C, PHP, VB, .NET

Дневникът на Филип Петров


* Теоретико-множествен подход

Публикувано на 11 януари 2010 в раздел Методика.

Понятието "множество" е сравнително ново за науката "математика". То се появява доста късно - чак в края на 19 век. Хората обаче са боравели неосъзнато с апарата на множествата още от дълбока древност. Истината е, че ние боравим с множества от обекти непрекъснато в нашето ежедневие.

Деф: Множество наричаме съвкупност от обекти, обединени по техни общи свойства.

Веднага можете да се досетите, че има пряка връзка между понятията и множествата. Само по себе си всяко понятие описва дадено множество. Именно обемът на понятието, което припомняме беше съвкупността от всички обекти от това понятие, е множество. Вече разгледахме тази тема в статията множества от обекти и понятия.

В съвременните учебни програми в училище множествата все още не се разглеждат като самостоятелна и отделна теория. Въпреки това те целенасочено се използват като средство за изучаване на различни понятия. Така можем да говорим не за "изучаване на теория на множествата", а по-скоро за "теоретико-множествен подход" в обучението. Това означава, че там където в теоремите и задачите се използват множества - те не се премълчават или скриват, а се използва терминологията пряко въпреки, че теория на множествата не е изучавана. Разчита се на интуицията и пряката връзка с реалния свят. Например:

  1. При изучаване на системи уравнения и системи неравенства се търси "сечение на множествата от решенията на уравненията";
  2. При решаване на уравнение от вида f(x).g(x) = 0 казваме, че търсим обединението от решенията на уравненията f(x) = 0 и g(x) = 0;
  3. В стереометрията говорим за "сечение на две равнини", "сечение на равнина с многостен", и т.н.;
  4. В геометрията когато имаме фигура съставена от други по-малки фигури казваме, че тя е обединение на фигурите.

Използването на понятията "множество", "сечение" и "обединение" всъщност е в сферата пропедевтиката - използването им насочва учениците към изучаване на все повече и повече свойства от теорията на множествата. Използването на единна терминология въпреки, че тя самата не е изучена в своята същина, води все пак до единен подход при разглеждането на принципно различни въпроси. В противен случай тези въпроси биха се разглеждали като напълно различни един от друг и учениците няма да виждат общото между тях. Другото изключително предимство на теоретико-множествения подход е налагането на принципа на нагледност.

Тук искаме да отбележим едно изключително важно твърдение от теорията на множествата - т.нар. "антисиметричност" на релацията "...е подмножество на...". То е следното:

(A ⊂B)∧(B ⊂ A) ⇒ A = B

Това се използва изключително често при задачи за доказване. Например ако искате да докажете, че "симетралата е множество от точки равноотдалечени от краищата на отсечката", то трябва да минете през два етапа. Ако с множеството A означите точките от симетралата, а с B точките равноотдалечени от краищата на отсечката, то трябва да докажете, че:

  1. Ако т.X∈A ⇒ т.X∈B, т.е. A⊂B;
  2. Ако т.X∈B ⇒ т.X∈A, т.е. B⊂A.

Доказвайки тези две стъпки ние доказваме, че множеството от точки наречено "симетрала" съвпада с множеството от "точки равноотдалечени от краищата на отсечката". Аналогично може да се демонстрира, че същия принцип се използва и при задачите за еквивалентност на уравнения - трябва да се докаже, че всички решения на едното уравнение са решения и на другото и обратно.

Важно е да се отбележи, че теоретико-множествения подход не е свързан само с математиката. Напротив - той се използва изключително често и в другите науки. Това е още един голям плюс при неговата употреба - така се засилват междупредметните връзки и се създава все по-единен "език" между отделните учебни предмети.

Използвана литература:

  1. Методика на обучението по математика (специална част), Благоевград 2002;
  2. Статия "Множества" от Wikipedia.

 



Добави коментар

Адресът на електронната поща няма да се публикува


*