Μια ανάλυση εμπειρικών ερευνών με χρήση επεισοδίων από την Ιστορία της Άλγεβρας στη Διδασκαλία

An analysis of empirical studies using episodes from the History of Algebra in Teaching (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ-ΜΑΡΙΟΣ ΡΟΚΟΣ
  3. Μεταπτυχιακές Σπουδές στα Μαθηματικά (ΜΣΜ)
  4. 28 Σεπτεμβρίου 2024
  5. Ελληνικά
  6. 107
  7. ΝΙΚΟΛΑΝΤΩΝΑΚΗΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
  8. Μαθηματική Εκπαίδευση
  9. 2
  10. 15
    • Σε αυτήν την εργασία μελετήθηκαν διάφοροι τρόποι βελτίωσης της διδασκαλίας της Άλγεβρας μέσω διδακτικών παρεμβάσεων που αξιοποίησαν την ιστορία των Μαθηματικών και περιλάμβαναν προβλήματα που τέθηκαν στους μαθητές. Αρχικά, η μέθοδος αξιοποίησης της ιστορικής ανάπτυξης της Άλγεβρας από την Αριθμητική για τη γεφύρωση του γνωστικού χάσματος μεταξύ τους είχε θετικά αποτελέσματα. Οι μαθητές έμαθαν για τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της αριθμητικής και αλγεβρικής επίλυσης προβλημάτων, καθώς η ιστορία παρείχε πολλές προ-αλγεβρικές μεθόδους για ομαλότερη μετάβαση. Τα αλγεβρικά παιχνίδια έδειξαν ότι μπορούν να εφαρμοστούν τεχνικές αναπαράστασης και να χρησιμοποιηθούν αντικείμενα ως εναλλακτικός τρόπος διδασκαλίας της Άλγεβρας, προωθώντας την ενεργή συμμετοχή στην τάξη και τη συνεργατική μάθηση, ενώ αυξήθηκε η αυτοπεποίθηση των μαθητών στην κατανόηση της Άλγεβρας.
      Έπειτα, στη σύγκριση της γενετικής και ερμηνευτικής προσέγγισης με τη συμβατική διδασκαλία μέσω χρήσης ιστορικών κειμένων, η ερμηνευτική αποδείχθηκε πιο επιτυχής στην πλειοψηφία των μαθητών, ενώ η γενετική ήταν καταλληλότερη μόνο για αυτούς που τους αρέσουν πολύ τα Μαθηματικά. Αυτή η παρέμβαση συνέβαλε στις ανθρωπιστικές, δημοκρατικές και ειρηνευτικές παραδόσεις στην εκπαίδευση και αύξησε τη δημοφιλία των Μαθηματικών. Η σύνδεση της Άλγεβρας με τη Γεωμετρία μέσω ιστορικών κειμένων ενθάρρυνε τους μαθητές να εφαρμόσουν τις γνώσεις τους σε διαφορετικές καταστάσεις, παρά να αναπαράγουν τυποποιημένα αυτά που έμαθαν, προσφέροντας παράλληλα οπτική και αισθητική αξία. Επίσης, τα ιστορικά βίντεο ενίσχυσαν την εκπαίδευση βελτιώνοντας τον τρόπο απόκτησης της γνώσης, αλλά και τη στάση τους απέναντι στο μάθημα, καθώς μπορούν να παίζονται επανειλημμένα, χωρίς τον περιορισμό του χρόνου και του χώρου.
      Επιπλέον, η γνώση ιστορικών στοιχείων για τους λογαρίθμους παρείχε μια ολιστική προσέγγιση στα μαθηματικά αντικείμενα, που βοήθησε στην κατανόηση των μαθητών. Φάνηκε ότι κινήθηκε το ενδιαφέρον τους και απαντήθηκαν ερωτήσεις σχετικά με την ύπαρξη και χρησιμότητα των μαθηματικών αντικειμένων. Στη διάρκεια της παρέμβασης, ξεπεράστηκαν τα εμπόδια της αυθεντικής γλώσσας των κειμένων μέσω της συνεργατικής διδασκαλίας και τα κείμενα χρησιμοποιήθηκαν ως γνωστικά εργαλεία για την κατανόηση των μαθητών. Παράλληλα, η χρήση του Geogebra βοήθησε και εκτιμήθηκε από τους μαθητές.
      Τελικά, αυτό που προκύπτει είναι ότι η εφαρμογή της ιστορίας ενισχύει ποικιλοτρόπως τη διδασκαλία. Οι διαφορετικές μέθοδοι αξιοποίησης της ιστορίας οδήγησαν σε καλύτερη κατανόηση του αντικειμένου της Άλγεβρας και πρόσφεραν εναλλακτικές που διέφεραν από τη συμβατική διδασκαλία. Αναγνωρίστηκε ότι η Άλγεβρα και τα Μαθηματικά γενικότερα αποτελούν ένα σπουδαίο και χρήσιμο εργαλείο της ανθρωπότητας για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων, παρά ένα μάθημα που αφορά άσκοπες ασκήσεις και προβλήματα.

    • In this thesis, different ways to improve the teaching of Algebra through teaching interventions that utilized the history of Mathematics and included problems posed to students were studied. Firstly, the method of utilizing the historical development of Algebra from Arithmetic for bridging the cognitive gap between these two had positive results. Students learned about the advantages and disadvantages of arithmetic and algebraic problem solving, as history provided many pre-algebraic methods that facilitated a smoother transition. The algebraic games demonstrated that technical representations and material objects can be used as alternative ways of teaching Algebra, since it promoted more active participation in class and collaborative learning, while also increasing students’ confidence in their ability to understand Algebra.
      Next, in the comparison of the genetic and hermeneutic approach with conventional teaching using historical documents, the hermeneutic proved to be more successful for the majority of students, while the genetic was more suitable for those with a strong interest in Mathematics. This intervention contributed to humanistic, democratic and peaceful traditions in education and increased the popularity of Mathematics. Connecting Algebra and Geometry through historical documents motivated students to apply their knowledge in different situations, rather than merely reproducing what they had learned, offering visual and aesthetic value as well, aiding in the understanding of the world. Also, historical videos reinforced the educational process by improving the way knowledge is acquired and changing students’ attitudes towards Mathematics, as they can be played repeatedly without the limitations of time and space.
      Furthermore, knowledge of historical elements related to logarithms provided a holistic approach to mathematical concepts, which helped students with their understanding. It appears that it sparked their interest and answered a lot of questions regarding the existence and usefulness of mathematical objects. During the intervention, the challenges posed by the original language of the documents were overcome through collaborative teaching and the documents served as cognitive tools in the understanding of students. At the same time, the use of Geogebra was helpful and appreciated by the students.
      Finally, the research indicates that the application of history reinforces teaching in various ways. The different methods of incorporating history led to a better understanding of Algebra and provided alternatives that differed from the conventional teaching. It was recognized that Algebra and Mathematics in general is a great and valuable tool for humanity that solves real-life problems and that it is not a subject that focuses on meaningless exercises and problems.

  11. Hellenic Open University
  12. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές