生涯にわたる数学の学生として、問題解決は主題の理解を深めるために絶対に不可欠であると考えています。私たちが知っていることを他の人に教えることは、私たちの既存の知識を強化し、学習者に情報を広めるのに役立ちます。

しかし、「良い」問題を生み出すにはどうすればよいでしょうか。

「良い」とは、他のドメインに拡張可能なソリューションに関する、示唆に富む、刺激的な問題を意味します。また、これはオリンピックの問題のレベルにまで達します。問題の作成者は、新しい問題を考案する際に驚くほどの創意工夫と創造性を持っているようです。

コメント

  • この質問が広すぎるのではないかと心配しています。 ' '何が良いかを決めることができないと言っているわけではありません" "は、数学の問題の観点から意味します。しかし、むしろ、その定義は、(i)問題が誰のために設計されているか、および(ii)どのような種類の数学的コンテンツ/技術を使用すべきかによって大きく異なります。つまり、6年生の学習率の" good "の問題は、 good "問題は、経済学の学生に微積分が自分の分野でどのように役立つかを示すためのものです。
  • これが最善であることに同意します。数学の単一のトピックに限定されています。たとえば、適切なトポロジー問題を作成する方法などです。
  • 私の教師の中には、問題を行うことで多くのことを学んだ宿題や試験を書くための無敵のコツを持っていました。他の人はただ退屈な問題を与えました。前者は、"難しい"でなくても、通常は全体的にはるかに困難でした。教科書で提案されている問題を調べると、'同じことがわかります。 'これは、伝達するのが難しい才能の大部分であると思います。
  • 以前の教育で私が見つけた最大の問題の1つは、私たちが解決していた問題に与えられたコンテキスト。これらをコンテキストに入れると、かなり役立つ可能性があります。たとえば、多項式の因数分解を考えてみましょう。微積分の最適化(導関数の零点を解く)のコンテキストに置くと、その使用法が明らかになります。より高度な資料で提示されている文章題を利用し、教えられた部分を解決するように依頼するだけで(上記の例では、事前に計算された導関数を因数分解する)、正しい文脈で問題を提示するための有効な戦略です。

回答

質問は非常に幅広いので、ここにやや広い回答があります。問題の提起について読んでください。

3つの重要な要素は次のとおりです。

シルバー、EA(1994)。数学的問題の提起について。 数学の学習については、14 (1)、19-28。

および本

ブラウン、SI、&ウォルター、MI(2005)。 問題提起の芸術。 PsychologyPress。

後者は1983年に最初に出版された本の再版です。また、ブラウンと編集された関連の本を見つけることができます。ウォルター;最新バージョンの引用は次のとおりです。

Brown、SI、& Walter、MI(Eds。 )。 (2014)。 問題の提起:考察と応用。 PsychologyPress。

これらの3つのドキュメント、それらのリファレンス、および(google scholarで検索)それらを引用した他の論文や記事から始めます。


ブラウンとウォルターの提案を大まかにスケッチするには:数学的なシナリオから始めて、仮定をリストし、制約を変更します(用語:" What-if- not-ing ")、質問します。"サイクル"複雑さが増す問題を生み出すために、このプロセスを繰り返し行います。

もちろん、問題を提起すると、求めていることに対する答えがわからないという危険が伴います。

たとえば、開始シナリオでは、ピタゴリアンの定理を使用する場合があります。

$ x ^ 2 + y ^ 2 = z ^ 2 $ のすべての整数解を検索します。

この特定の例は、ブラウンとウォルターの本で探求されていますが、リストするのに合理的な仮定は次のとおりです。どこでも指数が $ 2 $ であること、および指数が $ 3 $ のときに整数解を求めること。 ..または、特に大胆に感じる場合は、一般化して指数 $ k \ geq 3 $ を要求します。

一見、これは合理的な質問のように思えるかもしれません。しかし、Fermatの最後の定理に精通している場合は、これはほとんどの学生にとって適切な問題ではないことに気付くでしょう。

問題の提起と創造性についての私の簡単なコメントの一部を見つけることができます。 $ 4b $ ここ、および

具体的な例セクションこちら


最後のコメント:まず、"の重要事項について説明します。 "数学の理解を深める上での解決の問題の役割。ポーズの問題が重要な役割を果たしていることは注目に値します。解く;ポリアのヒューリスティックのリストとそれらのいくつが質問であるかを考えてください:何が「関連する問題ですか?何が」より単純な問題ですか?この問題を一般化するにはどうすればよいですか?など(歴史的には、上記の最初の部分のシルバーと、問題の定式化に関するキルパトリックの両方が、この観察をたどります。つまり、問題提起は問題解決の不可欠な部分であり、少なくともカール・ダンカーによる1945年の論文。)

カンター(1867)が博士論文に書いたように、

「数学の分野でproponendi pluris facienda est quamsolvendi」

(「数学では、問題を解決するよりも質問をする方が価値があります」)

