Как найти правильный баланс между сложным и приятным занятием по математике?

В следующем семестре я буду проводить упражнения на первом курсе математики. Точнее, это курс линейной алгебры, а аудитория состоит из молодых студентов-математиков первого курса бакалавриата. Курс преподается в университете в континентальной Европе. Судя по личному опыту, я знаю, что у большинства студентов-первокурсников математики масса проблем с новым, абстрактным материалом, который преподается в университете. Следовательно, было бы хорошо сделать опыт моих упражнений для студента как можно более «легким» и приятным.

Тем не менее, я не фанат простых, легких и коротких упражнений. Мое мнение таково, что вы не облегчите задачу ученикам, если не будете выполнять сложные упражнения, а будете делать только легкие. Конечно, это не значит, что все, что я хочу делать, сложно, но время от времени что-то сложное придется обсуждать на занятиях. Часто самые сложные упражнения оказываются самыми полезными.

Более того, мой опыт подсказывает мне, что у большинства студентов неправильные ожидания от урока упражнений: они ожидают, что все поймут без (лишь чуть-чуть) личного вклада, и винят инструктора (которым в данном случае был бы я), если они не понимают. все. Это случалось со мной не раз, и если я скажу им, что онидолжен работать, меня считают «строгим учителем», у которого предмет самый важный и который не понимает, что новый материал труден. Я был бы совершенно согласен с таким образом, но это демотивирует студентов и позволяет им чувствовать себя в безопасности, потому что им есть на кого обвинить (Однажды я услышал предложение «Я бы понял новый материал, но урок упражнений был слишком плохим и на слишком высокий уровень" - на мой взгляд, я все подробно обсудил и указал, какие вещи являются наиболее важными, и остановился на них).

Короче говоря, я нахожусь в следующем порочном круге (кажется, что вы можете достичь двух из трех нижеприведенных вещей одновременно, но не всех трех вместе):

  • Доведение до максимального уровня удовольствия учащихся (т. е. они должны понимать как можно больше и просто хорошо проводить время во время моего занятия)
  • Выполнение упражнений на разумном (не слишком высоком, но и не слишком низком) уровне
  • Сохраняйте мотивацию учащихся и четко говорите им, что им нужно потрудиться, чтобы понять новый материал.

Или, очень коротко, вопрос: какие аспекты составляют хороший урок упражнений (по математике) и какие из этих аспектов являются наиболее важными?

"первокурсный курс математики". Это очень двусмысленно: пожалуйста, уточните, какая программа на получение степени, и укажите широкое географическое положение (например, Англия, США, континентальная Европа, Индия...). На самом деле, даже указание предмета может быть полезным или, по крайней мере, уточнение, существует ли конкретный предмет. Я профессор математики, и мне трудно ответить на вопрос на нынешнем уровне общности.
Обратите внимание, что хотя это не совсем по теме, вы можете переместить ее в раздел « Педагоги по математике» , если хотите, если считаете, что там можно получить лучшие ответы. (Но, пожалуйста, не размещайте его на обоих сайтах, это противоречит сетевой политике SE.)
Спасибо ff524. Оставлю вопрос здесь. И @ Пит Л. Кларк, я отредактировал свой вопрос. Вам тоже спасибо за комментарий!
Переходим ко второму и третьему пункту. Когда я взял анализ, на самом первом уроке, во время первого доказательства по теории множеств, профессор сделал паузу, чтобы сказать: «Вы не должны ожидать, что поймете теперь все доказательство: попробуйте понять понятия, а затем усердно работайте дома. для лучшего понимания». Но это было 26 лет назад, может сейчас ожидания другие.
Вы представляете ложную дихотомию. Лучшие упражнения одновременно сложные и приятные!
Я согласен с @JeffE. Когда я изучал теорию множеств, мне наскучили тавтологические упражнения в первой главе, и они мне совсем не понравились. Но я наслаждался каждым упражнением в аксиоме выбора, правильной упорядоченностью и главой леммы Цорна.

Ответы (2)

Как аспирант, изучавший линейную алгебру у профессора, который мне очень нравился, я попытаюсь обобщить то, что я видел, что сработало.

Лучший способ для студентов изучить что-то настолько потенциально абстрактное, как линейная алгебра, — это связать это с чем-то конкретным. Мой профессор всегда любил указывать, что как только вы покидаете R2 и R3, каждый по-разному визуализирует геометрию. В результате он часто пытался удерживать свои визуальные объяснения в этом пространстве.

Однако для многомерных векторов вы все же можете связать материал с многомерными понятиями, не рисуя изображения. Отличным примером (и довольно интересным упражнением) являются цепи Маркова. Когда мы прошлись по собственным значениям и собственным векторам, мы мотивировали всю математику обходом цепей Маркова. Он использовал схемы азартных игр с цепями Маркова (например, удержание ставки неизменной при выигрыше, удвоение при проигрыше) для практической иллюстрации собственного разложения. Таким образом, вы можете помочь учащимся развить интуицию, говоря о чем-то, что имеет смысл за пределами математической сферы.

Что касается практических упражнений, я обнаружил, что прогрессивные задачи работают лучше всего. То есть, когда каждая проблема работает над одним окончательным решением проблемы. Как правило, каждый шаг также немного сложнее. Например, может быть, первый шаг — это нахождение собственных значений и собственных векторов, второй — диагонализация, третий — что-то касательное, например, обращение матрицы, а последний — применение того, что вы вычислили, к какой-нибудь практической задаче, такой как цепь Маркова.

Другими словами, помогите учащимся освоить более сложный материал, сначала показав им более простые способы его выполнения. Как только вы научитесь интуитивно понимать общую концепцию на базовом уровне, вам будет легче перейти к более продвинутому представлению тех же и подобных концепций. Кроме того, когда учащиеся рассматривают сложный материал с точки зрения чего-то более простого для понимания (например, максимизация выигрыша в азартных играх), это дает им отправную точку, с которой они могут начать.

Маркман... у вас есть записи, слайды о том, что вы только что говорили? :) Мне бы хотелось делать это шаг за шагом с практическими примерами, потому что это единственный способ, которым я могу чему-то научиться ... и я <3 Цепи Маркова

В дополнение к полезным комментариям и уже предоставленным ответам:

Пожалуйста, отпустите мысль о наслаждении и ищите вовлеченности .

У меня сохранились приятные воспоминания о уроках математики о той части урока, когда учитель заставлял нас всех подойти к доске, чтобы написать решения некоторых домашних заданий. У каждого ученика был свой участок доски для работы и решение конкретной задачи. Потом мы все снова сели и сравнили то, что было в наших тетрадях, с тем, что мы видели на доске. Вы можете встать и рассмотреть проблему поближе, если захотите. Было разрешено обсуждение между учениками, и вы могли задать вопрос учителю.

Когда я работала учителем языка, меня учили включать в каждый урок различные виды деятельности. Это полезно делать и в математике. Какие-то абстрактные рассуждения, какие-то механические манипуляции с матрицами, какие-то словесные выражения.

Убедитесь, что вы делаете циклический обзор, то есть вам обычно нужно потратить 5 или 10 минут, чтобы решить некоторые проблемы из предыдущих разделов в семестре. Если вы заметите, что это застало студентов врасплох, сообщите им заранее, из каких разделов вы будете делать обзорные задачи на следующем занятии.

Вы спрашивали о более простых задачах. Хорошее место, чтобы поместить их в начале, как укрепление уверенности, включение передач, разминка. Разминка должна длиться 3-5 минут.

Сведите свои «лекции» к абсолютному минимуму.

Дискуссионная сессия (это термин в США) — отличное место для студентов, чтобы установить связи с однокурсниками, что может привести к формированию небольших учебных групп. Поощряйте эти связи!

Внимательно следите за гендерной динамикой. Если вы начнете замечать, что некоторые самцы ведут себя показушно, а некоторые самки становятся очень тихими, это тревожный сигнал, и пришло время попробовать какие-то новые идеи.

Я знаю, что вы не должны задавать такой же вопрос на сайте для преподавателей математики, но я настоятельно рекомендую вам задать аналогичный вопрос там — там вы найдете больше полезных идей.

Кроме того, наблюдайте за упражнениями некоторых других инструкторов, как муху на стене, и отмечайте, что работает хорошо, а что не очень хорошо. И спросите студентов, что работает хорошо, а что не очень хорошо для них.