Informationsansvarig: Christer Bergsten, chber@mai.liu.se
Sidan uppdaterades senast: 2011-09-19
MAI
Matematik och tillämpad matematik
Ämnesdidaktik
Seminarier
Abstract: In recent years, gifted education/ giftedness has become an object of focus in Sweden. There is a tendency for researchers to transpose
models and/or theories situated in different (national) contexts. i.e. from elsewhere, into their local context. However this creates conflict
of these models clash with the local culture and the larger ideology that forms the basis of the educational system. In this lecture,
an overview of issues and practices in gifted education will be presented with an emphasis on cultural norms and a focus on "mathematical"
giftedness. Political, sociological and cultural issues in gifted education in the U.S and elsewhere is provided. Finally, different techniques
and programs devised for identification and meeting the needs of mathematically gifted students are addressed.
(Se lista med litteratur)
Abstract: The official curriculum guidelines for upper secondary school in Sweden emphasise the use of mathematical models and mathematical modelling in mathematics education. However, no explicit definitions or descriptions of the notions are given in the curriculum. This licentiate thesis is an exploratory study which investigates teachers' and students' conceptions of the notion of mathematical modelling as well as their attitudes and experiences of working with mathematical modelling in mathematics classrooms. One experience of mathematical modelling that faces both students and teachers which is investigated is the national course tests in mathematics. The thesis includes five papers and a preamble, where the papers are summarised, analysed, and discussed. Both quantitative and qualitative methods are being used in the thesis and theoretical aspects concerning mathematical modelling and conceptions are examined. The results indicate that mathematical modelling plays a minor role in the investigated mathematics classrooms. The students as well as the teachers were not familiar with the notion of mathematical modelling. Only 23% of the 381 students and 50 % of the 18 teachers had heard the notion before participating in the study. Both teachers and students participating in this study expressed a variety of different interpretations of the notion of mathematical modelling. Negative attitudes were expressed by the students as well as by some of the teachers concerning mathematical modelling. These negative attitudes may present obstacles for implementing mathematical modelling in the upper secondary mathematics classroom. However, these negative attitudes are related to the used test items, which may have had a negative impact on the research, especially, as the test items only test parts of the modelling process. One dominant conception found among the teachers was that mathematical modelling is related to physics or chemistry. The conclusion made from the investigation about national course tests in mathematics course D, is that there is a lack of holistic assessment of mathematical modelling. Intra-mathematical aspects of mathematical modelling are put in favour for extra-mathematical aspects. Researchers argue that if we want develop students' modelling competency, than modelling has to be explicitly used and practised in the mathematics classrooms. However, for the Swedish upper secondary school this study concludes that this is not the case. A suggestion for future research is to focus on mathematical modelling in teacher education and design studies of incorporation of modelling activities into mathematics classrooms.
Abstract: In this talk a critical view of mathematics education is presented by examining its connections to psychology, social sciences, the history and philosophy of mathematics/science and design sciences. The identity of 'our' field is questioned even though it offers multitudes of paradigms, methodologies and the possibilities for innovative research.
Sammanfattning:
Den ’metod’ som Descartes introducerade i sin lilla bok La Géomètrie från 1637 utvidgade på ett signifikant sätt både den matematiska praktiken och det matematiska tänkandet. Algebran kom genom sin integrerade representativa och operativa funktion därefter att bli det dominerande språket för att kommunicera och argumentera i matematik, tillsammans med det naturliga språket. Men samtidigt infördes bredvid den Cartesianska dualismen mellan kropp och själ också en parallell dualism mellan intuition och formalism, en dualism som än idag skapar stora problem vid lärande i matematik i utbildningssammanhang. De förklaringar som ges till dessa problem, liksom förslag på lösningar, varierar beroende på inom vilka teoretiska ramar man väljer att förankra och analysera didaktiska fenomen. Denna problematik kommer att belysas genom att utgå från ett konkret exempel med hur studenter löser uppgifter om gränsvärden inom en envariabelkurs i analys. Olika teoretiska perspektiv kan där belysa olika aspekter av komplexiteten i den ’enkla’ matematikdidaktiska frågan i titeln. Och kanske leda till en utveckling av undervisningspraktik.
