Abstract
The study summarizes current knowledge of the implementation of inquiry-based mathematics teaching. After the necessary explanation of several concepts we introduce our understanding of inquiry-based teaching in mathematics. Our thoughts are inspired by stimuli from science education, and based on related stimuli and findings in mathematics education. We show (a) how existing educational theories and forms of school practice correspond to the inquiry-based mathematics teaching; (b) what can be a source of mathematical inquiry in school; (c) what are the characteristic mathematical tasks that may lead to inquiry activities of pupils. At the end, we propose several tasks suitable for stimulating inquiry-based mathematics teaching.
References
- Arnold, V. I. (2000). Polymathematics: Is mathematics a single science or a set of arts? In V. Arnold, M. Atiyah, P. Lax & B. Mazur (Eds.), Mathematics: Frontiers and perspectives (403–416). Providence: AMS. Search in Google Scholar
- Artigue, M. & Baptist, P. (2012). Inquiry in Mathematics Education (Resources for Implementing Inquiry in Science and in Mathematics at School). Dostupné z http://www.fibonacci-project.eu/ Search in Google Scholar
- Artigue, M. & Blomhøj, M. (2013). Conceptualizing inquiry-based education in mathematics. ZDM Mathematics Education, 45, 797–810. Search in Google Scholar
- Artigue, M., Baptist, P., Dillon, J., Harlen, W. & Léna, P. (2011). Learning through inquiry. The Fibonacci Project Resources. Dostupné z http://fibonacci-project.eu Search in Google Scholar
- Blomhøj, M. & Jensen, T. H. (2003). Developing mathematical modelling competence: conceptual clarification and educational planning. Teaching Mathematics and its Applications, 22(3), 123–139. Search in Google Scholar
- Boaler, J. (1998). Open and closed mathematics: Student experiences and understandings. Journal for Research in Mathematics Education, 29(1), 41–62. Search in Google Scholar
- Brousseau, G. (1997). Theory of Didactical situations in mathematics. Translation from French: M. Cooper, N. Balacheff, R. Sutherland & V. Warfield. Kluwer Academic Publishers. Search in Google Scholar
- Brousseau, G. (2012). Úvod do teorie didaktických situací v matematice. Z francouzštiny přeložili J. Novotná, J. Bureš & L. Růžičková. Praha: Karolinum. Search in Google Scholar
- Bruder, R. & Prescott, A. (2013). Research evidence on the benefits of IBL. ZDM Mathematics Education, 45, 811–822. Search in Google Scholar
- Bureš, J. (2014). Žákovská tvorba slovních úloh jako indikátor matematické kultury žáků ZŠ. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta (dizertační práce). Search in Google Scholar
- Cai, J. (2010). Commentary on problem solving heuristics, affect, and discrete mathematics: A representational discussion. In B. Sriraman & L. English (Eds.), Theories of mathematics education (251–258). New York: Springer. Search in Google Scholar
- Dewey, J. (1938). Logic: The theory of inquiry. New York: Holt. Search in Google Scholar
- Doerr, H. M. & English, L. D. (2003). A modeling perspective on students’ mathematical reasoning about data. Journal for Research in Mathematics Education, 34(2), 110–136. Search in Google Scholar
- Dorier, J.-L. & Maaß, K. (2014). Inquiry-based mathematics education. In S. Lerman (Ed.), Encyclopedia of Mathematics Education (300–304). Dordrecht: Springer. Search in Google Scholar
- Eastwell, P. (2009). Inquiry learning: Elements of confusion and frustration. The American biology teacher, 71(5), 263–264. Search in Google Scholar
- English, L. & Watters, J. (2004). Mathematical modeling in the early school years. Mathematics Education Research Journal, 16(3), 59–80. Search in Google Scholar
