1. «Соответствия между множествами». Вводится понятие «множество». На конкретных примерах показаны варианты соответствий между множествами.
2. «Функция». Объясняется, какие объекты называются функциями. Вводится понятие «Область определения функции» и «Множество значений функции».
3. «Способы задания функции. Табличный способ задания функции». Показано, как составить и использовать таблица соответствий и для различных функций.
4. «Задание функции формулой». Показано, как можно задать функцию с помощью различных формул.
5. «График прямой пропорциональности». Вводится понятие прямой пропорциональности. Строится график функции на множестве всех чисел, на луче, отрезке.
6. «График обратной пропорциональности». Вводится понятие обратной пропорциональности, строятся графики функций и . Сравниваются положения графиков обратной пропорциональности в системе координат в зависимости от знака и модуля коэффициента.
Раздел 2
СССР, Киевнаучфильм, 1976 г.
Раздел 2 состоит из пяти фрагментов:
1. «Определение линейной функции». На конкретных примерах поясняется понятие линейной функции. Далее вводится её определение.
2. «График линейной функции». Строится график функции и сравнивается с графиком . Формулируется теорема «График линейной функции — прямая».
3. «Угловой коэффициент прямой». Рассматриваются графики линейной функции и одинаковых значениях коэффициента . Вводится термин угловой коэффициент.
4. «Графическое решение системы уравнений». а) график уравнений с двумя переменными (гипербола, прямая); б) система уравнений с двумя переменными (окружность, парабола); в) система двух линейных уравнений с двумя переменными.
5. «Функция и её график». Рассматриваются примеры квадратичной зависимости, строятся графики функций ,.
В математике давно известны функции с удивительным свойством: их график всюду плотен на плоскости. Такие функции часто называют «странными», «экзотическими», «дикими» и т. п. Они хорошо известны специалистам-математикам, но почти не знакомы «широкой публике», например школьникам. Ведь те построения, которые приводятся в литературе, обычно громоздки и требуют серьезной математической подготовки. Но автору удалось найти совершенно элементарное доказательство существования таких функций.
Числа и арифметика. Что такое функция. Способы задания. Характерные особенности. Линейная функция. Принципы суперпозиции, на которых стоит вся физика. Квадратные уравнения. Теорема Виета. Ряд Фибоначчи. Корни из отрицательных чисел. Квадратный многочлен. Неравенство Коши — Буняковского. Деление многочленов и теорема Безу. Показательная функция. Вычислительный алгоритм для извлечения корней. Экспоненциальный рост. Десять в сотой — накрывает всю Вселенную. Логарифмы. Закон Вебера — Фехнера. Децибелы. Дифференциальные уравнения.
Если кто-то думает, что мы учимся строить графики, — то это для нас не главное. Мы рассчитываем на побочные результаты. Графики с модулями. Но это лишь повод. А речь об умении вообще строить графики, иметь дело с различными функциями и логически мыслить. На проделанную работу важно смотреть не как на ассортимент опробованных графиков, а как на совокупность методов и приёмов построения графиков, которые годятся совсем в других обстоятельствах. Стиль и логика мышления — вот что главное.
Выпуклость и неравенства. Неравенство Иенсена. Метод математической индукции. Среднее арифметическое больше среднего геометрического. Приёмы доказательств. Использование производных. О монгольском неравенстве. Метод интервалов. Неравенство с логарифмами.
Он берет счеты: жжжжжжжжжжжжжжжж — «Да», — соглашается он. И тут до меня доходит: он не знает чисел. Когда у тебя есть счеты, не нужно запоминать множество арифметических комбинаций; нужно просто научится щелкать костяшками вверх-вниз. Нет необходимости запоминать, что 9 + 7 = 16; ты просто знаешь, что когда прибавляешь 9, то нужно передвинуть десятичную костяшку вверх, а единичную — вниз. Поэтому основные арифметические действия мы выполняем медленнее, зато мы знаем числа.
Почему минус один умножить на минус один равно плюс один? Почему минус один умножить на плюс один равно минус один? Проще всего ответить: «Потому что таковы правила действий над отрицательными числами». Правила, которые мы учим в школе и применяем всю жизнь. Однако учебники не объясняют, почему правила именно такие. Мы сначала постараемся понять это, исходя из истории развития арифметики, а потом ответим на этот вопрос с точки зрения современной математики.
Эссе Пола Локхарда «Плач математика» о преподавании математики в средней школе. Хотя в сочинении говорится об американской современной средней школе, многие проблемы, идентифицируемые Локхардом, относятся к любой стране мира, за исключением, возможно, Эльдорадо, которой нет. Еще менее привязаны к американской реальности размышления автора о том, что такое математика и как она должна преподаваться. Даже если вы не математик и не имеете отношения к преподаванию, думаю, вы найдете это эссе интересным, а возможно, и сделаете для себя несколько небольших открытий и сломаете кое-какие стереотипы. В конце концов, вы ведь учили математику в школе!
Истоки тригонометрии. Идеи подобия. Параллакс. Основные тригонометрические функции. Единичная окружность как сердцевина тригонометрии. О широком распространении гармонических колебаний. Обзор основных формул. Обратные тригонометрические функции. Чем плохи обратные функции вообще. Почему обратные тригонометрические ещё хуже.
Сборник «Задачи для детей от 5 до 15 лет» вызвал много отзывов. И дети, и взрослые читатели часто сожалели, что там были только математические задачи, — ведь и все естествознание заслуживает столь же активного, творческого к себе отношения. Теперь я отвечаю на эти пожелания — следуя скорее Яну Амосу Каменскому, чем современным педагогам, то есть всегда стремясь быть понятным читателю, не имеющему предварительных знаний (но столь же любознательному, как большинство подростков).
В формате «Точка зрения» ПостНаука знакомит читателей с мнениями наших экспертов об актуальных проблемах общества, образования и науки. В новом выпуске мы попросили наших авторов высказать свою точку зрения на основные проблемы преподавания математики в школе.