コメント

  • P ó lya ivのファンである間' id = “de6b349bee”>

の本、すべての必要なデータが与えられ、必要なデータのみがあまりにも多く組み込まれているという前提があるのではないかと思います。"現実の世界"の問題の大部分は、何が関連していて何が関連していないかを見つけることです' t、および収集ミスgデータ。

  • @vonbrand Polya 'の後続の本のいくつかを見る以外に(後の解決方法)私' dは、"現実世界の"問題について、数学的モデリングに関する文献を調査することを提案しています。数学モデリングと数学教育の共通部分は、まだかなり完全に組み合わせることができます。 Pollak 'の作業(関連: matheducators.stackexchange.com/a/1344/262 )から始めて、移動します引用に…
  • 回答

    私にとって、問題にはおそらく3つの主なタイプがあります。割り当て:

    1. 日常的なスキルの構築:どちらも私が示した計算に基づいてモデル化されています同様の問題が解決された、または、追加の技術をほとんど必要とせずに定義の自然な結果である証明の問題です。証明コースの場合、多くの問題は、表記が実際に何を意味するのかを気にするための招待にすぎません。
    2. 幅の発見:すべてのコースで、講義に十分な時間がない特定のトピックがあります。講義やその他の資料では詳しく説明されていないトピックの本質的な特徴を発見する問題の短いモジュールを受講者がガイドすることは、非常にやりがいのある経験です。
    3. 課題:ここにはレールもボックスもありません。コースの誰もがそれを解決することを期待していません。これらは、問題を解決するための現在の一連の手法の限界を示すために使用されることもあれば、創造的な飛躍を導く曖昧な直感を伴うこともあります。

    私が書いた問題のほとんどは/または1または2のいずれかに適合を割り当てますが、学生はしばしば私を3と非難します。正直なところ、私がMSEをかなりの量サーフィンしようとする理由のひとつは、他の大学の私のコースでカバーされているものを評価することです。また、MSEの国際的な味は、世界中の学校で起こっていることのいくつかの断面図を得るのに役立ちます。

    コメント

    • ルーブ・ゴールドバーグのひねりを加えて、これまでにないお気に入りのトリックの質問を省略しています。問題を解決する希望。このあたりの多くは、試験ではなくパズルを犯したと非難されています…
    • @vonbrandよく、それはおそらく挑戦に該当するでしょう。多くの場合、そのような問題は答えから始まり、シリーズを含むいくつかの黒魔術が発生し、次に生徒はパターンを見るように求められます…ハハハ…悪。

    回答

    2つの提案:

    1)ワークショップや会議に参加し、「お気に入りの問題」を共有している問題解決セッションやプレゼンターを探します。「問題と解決策について話し合うと、独自の方法とアプローチが現れます。

    2)ライブラリを構築し、読む時間を作ります。本、PDF、ソースを収集します。生徒に適さない教科書はすばらしいものです。問題の原因。(AmazonとeBayを使用して、はるかに安価な使用済みバージョンを入手します。)必要に応じて教科書のバージョンを変更します。問題の作成における創造性は、ソースをめくることに由来します。

    コメント

    • 数学のオリンピックサイトをチェックしてください。講義ノート、(解決済みの)試験、宿題などを探してください… 'ネットはそのようなもので溢れています

    回答

    特定のレベルを指定していませんが、質問にはメリットがあると思いますとにかく。 K-8レベルで受講します。まず、特定の要件に対応したいと思います。

    「良い」とは、他のドメインに拡張可能なソリューションに関する、示唆に富む、刺激的な問題を意味します。

    「刺激的」とは、生徒が問題の数学に取り組む動機を持つことを意味すると解釈します。 「考えさせられる」ということは、問題が生徒に生産的な数学的推論を要求する可能性が高いことを意味すると思います。これらは、カリキュラムにおける優れた調査の本質的な特徴です。つまり、優れたカリキュラムには、これらを満たす活動と調査が含まれている必要があります。

    私はかつて、有名な高品質のカリキュラム開発者に、カリキュラムの問題が「現実的な数学教育 “(これは彼女のカリキュラムに影響を与えたアプローチでした。彼女は、研究開発プロセスにおいて、実際の学生とそれぞれの活動を何度も試す必要があると答えました。最初のドラフトは理論に基づいている可能性がありますが、実際には完成したカリキュラムは徹底的にテストされています。

    したがって、優れたカリキュラム設計者によって開発された問題を見つけて収集します。必要に応じて、そのような問題の独自のライブラリを作成します。

    最後の注意:解決策が他のドメインに拡張可能な問題が必要だと提案しました。問題を探す際には、この種の仮定に注意することをお勧めします。問題提起の過程で彼らが理解するようになることと解くことは彼らがconnを形成するのを助けるかもしれませんコンテキスト間のセクション。ただし、優れた数学教育の文献では、「ドメイン移管可能なソリューション」の概念をサポートするのは難しいかもしれません。生徒が取り組む機会とリソースをどのような数学的推論に持つかについて、さらに焦点を当てます。

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