Abstract:
Pi is a topic of abiding fascination that engages the interest of all mathematicians, pure and applied alike. We know, or think we know, that it was Archimedes who early calculated pi to considerable accuracy by bounding a circle inside and out by regular polygons. However, this program, with an explicit argument in the case of inscribed polygons, is already contained in Book XII of Euclid's Elements. Closer examination of the works of Euclid and of Archimedes suggests that everything you can do with inscribed and circumscribed polygons together can be done just as well with inscribed polygons alone. Moreover, it seems that the Chinese mathematician Liu Hui, working over seventeen hundred years ago, was able to improve the lower bound on the area of a circle by interpolation using only inscribed polygons. Perhaps even more surprisingly, whereas the combined work of Euclid and Archimedes shows that the difference between areas of circumscribed and inscribed polygons more than halves on doubling the number of sides of these polygons, an argument that would have been accessible to both of them, as well as to Liu Hui, shows that, in fact, it more than quarters. The talk is presented as an exercise in ''mathematics from history'', where we take the mathematics from a given period and see what (more) can be extracted by means of it alone. Thus, when we look back on this material from the later perspective of the calculus, we find that these geometric arguments remarkably powerful, giving results akin to Richardson-Romberg integration - the quartering inequality just mentioned is accurate up to the term in the sixth power of the reciprocal of the number of sides of the largest and smallest polygons. It seems that we - not just Archimedes - might have been missing something.
Opponent var Professor Carl Winsløw, Center for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet.
Sammanfattning:
Huvudsyftet med denna avhandling är att undersöka om det krävs speciella kunskaper eller förmågor för att läsa matematiska texter. Fokus ligger på studerandes läsning av olika typer av texter som behandlar matematik från grundläggande universitetsnivå.
I avhandlingen ingår tre empiriska studier samt teoretiska diskussioner som bland annat utgår från två litteraturstudier. I de empiriska studierna jämförs dels läsning av matematiska texter med läsning av texter med annat ämnesinnehåll och dels läsning av olika typer av matematiska texter. Dessutom undersöks hur studerande uppfattar sin egen läsförståelse samt läsning och texter i allmänhet inom matematik.
Resultaten visar att de studerande verkar använda en speciell sorts läsförmåga för matematiska texter; att fokusera på symboler i en text. För texter utan symboler utnyttjas en mer generell läsförmåga, dvs. en läsförmåga som används också för texter med annat ämnesinnehåll. Jämfört med den generella läsförmågan, skapas sämre läsförståelse när den speciella läsförmågan utnyttjas. Primärt behöver det därmed inte nödvändigtvis handla om att lära sig att läsa matematiska texter på något särskilt sätt utan att utnyttja en generell läsförmåga också för matematiska texter.
Resultat från det metakognitiva perspektivet påvisar en skillnad mellan medvetna aspekter, såsom uppfattningar och reflektion kring förståelse, samt omedvetna aspekter, såsom de mer automatiska processer som gör att man förstår en text när den läses, där också metakognitiva processer finns aktiva. Speciellt visar det sig att uppfattningar inte har någon tydlig och oberoende effekt på läsförståelse.
Det verkar som helhet inte finnas någon anledning att betrakta läsning av matematiska texter som en speciell sorts process som kräver särskilda läsförmågor. Studerandes utveckling av speciella läsförmågor kan bero på att de inte upplevt något behov av (eller krav på) att läsa olika typer av matematiska texter där likheter med läsning i allmänhet kan uppmärksammas och utnyttjas.
Sammanfattning:
I nästan alla år (åtminstone 20 år bakåt) har vi i Linköping på dataprogrammen (D, C och IT) samt även Y (lite senare) börjat den inledande programmeringen med den funktionella programmeringsparadigmen med användning av Lisp/Scheme. Parallellt för D och C har alltid den diskreta matematikkursen gått. Med åren har det utvecklats mer och mer kontakter mellan dessa kurser, som jag tänkte berätta om och diskutera med er. En annan punkt som jag gärna talar om är den nya gymnasieskolan där man på Naturvetenskapliga programmet kommer att ha en inriktning Matematik och datavetenskap, där jag tror vi har uppgiften att vidareutveckla lärare för att, som jag vill se det, ämnesmässigt utveckla lärarna i "datavetenskap" och t ex att koppla matematik till datavetenskapen, d v s skolans datakurser. Tyvärr har man i denna stora reform inte haft någon datavetare med, så ämnet datavetenskap har ej kunnat få en vettig form, utan kurserna är fortfarande praktiska kurser att kunna handha system eller installera på datorer. Om vi arbetar bra kan en sådan inriktning, kanske bli bättre och bli mycket intressant och ge underlag för sökande till våra datautbildningar.
Sammanfattning:
På seminariet kommer jag att förmedla erfarenheterna av två projekt finansierade av NyIng-projektet respektive Rådet för högre utbildning. I det ena fallet studerade vi hur studenterna påverkas då de tvingas skriva mera förklarande texter etc i samband med tentamen i flervariabelanalys. I det andra studerade vi hur miljön skall utformas för att det skall skapas ett lärande då studenterna genomför muntliga presentationer i matematik.
Diskutant var Professor Johan Lithner, Umeå universitet.
Sammanfattning:
(se disputationen)
Opponent var Professor Ole Björkqvist, Åbo akademi, Åbo, Finland.
Sammanfattning:
Syftet med avhandlingen är att beskriva och analysera argument för matematik i grundskolan och att förstå varför och hur de officiella argumenten förändras, från de argument som återfinns i styrdokument till de argument som förs fram av undervisande matematiklärare. En utgångspunkt är att skolmatematikens villkor och verklighet kan beskrivas genom analys av officiella argument och av lärarstudenters och lärares personliga argument för matematik i grundskolan. Specifika forskningsfrågor i anslutning till syftet är:
- Vilka argument för lärarstudenten fram inför yrkesdebuten?
- Vilka argument för läraren fram under sina första år i yrket?
- Vilka beskrivningar av skolmatematikens villkor ger lärarna?
En longitudinell studie har genomförts där en grupp lärarstudenter följts genom utbildningen och under de första åren i yrket. Resultatet visar att lärarstudenter under utbildningen utvecklar en syn på matematik och matematikundervisning som stämmer väl med läroplanen och kursplanen i matematik enligt Lpo 94. De nyblivna lärarna med undervisning i matematik och NO-ämnen upplever i början av yrkeskarriären skilda villkor på olika skolor. Gemensamt för de lärare som undervisar i senare delen av grundskolan är upplevelser av krav på att ”hinna med kursen” inför det nationella provet i årskurs 9. Lärarnas mål med matematikundervisningen i grundskolan blir därför att förbereda eleverna för det nationella provet. En faktor som påverkar är kravet på att elever skall ha betyget godkänd för att vara behöriga till gymnasieskolans nationella program. De nyblivna lärarna upplever en konflikt mellan olika officiella argument för matematik i grundskolan. Faktorer som påverkar lärarnas och matematikämnets villkor och verklighet i grundskolan är bl.a. skolornas organisation i arbetslag och lärarnas kombination av undervisningsämnen.
Sammanfattning:
I en undersökning gjord vid KTH Matematik har vi velat studera den välkända övergångsproblematiken i matematik ur ett perspektiv där vi jämför gymnasieskolans mål och ambitioner med den tekniska högskolans förväntningar och förkunskapskrav. En slutsats man kan dra är att problemet till stor del är strukturellt. De särskilda behörighetskraven i matematik till civilingenjörsutbildningarna har sänkts i flera avseenden under de senaste tio åren, i många fall utan motsvarande reformering av högskolans matematikkurser, och gymnasieskolans agenda i matematik har förändrats successivt på ett för vidare matematikstudier inte alltid gynnsamt sätt.
Det finns flera klart definierade stoffområden som högskolan förväntar sig som förkunskaper som antingen inte ingår i gymnasiets kurser överhuvudtaget, eller som behandlas med helt andra förtecken och kunskapsmål än vad högskolan tycks föreställa sig. Man iakttar också en skild syn på vad matematisk kunskap är. Det gäller bl a synen på räknefärdighet och formelkunskap - är detta ytliga svårigheter som hämmar matematisk förståelse och därför bör tonas ner och undanröjas med räknehjälpmedel och formelsamlingar eller handlar det tvärtom om omistliga komponenter utan vilka ett större och djupare matematiskt kunnande blir omöjligt?
Medvetenheten om dessa problem verkar i dag vara stor. Seminariet avslutas med en diskussion kring aktuella satsningar och reformer.