- Fibonacci Project (2013). Ukázky pracovních listů vytvořených a vyzkoušených během projektu. Dostupné z http://www.pf.jcu.cz/stru/katedry/m/envilisty.html Search in Google Scholar
- Fielding-Wells, J. & Makar, K. (2008). Using mathematical inquiry to engage student learning within the overall curriculum. In J. Adler & D. Ball (Eds.), Eleventh International Congress of Mathematics Education (ICME11) mathematical knowledge for teaching (1–17). Monterrey, Mexico. Search in Google Scholar
- Fishbein, E. (1999). Intuition and schemata in mathematical reasoning. Educational Studies in Mathematics, 38, 11–50. Search in Google Scholar
- Fradd, S. H., Lee, O., Sutman, F. X. & Saxton, M. K. (2001). Promoting science literacy with English language learners through instructional materials development: A case study. Bilingual Research Journal, 25(4), 417–439. Search in Google Scholar
- Freudenthal, H. (1973). Mathematics as an educational task. Dordrecht: Reidel Publishing Company. Search in Google Scholar
- Freudenthal, H. (1991). Revisiting mathematics education. China lectures. Dordrecht: Kluwer. Search in Google Scholar
- Hattie, J. (2009). Visible learning. A synthesis of over 800 metaanalyses relating to achievement. London: Routledge. Search in Google Scholar
- Hejný, M. (2004). Chyba jako prvek edukační strategie učitele. In M. Hejný, J. Novotná & N. Stehlíková (Eds.), Dvacet pět kapitol z didaktiky matematiky, sv. 1 (63–80). Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Hejný, M. (2007). Budování matematických schémat. In A. Hošpesová, N. Stehlíková & M. Tichá (Eds.), Cesty zdokonalování kultury vyučování matematice (81–122). České Budějovice: Jihočeská univerzita. Search in Google Scholar
- Hejný, M. (2014). Vyučování matematice orientované na budování schémat: aritmetika 1. stupně. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Hejný, M. & Kuřina, F. (2009). Dítě, škola a matematika: Konstruktivistické přístupy k vyučování. Praha: Portál. Search in Google Scholar
- Hošpesová, A. & Samková, L. (2012). Skládání tvarů jako podnět k badatelským aktivitám v geometrii na ZŠ. In Sborník konference Jak učit matematice žáky ve věku 10–16 let (123–130). Plzeň: Vydavatelský servis. Search in Google Scholar
- Hošpesová, A., Jagoda, E., Kouřilová, J., Macháčková, J., Mazehóová, Y., Roubíček, F., Stuchlíková, I., Swoboda, E. & Tichá, M. (2010). Náměty pro přirozenou diferenciaci v matematice na 1. stupni základního vzdělávání. Podnětná prostředí v geometrii. Rzeszów (Polsko): Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego. Search in Google Scholar
- Janoušková, S., Novák, J. & Maršák, J. (2008). Trendy ve výuce přírodovědných oborů z evropského pohledu. Acta Facultatis Paedagiogicae Universitatis Trnaviensis, Ser. D, Supplementum 2(12), 129–132. Search in Google Scholar
- Kaiser, G. & Sriraman, B. (2006). A global survey of international perspectives on modelling in mathematics education. ZDM Mathematics Education, 38(3), 302–310. Search in Google Scholar
- Kaiser, G., Blum, W., Borromeo Ferri, R. & Stillman, G. (Eds.). (2011). Trends in teaching and learning of mathematical modelling. Dordrecht: Springer. Search in Google Scholar
- Kittler, J. & Kuřina, F. (1994). Matematika pro 2. ročník. Praha: MÚ AV ČR a ALBRA. Search in Google Scholar
- Kittler, J., Kuřina, F. & Tichá, M. (1994). Matematika pro 3. ročník. Praha: MÚ AV ČR a ALBRA. Search in Google Scholar
- Koman, M. & Tichá, M. (1995). Řešíme úlohy o nákupech, cenách, zisku. Matematika – fyzika – informatika, 5(3), 113–117 a 5(4), 172–177. Search in Google Scholar
