Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет Misha Verbitsky ([info]tiphareth)
@ 2012-01-05 07:04:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Настроение: sick
Музыка:Pink Floyd - LIBEST SPACE MONITOR
Entry tags:math

обучали флогистону или теории равновесия природных гуморов
Хорошее.
http://lj.rossia.org/users/dmitri_pavlov/13646.html

...The final problem concerns the disconnect between school
mathematics and higher education. School mathematics is
still firmly located in the nineteenth century, so student
success rates in modern courses have been very low. There
is a great deal of pressure to improve this situation, but
recent changes, such as use of calculators and emphasis on
vague understanding over skills, have actually worsened
the disconnect. Something has to change.

Ideally, school mathematics could be brought into the
twentieth century. Unfortunately the K-12 education
community is better organized, more coherent, and far more
powerful politically. External funding agencies are
committed to the K-12 position. At the NSF this means
funds have shifted from research to educational programs
that are actually hostile to the research methodology. It
seems possible that the K-12/college articulation will be
"improved" by forcing higher education to revert to
nineteenth-century models.

Нынешний анахроничный маразм, подающийся в школе как геометрия
и не имеющий к ней никакого отношения -- ярчайшее тому свидетельство,

...Поэтому минимально необходимые действия для исправления
ситуации представляются следующими:

(1) Организовать новые педагогические факультеты/кафедры
для будущих учителей математики, на которых студенты
обучаются по современной программе (core mathematics)
современными математиками. Важно не допускать до обучения
"прикладных" и венгерских математиков.

(2) Выпускники этих факультетов идут в школы, где имеют
полную свободу в выборе материала и учебной литературы.
При этом старые учителя продолжают учить по старой
программе, ибо их уже невозможно переучить. Постепенно
все старые учителя будут заменены новыми. Как следствие,
появятся современные учебники, написанные новыми учителями.
(На первых порах вполне можно обойтись без учебников,
их важность обычно преувеличивают.)

* * *

Все точно так.

Вообще "венгерская математика" - колоссальное зло,
и практически преступное занятие. Ибо человек добавляет
к куче неконцептуализированных и неразобранных фактов
очередное решение олимпиадной задачи; эффект у этого
ровно один - куча становится больше, а наше понимание
математики (то есть процент математического материала,
в котором мы можем худо-бедно разобраться) - меньше.

К тому же, 99% любых публикаций повторяют нечто уже
давно сделанное, соответственно, в случае занятия
"венгерской" (то есть неконцептуализированной) математикой
вообще ничего, кроме путаницы, к человеческим знаниям
не добавляется.

Ну и наоборот, когда люди концептуализируют, то есть
выстраивают теорию, неразобранные факты складываются
в понятную и доступную изучению картину; и это, наоборот,
усугубляет наше понимание науки, ибо процент неразобранных
и бесхозных фактов становится не больше, а меньше.

А преподавание школьной "геометрии", со всеми этими
построениями циркулем и прочей архаичной ахинеей - это
вообще агрессивный идиотский бред под видом математики.
Примерно как если б в школе вместо биологии и химии
обучали флогистону или теории равновесия природных
гуморов.

Привет



(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


(Анонимно)
2012-01-05 13:03 (ссылка)
Все, в общем, правильно. Только одно "но": если в школе учить сразу современной науке, не основываясь на том, откуда она "вышла", то никто ничего не поймет, в лучшем случае будут зазубривать как "Отче наш", без всякого понимания (ровно это и произошло с учебником Колмогорова). А те, кто поймет сразу (или сделает вид, что понял) -- вовсе не обязательно сильные математики, а просто у них так голова устроена, что они всякую словесную муть быстрее усваивают, без глубокого понимания. Я помню, в учебнике Погорелова свойства равнобедренного треугольника доказывали при помощи перестановки букв; дескать, если треугольник АВС равнобедренный, то АВС=АСВ, ну и углы тогда равны. Все верно, вроде бы, но только пока треугольник из бумажки не вырежешь и не попереворачиваешь, ничего не поймешь, а об этом в учебнике ни слова. У нас в классе этим доказательством пользовались только девочки-зубрилки, которые в остальном ничегошеньки не понимали, просто память была хорошая. Или вот еще пример: доводилось беседовать с учеником, который самые простые геометрические факты, вроде теоремы о высотах, выводит из каких-то свойств проективной плоскости, не понимая, что на самом деле проективная плоскость нужна для систематизации этих фактов и их обобщения, а не для выведения очередного утверждения, аналогичного теореме Фейербаха.

Есть, конечно, и другая крайность, когда школьников натаскивают на решение задач, пихают в них какие-то кусочки из современной науки, приспособленные под олимпиадный стиль, а саму науку учат презирать (есть такие олимпиадные тренеры). Кстати. та же проективная геометрия -- яркий пример. Есть куча олимпиадных задач, "берущихся" с ее помощью, так что это теперь предмет изучения на многих олимпиадных кружках. Потом из таких школьников вырастают странные личности -- могущие доказать на 1-2 курсе какую-нибудь сложную теорему "дедовскими" методами, но не способные разобраться с теорией определителей, не говоря про более серьезные разделы. Кстати, у вас в вышке таких таких студентов тоже хватает.

Так что самое сложное в учебнике геометрии -- показать, как современная наука проистекает из традиционной, понятной необразованному человеку (каковым по определению является школьник), как понимание математической сути предмета позволяет облегчить доказательство. А пока все, что я видел -- радикальные предложения, аналогичные предложению Дьедонне заменить евклидову геометрию сразу на линейную алгебру. Нет, дети, конечно, все это вызубрят, не вопрос. Только кто из них это поймет? Ведь недаром линейная алгебра появилась на 2000 лет позже, значит не так все в ней просто. Недаром, настоящий аксиоматический метод (в современном понимании, "Начала" Евклида -- никакой не аксиоматический курс) появился лишь при Гильберте, не такой он простой. (Интересно, сколько из студентов-математиков понимают его на 1, 2, и т.д. курсах? Никогда не поверю, что все выдающиеся современные математики уже в школе все понимали.) Да и аксиомы той же линейной алгебры берутся, в общем, не "с потолка", а что-то обобщают. И как их поймешь, если не знать, откуда они произошли?

Вот если бы появился учебник, который помогал преодолеть этот пробел, подвести школьника к пониманию современной науки... Но это пока только мечты.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]measure_01
2012-01-05 13:23 (ссылка)
Ну насчет планиметрии это сомнительное утверждение. Так методы линейной алгебры значительно нагляднее. Например, теорема про пропорции в которых делятся всякие медианы доказываются для простого случая (вроде равнобедренного треугольника), а потом поясняется, что аффинные преобразования сохраняют эти пропорции.

То есть, это гораздо проще концептуально чем возиться с построениями и можно объяснить любому школьнику. Все это, конечно, надо пояснять картинками и на пальцах. Главное создать интуицию, что линейные преобразования это не такая-то формула, а растяжения и повороты.

Для геометрии такой учебник есть: В. В. Прасолов, В. М. Тихомиров, «Геометрия».

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2012-01-05 13:41 (ссылка)
Вы говорите, как достаточно опытный математик, каковым школьник не является по определению. Идея преобразования и инвариантов преобразования, о которой вы говорите (в вашем случае -- аффинного преобразования) -- достаточно сложная, не многие дети, даже впоследствии оказывающиеся весьма сильными, усваивают ее сразу. Так что, не споря с тем, что ваш метод -- хороший и полезный, не могу согласиться с тем, что он может сразу заменить традиционный (тем более, что у тех же медиан есть масса других свойств, которые такими методами "не берутся").