Referenser:
* Thunberg, Filipsson och Cronhjort. "Gymnasiets mål och högskolans förväntningar". Nämnaren Årgång 33 (2006) nr 2, sid 10 - 15.
* På http://www.math.kth.se/gmhf finns all dokumentation från projektet "Gymnasieskolans mål och högskolans ambitioner"
Abstract:
Euclide gives the Pythagorean proposition a double take, in Book I of the Elements in terms of congruent triangles, and in Book VI in terms of Eudoxos' doctrine of proportionality. However, it has been suggested that the prototypical proof was rather by dissection. I will focus on proofs by dissections, in particular after the manner of the ancient Chinese mathematical commentators, notably Lui Hui (refer to my article "Pythagoras framed").
Abstract:
The role of algebra in students’ mathematical reasoning about limits of functions is analysed, using data from a video study of six students working in pairs to solve problems on limits. It is argued that algebra is at the same time a key and a lock to reach the limit in these problems. This double effect is related to the mathematical organisation taught, and if the students’ sense of authority is internal or external.
Abstract:
When teaching a scientific discipline care should be taken to cultivate
procedural and conceptual understanding as opposed to blind application
of rules and methods. Procedural understanding enables the student to
perceive a process or method in its entirety and not simply as a
sequence of steps. Conceptual understanding, on the other hand,
requires of the student to grasp the underlying principles in such a
way that it can be used in applications, within or outside the
particular discipline.
The general perception is that high school teaching of mathematics in South Africa tends to be fairly procedural and that students that enter university are better equipped to deal with procedural problems rather than conceptual. In this study we compare the conceptual and procedural skills of first year calculus students in life sciences. We also investigate students' confidence in handling conceptual and procedural problems.
The study seems to indicate that these students do not perform better in procedural problems than in conceptual problems. They are also more confident of their ability to handle conceptual problems than to handle procedural problems. Furthermore the study seems to indicate that students do not have more misconceptions about conceptual mathematics than about procedural issues.
Sammanfattning:
Denna avhandling behandlar läsning av matematiska texter, och fokus ligger på läsprocessen, det vill säga själva läsandet av texten och vad man förstår efter att läst igenom texten. Huvudsyftet är att studera specifika aspekter i läsandet av just matematiska texter för att testa och utveckla en befintlig, allmän teori kring läsprocessen. Avhandlingen byggs upp av teoretiska diskussioner kring läsning av matematiska texter, med speciellt fokus på symbolanvändningen i texter, samt en empirisk studie bland gymnasieelever och universitetsstuderande.
Den empiriska studien använde tre texter; en historietext om ryska revolutionen samt två matematiktexter om gruppteori, varav den ena använde matematiska symboler i sin presentation medan den andra inte alls använde symboler. Varje deltagare fick läsa en utav matematiktexterna samt historietexten, och efter läsningen svara på frågor om texternas innehåll.
Den grupp av personer som läste matematiktexten utan symboler har bättre resultat på frågor om texten än gruppen som läste texten med symboler. Detta verkar kunna bero på oförmåga att artikulera symboler samt att avkodningsförmågan inte verkar kunna utnyttjas på samma sätt för texten med symboler som för historietexten eller som för matematiktexten utan symboler. Läsning av matematiska texter med symboler är alltså ganska speciellt. Däremot verkar det finnas många likheter med läsning av matematiktexten utan symboler och historietexten. Det matematiska innehållet verkar alltså inte i någon större omfattning påverka läsprocessen, utan hur detta innehåll presenteras är en viktigare aspekt.
Överlag finns ingen anledning att se läsning av matematiska texter som någon speciell typ av process som skiljer sig från läsning av andra texter. Den allmänna teorin för läsprocessen kan därmed fungera som teoretisk grund även för läsförståelse av matematiska texter.
Abstract:
After a short description of Dynamical Geometry Software ("DGS"), the
seminar will show examples and "principles" of DGS (like drag-mode, locus of
points and macros). Using DGS in geometry and its teaching will be
exemplified to answer the title question in a way justified by prototypic
examples from teaching experiments and research on didactics of mathematics.
Abstract: We give a general description of the structure and methodology of one of the world’s first Distance Education universities: UNED, in Spain. A quick presentation of the on-line teaching model we have built for the 3rd year course in Geometry will conclude this informal talk.
Sammanfattning: Jag berättar om en del försök att dra slutsatser av det diagnostiska provet i matematik. Hur ser resultaten ut? Vad säger provet om förändringar på gymnasiet? Finns något samband mellan studieframgång och DP-resultat?
Abstract: Ever since Albert Einstein credited his visual imagery as the source of his remarkable creativity, the role and function of visually mediated thought processes in mathematics has been a topic of interest. Early research (Presmeg, 1985) showed that visual representation of mathematical concepts has both power and pitfalls in mathematics teaching and learning. In an intense three-year study, the thinking of 54 high school "visualizers" revealed that all of the various difficulties they experienced in learning mathematics were rooted in one way or another with the mathematical requirement of generalization. In this presentation I shall describe how these issues led me to investigate the uses of metaphor and metonymy in the teaching and learning of mathematics, and later to the power of Peircean semiotics in investigating various kinds of representations of mathematical concepts at the high school and undergraduate university levels.
Sammanfattning: Inledningsvis görs en kort presentation av den nationella forskarskolan jag är ansluten till. Därefter presenteras mitt forskningsfokus, dels utifrån en studie genomförd förra läsåret samt från aktuella planer för nya projekt. Mitt intresse handlar om att läsa och förstå matematiska texter, samt att lära sig matematik (på egen hand) med hjälp av texter. Projektet förra läsåret genomfördes med gymnasielever, årskurs 3 på NV-programmet, som fick läsa en text om absolutbelopp hämtad från inledande universitetskurser.
Vi utgår från två artiklar, som bör läsas före seminariet:
Intresserade kan kontakta Christer Bergsten för kopior av artiklarna.
Detaljerad information finns i pdf-dokument. Notera att tiden för seminariet ändrades och att tiden angiven i pdf-dokumentet därmed är felaktig.
Abstract: It is becoming increasingly frequent for UK university courses to make use of e-learning resources. The speaker will review his own use of a course web-site and the e-learning platform Blackboard. It will be contextualised by looking at the issue of diagnosing and supporting student learning styles.
Sammanfattning: "Vad ska vi göra med de bristande förkunskaperna i matematik?" har länge varit en brinnande fråga. Här presenteras en omfattande satsning på undervisning i virtuella klassrum i kombination med ett webmaterial. I webmaterialet är samtliga gymnasiekurser samlade och strukturerade både utefter huvudmoment och utefter kurser, och innehåller teori, interaktiva experiment, räkneuppgifter och tester. I virtuella diskussionsforum kan studenten själv ställa frågor och ta del av andra studenters frågor och svar. Lärare i ett lärarnätverk deltar och stöttar i diskussionerna samt fungerar som problemlösare för de matematiska frågeställningar som uppstår.
Sammanfattning: Anders berättar om hur undervisningen, framförallt i Calculus, är upplagd vid matematiska institutionen, University of Michigan, Ann Arbor. Den skiljer sig på flera sätt från undervisningen i Sverige.
Sammanfattning: Vilken roll spelar olika typer av matematiska resonemang för nybörjarstudenters svårigheter och strategival i arbete med matematikuppgifter? En studie beskriver hur studenters (ibland ytliga) etablerade erfarenheter dominerar över resonemang baserade på uppgiftens matematiska egenskaper.
Sammanfattning: Många grundläggande matematiska begrepp har utvecklats ur procedurer, som t ex negativa tal eller gränsvärde. Att samma uttryck då kan uppfattas på två olika sätt, som ett objekt eller som en beräkningsprocedur, har visats utgöra hinder för lärande i matematik. Historik, exempel och resultat kring denna problematik tas upp.
Detta seminarium inleddes av Maria Bjerneby Häll, som presenterade MAI:s bidrag (finns som pdf-dokument) till konferensen/tävlingen "Bra start i matematik", och Arne Enqvist, som gav en bakgrund till den nya organisationen av de inledande matematikkurserna vid MAI. Den nämnda konferensen arrangerades av Rådet för högskoleutbildning i Sigtuna den 11-12 november, där temat var institutionernas helhetshantering av första årets matematikstudier.
Vid detta välbesökta seminarium fördes en samlad diskussion av det nya konceptet med en inledande Matematisk grundkurs.