Propedeutika diferenciálního a integrálního počtu

Abstract

Propaedeutics of Differential and Integral Calculi Author: Ing. Martin Malachov Department: Department of Mathematics Education Supervisor: Zdeněk Halas, DiS., Ph.D. Department of Mathematics Education Keywords: propaedeutics, derivative, Riemann integral, applications Differential and integral calculi both are interesting and beautiful branches of mathematics with many interdisciplinary overlaps and significant and practi- cal applications. Learning as well as teaching of these topics is very difficult and demanding. In this thesis we show that the derivatives and integrals have much to offer in the high school education while the schooling can be eased and made attractive with intentional propaedeutics and knowledge of rich background of applications. First part of the thesis presents short contem- plation on the current state of teaching and literature, we focus on the urge for the propaedeutics of the differential and integral calculi revealed by us. We identify key terms that can be used to build useful preconcepts during the whole high school education, even in the elementary education. In the latter part of the thesis we offer teacher innovative texts and a rich set of origi- nal exercises that can be used for motivation, application and propaedeutics of the differential and integral calculi. We also present...

Propedeutika diferenciálního a integrálního počtu Autor: Ing. Martin Malachov Katedra: Katedra didaktiky matematiky Vedoucí práce: Zdeněk Halas, DiS., Ph.D. Katedra didaktiky matematiky Klíčová slova: propedeutika, derivace, Riemannův integrál, aplikace Diferenciální a integrální počet jsou zajímavé a krásné partie matematiky s mezioborovými přesahy a význačnými praktickými aplikacemi. Výuka této látky je ovšem náročná a komplikovaná. V rámci této práce ukážeme, že derivace a integrály mají na střední škole co nabídnout, přitom jejich výuku lze usnadnit a zatraktivnit zejména cílenou propedeutikou a znalostí bohatých aplikací. V první části práce přinášíme zamyšlení nad současným stavem výuky a literatury, důraz klademe na námi odhalenou potřebu cílené propedeutiky diferenciálního a integrálního počtu. Na klíčových pojmech, které v práci identifikujeme, lze stavět prekoncepty nejen v průběhu celého středoškolského studia, ale dokonce už i na základní škole. V druhé části práce učiteli nabídneme inovativní texty k látce a bohatou sbírku neotřelých příkladů, které lze využít k motivaci, aplikaci a propedeutice diferenciálního a integrálního počtu. Přidáváme i texty a příklady z pokročilejších partií, které jsou pro kvalitní výuku také potřebné.