Учебник Прасолова и Тихомирова хорош всем, кроме того, что он не предназначен для школьников, да и вообще начинается с метода координат, а значит примерно у половины учеников, которым алгебра уже успела поднадоесть, вызовет отторжение.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]measure_01
2012-01-05 13:55 (ссылка)
Вообще я пробовал объяснять взрослым, но не знающим математики, людям подобные вещи. Особых проблем с пониманием не было. Думаю дети если и отличаются, то в лучшую сторону.

В смысле идея инвариантов преобразования сложная? Вы хотите сказать, что школьник не поймет, что при различных преобразованиях некоторые вещи сохраняются? Ну так можно пояснить на тривиальных примерах вроде вращения, где сохраняются расстояния между точками.

Мне кажется, что проблемы эти несколько надуманные.
Да, учебник Прасолова и Тихомирова обычный школьник сам наверно не поймет, но учитель может его доработать и выкинуть часть материала. Алгебры там, кстати, не сильно больше чем в школьной планиметрии.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2012-01-05 14:14 (ссылка)
Ну, мне приходилось рассказывать про движения и их свойства (теорема Шаля, композиция поворотов и т.п.) детям, достаточно хорошо подготовленным, к тому же. Примерно половина с ходу понимала только определение движения. Все дело, очевидно, в том (поправьте, пожалуйста, если это не так), что со взрослыми вы общались один на один, а учитель в классе вынужден общаться с 20-30 детьми одновременно, и в лучшую сторону они от этого отличаться не начинают.

Идея инварианта, сама по себе, наверное не сложная. наоборот, она обманчиво простая, и поэтому у детей складывается неправильное впечатление, что ее можно применять всюду и всегда. Они не думают, что у разных преобразований -- разные инварианты, в результате пытаются доказать с помощью тех же аффинных преобразований теорему о высотах.

Есть и другая опасность: иногда от простой идеи до строгого доказательства надо проделать весьма длинный путь, и этому тоже надо учить детей. Мне, например, приходилось сталкиваться с таким вот рассуждением, связанным с теоремой Понселе для треугольника: пространство треугольников, дескать, трехмерное, а пространство пар вписанных и описанных окружностей -- двумерное, а значит прообраз каждой пары -- целая кривая в пространстве треугольников. Это, конечно, все верно, но это не совсем то, о чем говорится в теореме Понселе; чтобы ее полностью доказать надо еще много чего сделать. И авторы этого рассуждения все это прекрасно понимают. Зато школьники склонны принимать все на веру и не видят возникающих пробелов -- довольно опасное качество для математиков, не говоря уже про более приземленные профессии, вроде инженера.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]measure_01
2012-01-05 14:29 (ссылка)
Так надо ж объяснить, что это не панацея :) Показать задачи, где такая техника не работает. Рассказать, что вообще говоря, чтобы найти инварианты преобразований надо сильно постараться и что целые разделы математики посвящены поиску инвариантов всяких гомео-диффео-симплекто-морфизмов. Кроме того, я ничего уже не помню, но очевидно, что есть куча других трюков простого решения задач по планиметрии, вроде проективной двойственности, позаимствованных из математики, появившейся после древних греков.

Как надо учить математиков я не знаю, т.к. сам не математик, но инженерам-то как раз эти строгие рассуждения не нужны и такая эвристика им не повредит. Кстати, я много раз встречал мнение, что планиметрия тоже далека от строгих рассуждений и на самом деле никто не знает аксиом Гильберта-Эвклида на которых они должны строиться.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2012-01-05 21:25 (ссылка)
Знаете, с детьми сложно -- только они видят какой-то новый способ решения задач, который им кажется проще предыдущих, они начинают думать, что это именно панацея. Переубедить их совсем не просто.

Вам, наверное, виднее, что нужно инженерам, только сдается мне, что инженеру надо иногда все-таки доводить свои эвристические рассуждения до конца, иначе мосты рушиться будут каждый день.

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -