Αν και τα μαθηματικά διδάσκονται χιλιάδες χρόνια, τις τελευταίες δεκαετίες γίνεται μια συστηματική προσπάθεια διερεύνησης τρόπων διδασκαλίας, με στόχο τη βελτίωση της μάθησης των μαθηματικών. Για το σκοπό αυτό έχει δημιουργηθεί ένας τομέας σε ακαδημαϊκό επίπεδο που προσδιορίζεται ως διδακτική των μαθηματικών.
Ο τομέας αυτός στοχεύει να διερευνήσει και να προτείνει μεθόδους και εργαλεία σε μαθηματικούς κάθε βαθμίδας εκπαίδευσης, για την επίτευξη μιας αποτελεσματικής παρουσίασης των μαθηματικών εννοιών. Στη παρούσα εργασία γίνεται μια διδακτική προσπάθεια προσέγγισης αλγοριθμικών διαδικασιών από ενότητες της γραμμικής άλγεβρας σε πρωτοετείς φοιτητές, ώστε να επιτευχθεί το καλύτερο διδακτικό αποτέλεσμα. Οι μέθοδοι διδασκαλίας θα αντληθούν από τη μελέτη ερευνών υπό το πρίσμα της Νευροεκπαίδευσης.
Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε βασικές έννοιες, όπως της Νευροεκπαίδευσης, της σχέσης των μαθηματικών με τον εγκέφαλο καθώς και βασικών γνωστικών διεργασιών του εγκεφάλου. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται αποτελέσματα ερευνών που έχουν σχέση με διδακτικές προσεγγίσεις των μαθηματικών που βασίζονται σε γνωστικές λειτουργίες του εγκεφάλου.
Στο τρίτο κεφάλαιο καταγράφονται αλγόριθμοι από ενότητες της γραμμικής άλγεβρας όπως Gram-Schmidt, Gauss, και εύρεσης ιδιοτιμών και ιδιοδιανυσμάτων. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται σύνδεση των παραπάνω αλγορίθμων με την Νευροεκπαίδευση. Επίσης γίνεται παρουσίαση ορισμένων εφαρμογών των αλγορίθμων, όπως επίλυση γραμμικών συστημάτων και γεωμετρικών κατασκευών μέσω λογισμικών δυναμικής γεωμετρίας.
Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις σχέσεις νευροεπιστημών και εκπαίδευσης, εκπαιδευτικών και Νευροεκπαίδευσης καθώς και στο ρόλο της πλαστικότητας του εγκεφάλου στη μάθηση. Η εργασία ολοκληρώνεται με το έκτο κεφάλαιο όπου αναφέρονται τα συμπεράσματα, οι προτάσεις και μελλοντικές μου εκτιμήσεις από την εκτενή μελέτη του θέματος.
Over the last years there has been an increasing effort to develop methods which will improve the teaching and learning approach of the field of the mathematics. This has led to the creation of a new academic field around the teaching of mathematics. The aim of the field is to explore and thereafter suggest the best tools and methods for maths educators of all levels in order to increase the efficiency of learning uptake of mathematics concepts.
This thesis explores a teaching approach of algorithmic processes on linear algebra for first-year university students to identify the most efficient teaching result. The teaching methods outlined here have been sourced from recent research studies on Neuroeducation (i.e. educational neuroscience).
The structure of the thesis is outlined below:
The first chapter of the thesis introduces the main concepts of Neuroeducation, the cognitive processes and the relationship between mathematics and human brain. Chapter 2 presents recent results of studies on various teaching approaches on mathematics based on cognitive processes. Chapter 3 is focused on linear algebra algorithms, such as Gram-Schmidt and Gauss, as well as finding the eigenvalues and eigenvectors. In Chapter 4 the maths presented in the previous chapter are connected with the field of Neuroeducation. Chapter 5 explores the relationships between: neuroscience and education, brain plasticity and learning, as well as educators and neuroeducation. The thesis concludes in Chapter 6 where a summary of the results of the study is presented alongside suggestions and outlook.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΝΕΥΡΟΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ Περιγραφή: 123420_ΓΑΡΓΑΛΙΩΝΗ_ΕΛΕΝΗ.pdf (pdf)
Book Reader Πληροφορίες: Κυρίως σώμα διπλωματικής Μέγεθος: 2.3 MB
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΝΕΥΡΟΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΕ ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ - Identifier: 75106
Internal display of the 75106 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)