- Koman, M. & Tichá, M. (1996a). Cestování – čas – peníze. Matematika – fyzika – informatika, 5(5), 227–232 a 5(6), 281–284. Search in Google Scholar
- Koman, M. & Tichá, M. (1996b). Jedeme na výlet – vlakem, autobusem, možná i jinak. Matematika – fyzika – informatika, 5(8), 399–406 a 5(9), 449–454. Search in Google Scholar
- Koman, M. & Tichá, M. (1997). Jak v matematice zvládají žáci zkoumání situací z praxe (Cestování – čas – peníze). Matematika – fyzika – informatika, 7(1), 2–12. Search in Google Scholar
- Komenský, J. A. (1948). Didaktika velká. Brno: Komenium. Search in Google Scholar
- Krauthausen, G. & Scherer, P. (2013). Manifoldness of tasks within a substantial learning environment: Designing arithmetical activities for all. In J. Novotná & H. Moraová (Eds.), Proceedings of the International Symposium Elementary Maths Teaching: Tasks and tools in elementary mathematics (171–179). Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Kubínová, M. (2002). Projekty ve vyučování matematice – cesta k tvořivosti a samostatnosti. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Kuřina, F. (1976). Problémové vyučování v geometrii. Praha: SPN. Search in Google Scholar
- Kuřina, F. (1978). Vyučování matematice a modely. Matematika a fyzika ve škole, 8, 641–650. Search in Google Scholar
- Kuřina, F. (2002). O matematice a jejím vyučování. Obzory matematiky, fyziky a informatiky, 31(1), 1–8. Search in Google Scholar
- Kuřina, F. (2005). Geometrie a geometrické vzdělávání. In S. Olivík (Ed.), Sborník příspěvků 25. Konference o geometrii a počítačové grafice (15–22). Praha: JČMF. Search in Google Scholar
- Kuřina, F. (2011). Matematika a řešení úloh. České Budějovice: Jihočeská univerzita, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Lederman, N. G. & Abd-El-Khalick, F. (1998). Avoiding de-natured science: Activities that promote understanding of the nature of science. In W. McComas (Ed.), The nature of science in science education: Rationales and strategies (83–126). Boston: Kluwer. Search in Google Scholar
- Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L. & Schwartz, R. E. (2002). Views of nature of science questionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 39(6), Search in Google Scholar
- –521. Search in Google Scholar
- Mareš, J. & Gavora, P. (1999). Anglicko-český pedagogický slovník. Praha: Portál. Search in Google Scholar
- McComas, W. F. (Ed.). (1998). The nature of science in science education: Rationales and strategies. Boston: Kluwer. Search in Google Scholar
- Minner, D., Levy, A. & Century, J. (2010). Inquiry-based science instruction — what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in Science Teaching, 47(4), 474–496. Search in Google Scholar
- National Research Council (1996). National science education standards. Washington, DC: National Academy Press. Search in Google Scholar
- National Research Council (2000). Inquiry and the national science education standards. Washington, DC: National Academy Press. Search in Google Scholar
- Nesher, P. & Hershkovitz, S. (1994). The role of schemes in two-step problems: analysis and research findings. Educational Studies in Mathematics, 26, 1–23. Search in Google Scholar
- Nohda, N. (2000). Teaching by open-approach method in Japanese mathematics classroom. In Proceedings of the Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Hiroshima, Japan, Vol. 1 (39–53). Hiroshima, Japan: Hiroshima University. Search in Google Scholar
- Nováková, H. (2013). Analýza a priori jako součást přípravy učitele na výuku. Scientia in educatione, 4(2), 20–51. Search in Google Scholar
- Novotná, J. & Hošpesová, A. (2013). Students and Their Teacher in a Didactical Situation. A Case Study. In B. Kaur, G. Anthony, M. