使得共享ggb文件更加容易。此外,可以从任何带有滑块的ggb文件创建动画.gif文件。

在过去,我在一个大目录现在,我想通过在博客上介绍我的作品,并添加标签和标签,以一种更有组织的方式来展示我的作品。现在,我决定称他们为“傻瓜”。也许有一个更好的词汇可以代表这些创作的互动性、数学性和好奇心。

以下是第一个:

时间角度(ggb doodad)

本着Dan Meyer的WCYDWT精神,你首先想到的问题是什么?

“答案”:

边三角形

我刚用了一个网上找到的数学题:“边三角形”(来源:数学Hombre)在几何课上。(上传地点:http://scottfarrar。googlepages.com/geom2009工作表http://scottfarrar。googlepages.com/三角形分类.pdf)它工作得很好。

几点注意事项
这是我们第二天学习三角形,所以我没有在每个类别中使用单词。我特意把它放在了课堂的末尾,然后我们把每个类别都标记为一个类。学生们两人一组,每组一台电脑。
1.学生们对从斜角开始有点困惑。那里没有什么可“观察”的。我认为最好的一个开始是等腰。
2.遗憾的是3,4,56,8,10是唯一可能的直角三角形。下一次,我会把滑块增加到13个,这样学生就可以5,12,13(显然,我们没有介绍毕达哥拉斯,但学生们能够很容易地找到三角形)
3.事实上,当我的学生做第二道数学题时,我并没有把它放在那里。他们在两个活动中都用了第一道。
赞成的意见:整数长度c(c)很容易列出。学生们毫不费力地想出该做什么。
欺骗:学生不会自动考虑边的分数边长c(c).
然而,这可能是一个专业人士!!一个孩子说如果a=4b=6,c(c)可以是3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.那么我问“能不能”的时机成熟了2分半?” 它们可以从c=2c=3猜什么c=2.5看起来像。然后我问“可以c=2.1?2.01? 2.001?“很高兴学生们半生气地打断我说”只要它超过2,就可以了

我刚做的那个(第二个是10-30)可能对第二天的三角形“太有用了”。这可能是更好的复习或演讲演示。http://scottfarrar。谷歌页面.com/triangleineq。html格式

所以我想我可能会把我的工作表改回使用第一个数学题,或是第一个的修改版本。我会限制他们与侧面的互动方式c(c)第一。然后我可以给他们更多的自由来探索合理的边长。

欢迎反馈和建议!

圆心和震中

http://scottfarrar.googlepages.com/curcenter_lomaprieta.html

所以我把这张数学题放在一起,准备做三角中心题。我喜欢它,也讨厌它。一方面,我对它的实现方式非常满意。另一方面,我对课程内容不满意。这不是一个50分钟的活动。所以他们找到了洛玛·普列塔。大呼!没有真正的“问题”需要解决。

我能把数据弄混吗?我能把数据弄混吗?或者我应该去看看美国地质勘探局的实际数据,看看第一次冲击波是什么时候在哪里发生的。由于湾区地形各异,我确信冲击波并不是完美的圆形。然而,如果我们收集了大量数据,我们可能会进行必要的计算/构造,以找到Loma Prieta的良好估计值。

令人沮丧的是,这节课还没有准备好,我不确定在今年这个时候我是否有时间把它一路带到那里。

Geogebra入门课程


大约一周前,我和我的学生们这样做了:http://scottfarrar.googlepages.com/geom2009

先前的知识:学生们已经使用圆规和直尺在“IRL”之前复制并平分了角度和线段。

今年它在电脑上“第一次”表现得很好。我最初使用的文件版本并没有限制它们的工具,但我现在改变了数学:你只能通过指南针、直尺和点/交点进行欧几里得构造。

第四道数学题太难了。前三节课花了我大多数学生大约20-40分钟的时间。所以我肯定需要一个相对简单的第四个问题,同时让他们了解Geogebra中的一些新东西。

“自由探索时间”对一些学生来说很管用,但如果他们有兴趣,他们可以在家里用自己的电脑进行探索。我宁愿要一本引人入胜的数学。