Cómo facilitar la comprensión de las matemáticas.

A veces tengo la impresión de que el plan de estudios matemático “estándar” ha sido diseñado para hacer que la comprensión de las matemáticas sea más difícil de lo necesario. Entonces, la forma en que lo hago más fácil para mis alumnos es simplemente cortar toda esa basura inútil que se agregó al plan de estudios solo para darles a los maestros algo extra para evaluar a los estudiantes. No es importante. Tirar a la basura.

No soy el unico. Mi ídolo de la educación matemática, Paul Lockhart, dice esto:

En lugar de un contexto de problema natural en el que los estudiantes pueden tomar decisiones sobre lo que quieren que signifiquen sus palabras y las nociones que desean codificar, están sujetos a una secuencia interminable de “definiciones” desmotivadas y a priori. obsesionado con la jerga y la nomenclatura, aparentemente con el único propósito de proporcionar a los maestros algo para evaluar a los estudiantes. Ningún matemático en el mundo se molestaría en hacer estas distinciones sin sentido: 2 1/2 es un “número mixto”, mientras que 5/2 es una “fracción impropia”. Son iguales por el amor de Dios. Son los mismos números exactos y tienen las mismas propiedades exactas. ¿Quién usa esas palabras fuera del cuarto grado?

Aquí hay otro ejemplo que surgió en clase hoy:

Aquí hay un diagrama de un par de líneas paralelas cortadas por una línea transversal. (Es de vital importancia que lo llames una línea transversal y no una línea de corte o una línea de cruce o una línea de zagging . Es mucho más importante que sepas cómo se llama correctamente que lo que puedes hacer con ella, obviamente). Estas tres líneas crean 8 ángulos rotulados. . ¿Qué preguntas podríamos hacer sobre estos ángulos? No es raro ver la siguiente lista de preguntas hechas al pie de la letra :

  1. Liste todos los pares de ángulos correspondientes.
  2. Enumera todos los pares de ángulos verticales.
  3. Liste todos los pares de ángulos alternos internos.
  4. Liste todos los pares de ángulos exteriores alternos.
  5. Liste todos los pares de ángulos interiores del mismo lado.

¿Por qué es importante saber qué significan estos términos?

“Por qué, entonces puedes extrapolar desde la medida de un ángulo a otro ángulo, por supuesto. Si no sabes qué son los ángulos correspondientes, ¿cómo vas a entender el teorema que dice ‘Cuando las líneas paralelas se cruzan por una transversal, los ángulos correspondientes son congruentes’?

Oh, ¿es ese un teorema importante?

“Bueno obviamente. ¡Su inverso puede ayudarlo a demostrar que las dos líneas son paralelas! Además, está en la prueba.

¿Qué pasaría si solo le dijera a un alumno: “Cuando ves una línea que cruza dos líneas paralelas, todos los ángulos estrechos son iguales, todos los ángulos anchos son iguales y dos ángulos que no son iguales tienen medidas que suman 180 grados en total. Si ve dos líneas cruzadas de esta manera y encuentra un ángulo en cada línea que está en el mismo lado de sus líneas respectivas y en el mismo lado de las líneas cruzadas, las líneas son paralelas ”.

“Entonces, ¿cómo vas a probarlos en el significado de agudo, obtuso, congruente, suplementario, transversal y correspondiente ?”

No lo haré

“Entonces, ¿qué queda para probarlos?”

Oh no lo se Tal vez, como, ya sabes, ¿cómo hacer matemáticas reales ?

Otra cosa que podemos hacer es insistir en que un estudiante pueda comprender el origen de cada concepto que va a utilizar. Aparte de los datos numéricos básicos, nunca debería tener que memorizar nada, excepto por la razón por la que lo utiliza con tanta frecuencia que lo memoriza por conveniencia. Deberíamos centrarnos en expandir la caja de herramientas técnicas de un alumno: métodos que se pueden utilizar en muchas situaciones que coinciden con algún patrón en particular. No tanto en memorizar hechos desnudos. La regla general es esta: una vez que un hecho ya es intuitivamente obvio, entonces puede ser memorizado.

Entonces, en lugar de comenzar con [matemáticas] a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2 [/ matemáticas] como un hecho aritmético bruto, lideramos con la imagen:

No aprender la fórmula cuadrática sin primero aprender a completar el cuadrado. Sin aprender todas las funciones trigonométricas de suma de ángulos, doble ángulo, medio ángulo, etc. sin aprender primero la fórmula de Euler a partir de la cual se pueden volver a derivar fácilmente.

¿Y si, como resultado de estos métodos, un estudiante nunca llega a un concepto particular? Entonces, probablemente no sean el tipo de estudiante que lo hubiera encontrado particularmente útil de todos modos. No todas las personas están hechas para ser matemático, obviamente. Es mejor que un estudiante realmente recuerde y encuentre útiles las cosas que aprende en la clase de matemáticas que que el estudiante no recuerde nada de la clase de matemáticas, excepto cuán difícil e inútil fue y cuánto lo odió.

Editar: Como resultado de los comentarios, creo que es posible malinterpretar esto como un argumento de que aquellos que enseñan matemáticas no tienen una buena razón para enseñar terminología y vocabulario convencionales. Nada de ese tipo. Más bien, me opongo a cualquier instrucción que critique la capacidad de un estudiante para explicar su razonamiento en términos de la capacidad de usar estas convenciones. No sostengo que sea completamente inútil saber que los matemáticos dicen “suplementario” que significa “hacer un ángulo recto cuando están adyacentes”, sino que es más importante que un estudiante pueda explicar correctamente una idea en términos que entienden que Siga todas las convenciones terminológicas y de notación estándar que hacen de las matemáticas un “lenguaje esotérico”.

Ejemplos, ejemplos, ejemplos.

Muchas veces, desearía recordar a los autores que escriben matemática muy abstracta que “abstracto” es un verbo transitivo que requiere un objeto indirecto. Resumen una idea de ejemplos. No todos aprenden visualmente, como supone el narrador de video. Hay diferentes formas de entender, y las imágenes no funcionan para todos.

No puedo comenzar a contar la cantidad de veces que le hice una pregunta a un estudiante con símbolos, y están completamente perdidos en cuanto a qué hacer. Luego digo: “supongamos que es 10 y es 3, ¿qué harías?” “Son las siete”. “¿Cómo obtuviste eso?” “Resté”.

Muchos estudiantes no tienen idea de cómo son las funciones, porque no han memorizado las 10-20 formas de gráficos más comunes y sus fórmulas, o nunca han dominado las reglas para cambiarlas y escalarlas. Les pregunto a los estudiantes que obtienen A en el cálculo y la mitad del tiempo no tienen idea de cómo se ve x cubos.

Creo que existen los mismos problemas con las clases superiores de matemáticas. Ciertamente, cada vez que aprendo más detalles del álgebra lineal, quiero tirar el libro contra la pared, porque no debería tener que luchar tanto y duro para aprender algo que es muy simple, y por supuesto, cada vez que una idea hace clic, Generalmente puedo pensar en una forma mucho más corta y más obvia de presentarlo. A veces pierdo 10 horas por la falta de una sola oración, o un solo ejemplo decente.

No hay bala mágica. La frase perfecta para aclararme todo podría no ser la misma que te lo aclare. Pero ciertamente podemos hacerlo mejor, y esa es parte de la razón por la que respondo las preguntas de Quora, y por qué quiero escribir libros de texto.

Entender las matemáticas siempre ha sido fácil para mí. Si desea mejorar la habilidad o incluso cuánto disfruta de las matemáticas, piense en ello como arte. Cada cuasi matemática puede convertirse en alguna forma de arte. Después de responder a cada pregunta, piense en las formas en que las matemáticas pueden usarse como arte. Si quieres que sea más fácil, reinicia todo el proceso. No importa qué tan avanzado esté, siempre puede reiniciar y agregar algo. Y SUb. Clases Repase todas las ideas de Khan Academy y revise sus unidades de matemáticas de primaria y secundaria. Será útil tener este conocimiento fresco en su mente cuando intente crear una base más fácil. Tómese un descanso de las matemáticas completamente por un tiempo y trabaje en ciencias, o LA. Tal vez es la Biblia o aprender sobre un nuevo país. Olvídate de las matemáticas por un tiempo. Centrar nuestra mente en otras cosas como proyectos y meditación. Vuelva a las matemáticas cuando se sienta preparado y listo para comenzar sus estudios con una mentalidad fresca de nuevo. ¡TAMBIÉN, cuando trabajes, toma un refrigerio! La comida siempre te ayuda a concentrarte en lo que estás haciendo.

Entiendo completamente de lo que estás hablando.

Cuando era más joven, odiaba las matemáticas porque ninguna de las anotaciones tenía sentido. No era que no pudiera razonar lógicamente a través de los problemas, era que apenas sabía cómo “leer” el marco circundante de un problema o una pregunta. ¿Y la peor parte? Este problema solo se intensifica cuanto más avanzas en matemáticas. Si no aprende a lidiar con la notación inusual y desconcertante desde el principio, se encontrará con un mundo de dolor cuando golpea cursos más difíciles como Cálculo o Ecuaciones diferenciales.


Entonces, ¿cómo hacer que la comprensión de las matemáticas sea más fácil? ¿Cómo vencer al demonio de la notación? ¿Cómo no quedar atrapado y frustrado con un campo que, en realidad, está lleno de maravillas?

Desarrollas el infierno absoluto de tu intuición matemática.

Y no me refiero a la intuición dada por Dios que Srinivasa Ramanujan practicó en su trabajo. La intuición matemática es algo con lo que las personas nacen muy, muy raramente, y es algo que debe desarrollarse a través de una práctica agonizante. Y esa es la única forma de desarrollarlo.

Pero, ¿qué es exactamente esta intuición? Es la capacidad de tejer sin esfuerzo a través de viejos conceptos como un cuchillo caliente a través de la mantequilla. Es la mentalidad de abordar con calma nuevos problemas en su campo, sabiendo que ya comprende el marco que lo respalda. Y, sobre todo, es el hábito de pensar ‘¡esto es tan fácil ahora!’ en problemas que ya resolvió o explicó el proceso detrás de resolverlo.

Muchas personas no desarrollan esta intuición. Muchas personas se detienen en el pre-cálculo básico en la escuela secundaria y se niegan a dar otro paso en matemáticas. Comenzaron a creer que las matemáticas simplemente no son su fuerte y se trasladan a campos que tienen pocas matemáticas, como las ciencias suaves o las artes. Nunca se molestaron en desarrollar su intuición matemática. Piensan que las matemáticas son demasiado difíciles ahora. ¡Y tienen razón! Hacer matemáticas de nivel superior sin intuición de conceptos de nivel inferior es realmente muy terrible. Las matemáticas se convierten instantáneamente en un lenguaje arcaico que se niega a ser interpretado. Y así se dieron por vencidos.


No te rindas. Practique los problemas que desea aprender y la notación comenzará a tener sentido. Aprender matemáticas requiere una gran inversión de tiempo y rendirse temprano es tan bueno como nunca comenzar. Las matemáticas se pueden facilitar, pero desafortunadamente, un maestro, un tutor o un amigo no pueden enseñar lo que lo hace más fácil. Tienes que enseñártelo a ti mismo.

desafortunadamente no hay forma de esquivar las notaciones complicadas. Estoy de acuerdo en que esto podría haber sido más intuitivo, pero las matemáticas que tenemos ya son vastas y utilizan las anotaciones ordinarias. Si quieres aprender matemáticas más fácilmente, te puedo decir lo siguiente, tal vez te motive:

  • las matemáticas se pueden aprender Puedes entrenar tu mente para hacer cosas complicadas, pero necesitas paciencia
  • las matemáticas son la forma más pura de la ciencia si me preguntas. Matemáticas no tiene debates. Asumes un conjunto de axiomas y obtienes tantas cosas como puedas de ellos.
  • Después del punto número 2, las matemáticas son una herramienta muy útil para descubrir cómo funciona nuestro mundo. Si tenemos un modelo matemático correcto y asociamos sus axiomas con algún sistema del mundo real de manera biyectiva (todas las leyes del sistema asociadas con un axioma), podemos describir todo lo que hay sobre ese sistema. Entonces, si acertamos todas las leyes de nuestro universo, podemos crear un sistema axiomático que derive todo lo que hay que saber sobre nuestro universo. Bastante bien, ¿verdad?

Las matemáticas necesitan práctica. La práctica necesita paciencia. La paciencia debe ser sostenida por la motivación. La motivación se puede obtener eligiendo un campo en el que las matemáticas desempeñen un papel esencial y las ideas que ese campo le brinda sobre la realidad son profundas y gratificantes. Para mí fue la mecánica cuántica. Para otros, cosmología. Una vez que realmente te propongas entender algo interesante que solo se puede entender conociendo las matemáticas, pronto estarás en camino de conocerlas.

Ese video parece tener mucho flash y poca profundidad.

Parece perder el punto de que las raíces son solo una forma exponencial y que las tres relaciones son solo tres funciones diferentes, cada una de las cuales tiene 2 argumentos que producen un solo número.

Hay una delgada línea entre hacer gráficos atractivos y entre explicar conceptos mejor.

Tienes razón al pensar que las matemáticas pueden hacerse más fáciles, solo requiere una combinación muy rara de habilidades de los educadores: una comprensión profunda del tema y empatía para aquellos sin esta comprensión . Es difícil encontrar personas que tengan simultáneamente estas dos cualidades. Y si también pueden descubrir cómo adaptar el mensaje al estilo de aprendizaje individual de cada estudiante, ¿qué demonios están haciendo enseñando matemáticas y no postulando para presidente?

Hay formas de hacer que las matemáticas sean más fáciles de entender, generalmente son difíciles de ejecutar y requieren que comprenda la esencia de los conceptos dados y cuál es su propósito. Algún triángulo mágico de poder solo lo hace sentir como un conjunto diferente de reglas que tienes que aprender de memoria en lugar de comprender intuitivamente lo que estás haciendo.

Bueno, ¡parcialmente respondiste tu propia pregunta!

También he visto ese video y, como muchos de los videos de esta persona, ciertamente presenta una forma nueva y novedosa de ver las matemáticas. Me gusta su propuesta y he comenzado a jugar con ella. Tiendo a estar de acuerdo en que es una mejor conceptualización que la notación torpe habitual.

Parte de su punto es que la notación no es matemática. La notación es el lenguaje de las matemáticas y es maleable. Casi renunciamos a la notación de Newton para el cálculo, porque la de Leibniz era mucho más sensata, por ejemplo. Pero incluso la notación de que el video se lamenta por una razón y ha servido a mucha gente durante un largo período. Pero, incluso si estamos “atrapados” con la antigua notación, que tiene un seguimiento mundial en este momento en todo tipo de usuarios de matemáticas, no estamos atrapados con solo mirar las matemáticas de una manera.

Los matemáticos a menudo abordan las matemáticas de diferentes maneras y encuentran diferentes formas de desarrollar las mismas matemáticas. ¿El cálculo se basa en límites, o infinitesimales, o algo más? ¿Usamos lógica formal o geometría para hacer pruebas, o ambas, o alguna otra cosa? Los números “imaginarios” se llamaron así por primera vez porque las personas que los descubrieron no creían que tuvieran sentido o pensaran que eran “reales”. Ahora los usamos todo el tiempo y tendemos a llamarlos números complejos.

Creo que la educación matemática le falla a mucha gente. Hay muchas pruebas de eso, solo mira cuánto odian las matemáticas las personas y no entienden ni siquiera los conceptos relativamente simples, y conservan aún menos. No es por falta de intentos, y no pretendo tener la bala mágica de una respuesta. Pero me niego a creer que sea porque las matemáticas están más allá de la mayoría de las personas. Pero al igual que mucho aprendizaje, la exposición continua al estudio, el estudio y una variedad de perspectivas realmente ayudan al proceso.

Para mí, la geometría ha sido una de las mejores herramientas para aprender matemáticas. Así es como comprendí por primera vez la integración y los números complejos. La geometría me dio mis mayores conocimientos sobre la suma y la multiplicación. Me encantó encontrar pruebas geométricas de la teoría estadística. Todavía me siento más cómodo pensando en funciones en términos geométricos. Obviamente, la geometría no es la única, o siempre la forma más adecuada de entender las matemáticas, y mucho menos usarla. Mi punto más importante es que es poderoso y, creo, subutilizado.

Otra cosa que me enseñó muchas matemáticas fue la física. Creo que eso ayudó porque gran parte de las matemáticas en física se trata de geometría. Pero también porque la física es emocionante. Puede ser tedioso, especialmente cuando solo ves muchas ecuaciones matemáticas. Pero un buen profesor de física puede conectar esas ecuaciones aburridas con el mundo real y algunas historias increíblemente divertidas.

Gran parte de la educación matemática se centra en la resolución de problemas. Todo bien, es por eso que la mayoría de la gente quiere saber matemáticas. Ciertamente no recomiendo resolver problemas no es una habilidad importante. Pero comprender es lo que hace que las matemáticas sean hermosas para mí. Diablos, la resolución de problemas incluso suena aburrida. Por un lado, parece que tienes un problema. Es como la diferencia entre aprender a leer leyendo un informe del gobierno y aprender a leer con historias. En mi propia experiencia, nunca tuve suficiente exposición a las historias de matemáticas, los principios subyacentes, el hermoso mundo en el que los matemáticos viven, hasta mucho después de mi educación, cuando lo busqué por mi cuenta. No puedo evitar pensar que eso podría marcar la diferencia.

Lo siento, no hay muchas respuestas para usted, solo algunas ideas personales y anécdotas. Pero quiero alentarte porque creo que tienes razón. Debes buscar todo tipo de formas de entender las matemáticas, entenderlas y experimentarlas. Debería obtener más información sobre lo que funciona para usted. Dile a tus maestros. Hágales saber no solo lo que funciona para usted, sino lo que encuentre emocionante, lo que encuentre aburrido y frustrante. Les ayudará a ellos. Te ayudará. Y tal vez eso ayude a otros estudiantes. Diablos, tal vez te ayudará a encontrar más respuestas tú mismo.

¡El mundo ciertamente puede usar tantos educadores matemáticos de alta calidad como sea posible!

Una gran parte de la intuición detrás de los números y las matemáticas, se olvida en gran medida, en la medida en que muchas personas no pueden explicar el salto mágico de las fracciones a los decimales. El ejemplo particular anterior tampoco es realmente bueno, ya que no hay intuición en el triángulo, que dice que no puede servir para sumar o multiplicar o lo que sea.

Comencemos con ‘fracciones agregadas’. Este es el eslabón perdido. Simplemente son fracciones numeradas continuas, por lo que [math] 3 \ frac 1 {12} \ frac 7 {10} [/ math] está bastante cerca de pi. Lo que significa es que es como 3 pies 1 en 7 décimas, donde la [matemática] \ frac 7 {10} [/ matemática] es simplemente una fracción de pulgada, no del pie. Fibonacci usó esta notación exacta para escribir fracciones.

Al igual que los números normales pueden representarse con barras (como 5 = 5 cm), puede representar los logritmos de la misma manera. Lo interesante es que de esta manera corresponde aproximadamente a las columnas de unidades, por ejemplo, ft | en | décimo => 3 | 1 | 7 en el ejemplo anterior.

Una cosa que se puede hacer es reorganizar las columnas, por lo que [matemáticas] 3 \ frac 1 {12} \ frac 7 {10} = 3 \ frac 1 {10} \ frac 5 {12} [/ matemáticas] al notar que 1 pulgadas 7 líneas es 1 décima 5 líneas, por lo que son 3,1 pies, 5 líneas. Hago esto mucho con fracciones, por ejemplo, 17/60 = 2/10 5/6 = 0.283333 = 0.2 5/6. ¡Tenga en cuenta que una fracción de los centavos son fracciones de los centavos!

Los logaritmos son la distancia desde el comienzo del número (es decir, 3) hasta la unidad de raíz. Las cosas como raíces cuadradas y raíces cúbicas simplemente dividen la línea en dos o tres. Puedes imaginar el número hecho de números primos, por ejemplo, 64 = 2 2 2 2 2 2 (es decir, seis 2 barras), y dividir esto en mitades o tercios da 2 2 2 = 8, o 2 2 da 4.

Pero hay más: la longitud real sobre los dígitos y la pelusa en el otro extremo también son importantes. Entonces, 235 000 000 son nueve dígitos, pero el bit siginficante es solo aquellas columnas en las que puede confiar, es decir, 2 3 5 = 3 dígitos.

Y dado que estamos representando números primos con varillas pequeñas, podemos hacer cosas interesantes allí. Una barra de 2 en 12, una barra de 3 hacen 19 y una barra de 5 hacen 28. Puede hacer cosas como mostrar que 25 es mayor que 24, a partir de la longitud de los factores (56 es mayor que 55).

Incluso puede hacer gráficos para encontrar logritmos de 2, 3, 5 juntos, y los resultados son bastante precisos incluso si se limita a cosas tontas como 5 <6 y 8 <9. Es un ejercicio gráfico interesante.

Véase, por ejemplo, Dozensonline -> Teoría de números 102

donde hacemos cosas interesantes con registros como fracciones.

Podría estar equivocado, creo que la mayoría de las escuelas y universidades enseñan algoritmos en lugar de resolver problemas, sin importar lo que dicen hacer. No podría soportar ver este video completo porque, para mí, es solo otra forma de recordar hechos en lugar de explorar una relación. Sin rodeos, tengo una mente desordenada y esto empeoraría las cosas.

No soy un experto en educación. Sin embargo, tengo la sensación de que los individuos difieren notablemente en sus estados de preparación en un momento dado de la vida por los conceptos presentados de una manera u otra. Se nos debe ofrecer una variedad de posibilidades. Cuando aprendí logaritmos fue en el contexto de la computación, mucho antes de la disponibilidad de una computadora en cada escritorio y en cada teléfono, y rápidamente entendí las relaciones con los índices. Por el contrario, hoy, cuando intento dar sentido a las probabilidades, no me disculpo por probar mi intuición con un experimento rápido de Monte Carlo. Estoy dispuesto a resolver problemas utilizando imágenes aproximadas en papel, cualquier gráfico que pueda encontrar, lo que sea necesario. Desafortunadamente, tuve que aprender a resolver problemas por mí mismo por completo.

Editar: Al mencionar a Monte Carlo, tenía la intención de escribir que codificar un programa a menudo me obligaría a pensar con más cuidado.