Введение

Теория того, как учащиеся учат геометрию В математическом образовании модель Ван Хайле - это теория, которая описывает, как учащиеся учат геометрию. Теория возникла в 1957 году в докторских диссертациях Дины ван Хайле Гелдоф и Пьера ван Хайле (супруги) в Университете Утрехта, Нидерланды. Советские учёные исследовали эту теорию в 1960-х годах и включили её в учебные программы. Американские исследователи провели несколько крупных исследований теории ван Хайле в конце 1970-х и начале 1980-х годов, придя к выводу, что низкий уровень ван Хайле у студентов затрудняет успех в курсах геометрии, ориентированных на доказательства, и рекомендует лучшую подготовку на ранних уровнях. В 1986 году Пьер ван Хайле опубликовал книгу "Структура и понимание", в которой в дальнейшем описал свою теорию. Эта модель оказала большое влияние на учебные программы геометрии во всем мире, уделяя особое внимание анализу свойств и классификации форм на ранних уровнях. В Соединенных Штатах теория повлияла на геометрическую нить Стандартов, опубликованных Национальным советом учителей математики и Общими основными стандартами.

Уровни Ван Хиле

Ученик учится наизусть работать с [математическими] отношениями, которые он не понимает, и которые он не видел происхождения Поэтому система отношений является независимой конструкцией, не имеющей отношения к другим опытам ребенка. Это означает, что ученик знает только то, чему его учили и что он из этого вывел. Он не научился устанавливать связи между системой и сенсорным миром. Он не будет знать, как применить то, что узнал, в новой ситуации. Пьер ван Хиле, 1959 Наиболее известной частью модели ван Хиле являются пять уровней, которые ван Хиле постулировал, чтобы описать, как дети учатся рассуждать в геометрии. Нельзя ожидать, что студенты докажут геометрические теоремы, пока они не получат широкое понимание систем отношений между геометрическими идеями. Эти системы нельзя выучить наизусть, но их необходимо развивать через знакомство, испытывая многочисленные примеры и контрпримеры, различные свойства геометрических фигур, отношения между свойствами и порядок этих свойств. Пять уровней, постулированных ван Хильсом, описывают, как учащиеся продвигаются вперед через это понимание. Пять уровней ван Хайле иногда неправильно понимают как описание того, как студенты понимают классификацию форм, но уровни на самом деле описывают способ, которым студенты рассуждают о формах и других геометрических идеях. Пьер ван Хайле заметил, что его ученики склонны к "плато" в определенных точках в их понимании геометрии, и он определил эти плато как уровни. В целом, эти уровни являются продуктом опыта и образования, а не возраста. Это в отличие от теории Пиаже о когнитивном развитии, которая зависит от возраста. У ребенка должно быть достаточно опыта (в классе или в другом месте) с этими геометрическими идеями, чтобы перейти на более высокий уровень сложности. Благодаря богатому опыту, дети могут достичь уровня 2 в начальной школе. Без такого опыта многие взрослые (включая учителей) остаются на уровне 1 всю свою жизнь, даже если они проходят официальный курс геометрии в средней школе. Ван Хиль утверждают, что большая часть трудностей, испытываемых студентами геометрии, связана с тем, что их учат на уровне дедукции, когда они еще не достигли уровня абстракции. Второй. Соседство: свойства, которые являются внутренними на одном уровне, становятся внешними на следующем. (Свойства существуют на уровне визуализации, но студент еще не осознает их до уровня анализа. Собственности на самом деле связаны на уровне анализа, но студенты еще не осознают эти отношения.) Третье. Различие: каждый уровень имеет свои лингвистические символы и сеть отношений. Значение языкового символа - это не только его явное определение; оно включает в себя опыт, который говорящий ассоциирует с данным символом. То, что может быть "правильным" на одном уровне, не обязательно является правильным на другом уровне. На уровне 0 квадрат - это что-то, что выглядит как коробка. На 2-м уровне квадрат - это особый тип прямоугольника. Ни одно из этих утверждений не является правильным описанием значения слова "квадрат" для человека, рассуждающего на уровне 1. Если ученику просто дают определение и связанные с ним свойства, не позволяя развивать значимый опыт с концепцией, студент не сможет применить эти знания за пределами ситуаций, используемых на уроке. 4. Нельзя. Разделение: учитель, который рассуждает на одном уровне, говорит на другом "языке" от ученика на более низком уровне, препятствуя пониманию. Когда учитель говорит о "квадратном", он или она имеет в виду особый тип прямоугольника. У студента с нулевым или первым уровнем знаний это понятие будет отличаться. Ученик не понимает учителя, а учитель не понимает, как ученик рассуждает, часто делая вывод, что ответы ученика просто "неправильны". Ван Хиль считал, что это свойство было одной из главных причин неудачи в геометрии. Учителя считают, что они выражают себя ясно и логично, но их рассуждения на уровне 3 или 4 не понятны учащимся на более низких уровнях, а учителя не понимают мыслительных процессов своих учеников. В идеале учителю и ученикам нужны общие опыты, которые помогут им выучить язык. Пять. Достижение: Ван Хильс рекомендовал пять этапов для перехода студентов с одного уровня на другой по данной теме: Информация или исследование: студенты знакомятся с материалом и начинают открывать его структуру. Учителя представляют новую идею и позволяют студентам работать с новой концепцией. Позволяя студентам ощутить стр...