Педагогическое - 2
Jul. 31st, 2007 09:15 pmНадо ли учить детей школьного возраста, ну скажем, технике символьных преобразований алгебраических выражений? Нетрудно видеть, что любой однозначный ответ на этот идиотский вопрос означает беду.
Без символьных преобразований нет алгебры, без алгебры нет математики, без математики нет физики, без физики нет инженерного дела, без инженерного дела нет технического прогресса. Если детей таким вещам не учить, цивилизация не сможет развиваться, в конечном итоге человечество будет обречено на деградацию и гибель.
Большинство детей, видимо, не способны полноценно освоить технику преобразований алгебраических выражений, да и уговорить их приложить нетривиальные усилия к изучению этого дела разумным образом невозможно, поскольку в жизни оно им не понадобится и они это понимают. Если детей через силу этому учить, они вырастут несчастными закомплексованными людьми, навсегда убежденными в своей никчемности по причине неспособности упростить выражение. Такие люди устроят какую-нибудь катастрофу.
Пора бы уже взрослым освоить такую математическую идею, как разница между кванторами "для любого" и "существует". Учить предмету X тех детей, кому он интересен. Уговаривать до определенной степени освоить X тех, кому X не очень интересен, но у кого есть склонность к одному из смежных предметов, для работы с которым желательно обладать некоторым пониманием X. Остальных не учить.
Без символьных преобразований нет алгебры, без алгебры нет математики, без математики нет физики, без физики нет инженерного дела, без инженерного дела нет технического прогресса. Если детей таким вещам не учить, цивилизация не сможет развиваться, в конечном итоге человечество будет обречено на деградацию и гибель.
Большинство детей, видимо, не способны полноценно освоить технику преобразований алгебраических выражений, да и уговорить их приложить нетривиальные усилия к изучению этого дела разумным образом невозможно, поскольку в жизни оно им не понадобится и они это понимают. Если детей через силу этому учить, они вырастут несчастными закомплексованными людьми, навсегда убежденными в своей никчемности по причине неспособности упростить выражение. Такие люди устроят какую-нибудь катастрофу.
Пора бы уже взрослым освоить такую математическую идею, как разница между кванторами "для любого" и "существует". Учить предмету X тех детей, кому он интересен. Уговаривать до определенной степени освоить X тех, кому X не очень интересен, но у кого есть склонность к одному из смежных предметов, для работы с которым желательно обладать некоторым пониманием X. Остальных не учить.
no subject
Date: 2007-07-31 06:02 pm (UTC)no subject
Date: 2007-07-31 06:30 pm (UTC)Сам я овладел идеей символьного преобразования, кажется, в 7 или 8 лет. Помню, я лежал в постели, засыпая, и перебирал в голове таблицу умножения, как вдруг заметил, что квадрат каждого числа на единицу больше, чем произведение следующего и предыдущего чисел (7*7=49, 8*6=48). Наутро рассказал родителям, и папа мне показал, что можно написать (n-1)(n+1) и раскрыть скобки. Я был совершенно счастлив. Ну, и стал алгебраистом. А вот задачу написания явной общей формулы для суммы 1k + 2k + ... + nk (n и k натуральные) я лет в 11-12 все решал-решал, да так и не дорешал, и хотя какой-то длинный ответ получил, но в правильности его убедить себя не смог (это, как много позже выяснилось, задача по анализу на самом деле).
no subject
Date: 2007-07-31 06:47 pm (UTC)no subject
Date: 2007-07-31 07:18 pm (UTC)Цепочка же моя была, что если не будет творческих математиков, то через поколение не будет никаких математиков, еще через поколение не будет творческих физиков, еще через поколение никаких физиков не будет, еще через поколение творческих инженеров не будет, еще через поколение не будет никаких инженеров.
no subject
Date: 2007-07-31 07:30 pm (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2007-07-31 09:40 pm (UTC)Забавно: я тоже в какой-то момент самостоятельно "открыл" тот же самый факт и очень был горд этим. Правда, на меня еще большее впечатление призвела (позже, лет в 10-11) книга Розы Петер "Игра с бесконечностью". Там, в частности, рассказывается про происхождение анализа бесконечно малых. Я ужасно радовался поняв, наконец, что такое производная, и как посчитать производную многочлена. Потом целый год учился интегрировать и решать обыкновенные дифуры. Даже в пионерском лагере :)
no subject
Date: 2007-07-31 10:06 pm (UTC)(no subject)
From:no subject
Date: 2007-07-31 11:36 pm (UTC)А почему вы думаете, что это задача по анализу? Элементарная теория чисел или комбинаторика, мне кажется.
no subject
Date: 2007-07-31 11:59 pm (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2007-08-01 12:56 am (UTC)Имхо: "принудительное обучение" есть неизбежный элемент детского обучения вообще (кроме, м.б., отдельных гениев) - без него проблематично вообще воспитать какую-либо интеллектуальную дисциплину. Ваш мессидж, соответственно, для меня сводится к постановке вопроса о том, что математика таким интеллектуально-дисциплинарным полигоном быть не должна. Думаю, что фанаты древних языков в былые времена (когда эти предметы выполняли подобную функцию) могли бы точно также защищать свои предметы от грубого школярства...
Пример по теме: полтора года назад мне в Питере свалился на голову некий 17-летний беспризорник, которого я с той поры опекаю. Имел ~ 5 реальных классов школы + некоторую начитанность-нахватанность. С талантливым, но совершенно недисциплинированным мышлением и с отвращением к математике, на примере которой (и именно с тех формул + устный счет) я и стал вбивать в него элементарные дисциплинарные навыки (при этом никакой практической заинтересованности с его стороны, поскольку до сих пор уверен, что оно ему не надо и не пригодится - просто это было МНЕ удобнее)...
Сейчас он неплохо учится в путяге и с восхищением штудирует Сенеку (и что-то понимает!)...
no subject
Date: 2007-08-01 01:13 am (UTC)Настолько, насколько стадартны предлагаемые детям книги и задачки в кружках.
(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2007-08-01 08:02 am (UTC)no subject
Date: 2007-07-31 06:50 pm (UTC)no subject
Date: 2007-07-31 10:48 pm (UTC)Начиная с начала средней школы может происходить плавный переход от системы "школа как мы ее знаем" к системе "колледж как мы его знаем". То есть, скажем, в 5-м классе всех детей еще учат одному и тому же набору предметов, разбив их, по каждому предмету независимо, по итогам тестирования, на сильную и слабую группы, и назначив педагогов с соответствующей специализацией. По прошествии года один самый нелюбимый предмет можно больше не изучать, выбрав вместо него углубленный курс по одному из заинтересовавших предметов. Далее итерировать. К концу школы ребенок естественным образом приблизительно знает, кем он хочет стать (перед ним не стоит пугающая задача одномоментного "выбора профессии") и имеет определенную подготовку по кругу предметов, смежных с его будущей основной специальностью. Ну, а другой ребенок может захотеть получить широкое, но не настолько глубокое, энциклопедическое школьное образование.
Понятно, что такая система предполагает ключевую фигуру представителя "учебной части" -- широко образованного педагога, обсуждающего и утверждающего с ребенком и его родителями выбор курсов на очередные полгода-год.
no subject
Date: 2007-08-01 12:48 am (UTC)no subject
Date: 2007-08-01 07:48 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2007-07-31 08:22 pm (UTC)Мне представляется, что в этом гораздо бОльшую роль играет личность и педагогические умения школьного учителя, а вовсе не предрасположенность ученика. Несчастным и закомплексованным ребенок станет не от того, что у него что-то не получается (у каждого человека в жизни много что не получается), а оттого, КАК на это реагируют окружающие, учитель в том числе. Ну а если уж совсем ребенок не в силах понять несложный школьный курс математики, тогда да... Но тогда, думаю, он и с кучей других проблем столкнется.
А взрослые от освоения разницы между кванторами "для любого" и "существует" не пострадают? Это проще, чем выражения преобразовывать? :)
no subject
Date: 2007-07-31 09:57 pm (UTC)А разница между "для любого" и "существует" проще, да. И принудительного обучения детей или взрослых моим или чьим-либо взглядам на вопросы образовательной политики я не желаю ни в малейшей мере, нет.
no subject
Date: 2007-08-03 11:16 am (UTC)Мнѣ категорически не нравилось, какъ меня учили въ школѣ, кромѣ уроковъ математики и физики. Означаетъ ли это, что у меня не было способностей, скажемъ, къ географіи, біологіи, исторіи, литературѣ, иностраннымъ языкамъ, рисованію, и военному дѣлу? Означаетъ ли это, что меня надо было больше заставлять, или наоборотъ, надо было меня отъ этихъ уроковъ освободить? Я бы сказалъ такъ: надо было другихъ учителей, другие учебники, другую программу, и другую психологическую атмосферу.
no subject
Date: 2007-08-03 11:36 am (UTC)no subject
Date: 2007-07-31 08:29 pm (UTC)no subject
Date: 2007-08-16 10:18 pm (UTC)Посмотрѣлъ въ книгу Lieb, Loss Analysis. Большой, толстый учебник. Открылъ наугадъ и читаю про теорію мѣры. Теорема 987: Если существуетъ верхне-нижне-полу-равномѣрно-непрерывная мѣра на полу-недо-сигма-алгебрѣ, то её можно продолжить до абсолютно-равномѣрно-полу-нижне-верхне-непрерывной мѣры на нѣкоемъ расширенномъ множествѣ. "Это очень мощная идея о продолженіи мѣры, которая принадлежитъ Каратеодори..."
Вопросъ у меня такой: нужно ли изучать такія теоремы?
Правда, передъ этой теоремой написано, что "мы её использовать вообще-то не будемъ". Для физика теорія мѣры - это наведеніе ненужнаго лоска на знакъ интеграла. Если въ физикѣ встречается неизмѣримая функція, то это, во-первыхъ, очень рѣдкое явленіе, и во-вторыхъ, его надо изследовать особо, чтобы понять, почему это такъ вдругъ получилось. Обычно это означаетъ, что физическое явленіе въ данномъ случаѣ какое-то не такое, как обычно. Напримѣръ въ квантовой механикѣ, частица либо можетъ выйти на безконечность, либо не можетъ, и это два качественно разныхъ случая. Въ первомъ случаѣ, волновая функція лежитъ въ гильбертовомъ пространствѣ, во второмъ случаѣ - нѣтъ. Но знаніе общихъ теоремъ объ измѣримости тутъ не помогаетъ, это уже физика, т.е. знаніе того, какъ интерпретировать разные математическіе объекты.
Я готовъ принять, что такого рода теоремы важны для математики, хотя и не важны для физики, поэтому я посмотрѣлъ на другую теорему изъ той же книги. Теорема называлась "принципъ ванны" (Bathtub principle). Она была сформулирована чисто абстрактно: для функціонала такого-то вида, разсмотримъ такія-то условія, тогда минимумъ достигается на такихъ-то функціяхъ. На видъ, какія-то очень сложныя и произвольныя условія, непонятно, что это всё значитъ. А потомъ был маленькій абзацъ съ поясненіемъ: "Чтобы понять, гдѣ тутъ ванна, представьте себѣ, что f(x) это профиль ванны, g(x) это плотность жидкости" и т.д.Однако это поясненіе было такимъ краткимъ, что я вынужденъ былъ опять возвратиться къ формуламъ и читать ихъ заново, пытаясь догадаться, "гдѣ тамъ ванна". Черезъ пару минутъ догадался: рѣчь шла о распредѣленіи жидкости въ ваннѣ, при которомъ потенціальная энергія въ полѣ тяжести Земли минимальна. Мнѣ было бы гораздо легче, если бы авторы написали слова "потенціальная энергия" хотя бы (но тамъ, конечно, такихъ словъ не было).
Мой вопросъ: правильно ли такъ писать книги по математикѣ? Если бы начать съ картинки и объяснить про ванну, то вся теорема стала бы наглядной и очевидной. Но можетъ быть это вредно для математиковъ, когда утвержденія дѣлаются въ наглядной формѣ? Можетъ быть, студентовъ-математиковъ вотъ такъ именно и надо муштровать непонятными текстами и скупыми поясненіями, чтобы они учились догадываться и сами "просѣкать", какіе наглядные образы соотвѣтствуютъ абстрактнымъ понятіямъ?
no subject
Date: 2007-08-17 07:06 am (UTC)Теоремы о продолжении меры и впрямь зубодробительны, но ничего сложного в них нет, все это можно изучить за два дня. О них полезно иметь представление всякому, кто занимается теорией вероятностей или интегрированием по сколько-нибудь сложным пространствам. В этой связи надо сказать, что важные примеры мер в математике далеко не ограничиваются мерой Лебега в конечномерном вещественном пространстве или даже на вещественном многообразии. В диссертации Тейта функциональное уравнение для дзета-функции произвольного числового поля выводится с помощью интегрирования по p-адическим числам и аделям. Далее, есть мера Хаара на произвольной локально-компактной группе, и там есть преобразование Фурье и т.д. Все это математику очень полезно иметь в виду.
Что касается наглядности. Конечно, если в книжке по математике приводится аналогия из физики, которая даже физику не сразу понятна, то математики ее тем более не поймут; это значит, что она просто сообщается "для сведения". Лучше было бы разжевать ее подробно. Но такие аналогии лежат за пределами математики. Математик -- это как правило такой человек, для которого математические объекты нагляднее объектов физического мира. Могу поделиться собственным опытом: из всех математических сюжетов, про которые я ребенком лет 10-12 читал в журнале "Квант", слышал от родителей и т.д., меня больше всего пугали и огорчали разговоры о сферах с ручками, мыльных пленках, и т.д. Я никогда не мог понять, что имеется в виду и каким образом это может считаться математическими объектами. Вещественные числа меня почему-то не смущали (да я уже и знал про дедекиндовы сечения годам к 11). Услышав чуть позже, лет в 13 где-то, определение гладкого многообразия, я был совершенно счастлив: оказывается, математика знает, что такое поверхность и сфера с ручками!
Поэтому да, математикам нужны тексты с теоремами об абстрактных понятиях -- с хорошим изложением, удачными определениями, продуманными формулировками, с доказательствами, проясняющими взаимосвязь идей. Другое дело, что были бы, видимо, очень полезны учебники математики для физиков и учебники физики для математиков. Особенно на уровне разделов, более сложных, чем теория меры.
no subject
Date: 2007-08-17 12:47 pm (UTC)Твой примђръ съ многообразіемъ интересный. Тогда такой вопросъ: вотъ мы опредђлили многообразіе съ помощью картъ, функцій переклейки и т.д., такъ что "настоящій математикъ" доволенъ. Мыслитъ ли "настоящій математикъ" на самомъ дђлђ съ помощью картъ и переклейки, или въ головђ есть картинка "мыльной плёнки"? У меня напримђръ вся эта тягомотина съ переклейкой вызываетъ чувство раздраженія - чувство, что это только для формальной строгости придумали, а по-настоящему используется что-то другое. Я никогда не разсказываю студентамъ-физикамъ про переклейку, пока они не поняли, какъ считать какіе-то вещи на сферической повернхости въ координатахъ.
no subject
Date: 2007-08-17 02:59 pm (UTC)Да, я не знаю, какими зрительными образами пользуются другие математики, но это и не имеет значения. Работать с понятием приходится, пользуясь его определением -- наиболее удачным из существующих. В.И.Арнольд потратил много времени, пропагандируя идею, что лучше определять гладкое многообразие как подмножество вещественного аффинного пространства с определенными свойствами, а группу -- как множество отображений другого множества в себя с определенными свойствами. Я решительно не разделяю эти идеи, но это, по крайней мере, вопрос такого рода, по которому мнения математиков могут расходиться. Для меня многообразие -- это такая вещь, маленький кусочек которой устроен как какая-то область навроде шара в аффинном пространстве, а глобальное устройство неизвестно.
Необходимость работать в математике со строгими определениями, теоремами и доказательствами, отсутствие альтернативы этому подходу -- вопрос бесспорный. Так и с мерой на группе -- прежде чем писать знак интеграла и делать вычисления, нужно как-то убедиться, что предположение существования односторонне-инвариантной меры не ведет к противоречию (в то время как в случае двусторонне-инвариантной меры таки ведет). Математику нужно, я имею в виду. Хотя бы уже потому, что когда у математика выводится противоречие, это во всех отношениях очень неприятно. Как субъективно-психологически, так и в смысле того, как с этим работать потом.
(no subject)
From: