From the beginning of the 20th century, calculus is gradually offered to high school students in many countries. However, in Chinese high school, the instruction on calculus is nearly an untouched field. Many people don't believe that high school students can study calculus well. They think calculus knowledge in students' brains is likely to become the “half-cooked food”, and this can produce a bad effect on the study of formal calculus at university. The authors consider that the emphasis of calculus in high school should be the intuitive understanding of fundamental calculus concepts, and it is also the basis of the understanding of formal concepts. Traditional mathematics course with chalk can't meet the needs of calculus teaching. The use of technologies can enhance the calculus teaching, especially the informal and visual calculus teaching, help students understand the underlying concepts. The authors describe how the use of technologies can improve the calculus teaching and learning, and point out that the use of technologies can clear up people's doubts.
There are concepts in calculus which are difficult to teach and learn. One of these concepts is integration. However, problem posing has not yet received the attention it deserves from the mathematics education community. There is no systematic study that deals with teaching of calculus concepts by problem posing oriented teaching strategy. In this respect this study investigated the effect of problem posing on students' (prospective teachers') academic success when problem posing oriented approach is used to teach the integral concept in Calculus-II (Mathematics-II) course to first grade prospective teachers who are enrolled to the Primary Science Teaching Program of Education Faculty. The study used intervention-posttest experimental design. Quantitative research techniques were employed to gather, analyze and interpret the data. The sample comprised 79 elementary prospective science teachers. The results indicate that problem posing approach effects academic success in a positive way and at significant level.
Theoretical statistics is a calculus based course. However, there are limitations to learn theoretical statistics when students do not know enough calculus techniques. Mathematical softwares (computer algebra systems) that enable calculus manipulations help students understand statistical concepts, by avoiding the difficulties of calculus. In this paper, we introduce mathematical software such as Maxima and Wolfram Alpha. To foster statistical concepts in theoretical statistics education, we present three examples that consist of mathematical derivations using wxMaxima and statistical simulations using R.
Recently, with the development of technology, intuitive understanding of abstract mathematical concepts through visualizations is growing in popularity within college mathematics. In this study, we introduce free visualization tools developed for better understanding of topics which students learn in Calculus. We visualize important concepts of Calculus as much as we can according to the order of most Calculus textbooks. In this process, we utilized a well-known, free mathematical software called GeoGebra. Finally, we discuss our experience with visualizations in Calculus using GeoGebra in our class and discuss how it can be effectively adopted to other university math classes and high school math education.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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v.18
no.4
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pp.859-868
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2007
The present paper deals with the ordering problem for how to teach mathematical concepts successfully. Main object is the concept of continuous functions which is fundamental in analysis and topology. At first, the theoretical organization of this concept is investigated through several texts in related field, calculus, analysis and topology. And next, the historical order for this concept from the viewpoint of problem-solving is considered. Based on these two materials, we suggest a lecturing organization order in order to establish a balanced unification of three concepts - intuitive, logical and formal concepts.
This article intends to review what problems the terms in calculus have and how those problems are caused. For this purpose We make examinations on the considerations in the analysis of mathematical terminology, which includes the problems of general and technical terms, the meaning and the boundary of words, their consistency, the name and meaning, concept and their concept images, translations and qwerty effects. And in chapter 3, We analyse the textbook which are currently used, through which I was able to find out that the terms in calculus have some problems, In other words, the key terms such as "differentiable", "differential coefficient", "differential" have their roots in the term "differential" but the term "derived function" is very distinct from other terms and thus obstructs the consistency of terms. And the central term "differential" is being used without clear definition. In particular, the fact that "differential", when used in its arbitrary definition, has the image of "splitting minutely" can be an obstacle to understanding the exact concepts of calculus. In chapter 4, We make a review on the history of calculus and the term "differential" currently used in modern mathematics so that I can identify the origin of the problem connected with the usage of the term "differential". We should recognize the specified problems and its causes and keep their instructional implications in mind. Furthermore, following researches and discussions should be made on whether the terminology system of calculus should be reestablished and how the reestablishment should be made.e terminology system of calculus should be reestablished and how the reestablishment should be made.
The purpose of this study was to develop an effective Calculus Supplement Learning Program for university students who are from liberal arts and investigate how the program affects their achievement and attitude in mathematics. we analyzed their answer sheets and interview reports with qualitative methods. After adapting the program, students recognized that mathematical concepts and definitions were very important to study a college calculus. Also they picked up how to learn mathematics in college. Finally, we found that students could develop their abilities of proof, problem solving, and logical thinking through the program.
Park, Kyung-Eun;Lee, Sang-Gu;Ham, Yoonmee;Lee, Jae Hwa
Communications of Mathematical Education
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v.33
no.3
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pp.163-180
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2019
This study introduces a development of calculus contents which makes to understand the main concepts of calculus in a short period of time and to enhance problem solving and computational thinking for complex problems encountered in the real world for college freshmen with diverse backgrounds. As a concrete measure, we developed 'Teaching and Learning' contents and Python-based code for Calculus I and II which was used in actual classroom. In other words, the entire process of teaching and learning, action plan, and evaluation method for calculus class with Python based coding are reported and shared. In anytime and anywhere, our students were able to freely practice and effectively exercise calculus problems. By using the given code, students could gain meaningful understanding of calculus contents and were able to expand their computational thinking skills. In addition, we share a way that it motivated student activities, and evaluated students fairly based on data which they generated, but still instructor's work load is less than before. Therefore, it can be a teaching and learning model for college mathematics which shows a possibility to cover calculus concepts and computational thinking at once in a innovative way for the 21st century.
University teachers of linear algebra often feel annoyed and disarmed when faced with the inability of their students to cope with concepts that they consider to be very simple. Usually, they lay the blame on the impossibility for the students to use geometrical intuition or the lack of practice in basic logic and set theory. J.-L. Dorier [(2002): Teaching Linear Algebra at University. In: T. Li (Ed.), Proceedings of the International Congress of Mathematicians (Beijing: August 20-28, 2002), Vol. III: Invited Lectures (pp. 875-884). Beijing: Higher Education Press] mentioned that the situation could not be improved substantially with the teaching of Cartesian geometry or/and logic and set theory prior to the linear algebra. In East Asian countries, science-orientated mathematics curricula of the high schools consist of calculus with many other materials. To understand differential and integral calculus efficiently or for other reasons, students have to learn a lot of content (and concepts) in linear algebra, such as ordered pairs, n-tuple numbers, planar and spatial coordinates, vectors, polynomials, matrices, etc., from an early age. The content of linear algebra is spread out from grades 7 to 12. When the high school teachers teach the content of linear algebra, however, they do not concern much about the concepts of content. With small effort, teachers can help the students to build concepts of vocabularies and languages of linear algebra.
Many studies indicate the emerging crisis of education of calculus even though the emphasis of calculus have been widely recognized. In our classrooms, the education of calculus also has been faced with its bounds. Most instructions of calculus is too much emphasis on the algebraic approach, thus students solve mathematical problems without truly understanding the underlying concept. The purpose of this study is to develop mathematization teaching and learning materials and methods in caculus based on the mathematization teaching and learning theories by Freudenthal and the variability principles of conceptual learning by Dienes, In order to this purpose, first, we analyzed the high school mathematics II textbook of 7th curriculum in Korea. Second, we developed mathematization teaching and learning materials and methods in highschool calculus. Consequently, the following conclusions have been drawn: we have reorganized and reconstructed the context problem in calculus based on concepts of tangent line and instantaneous rate of change.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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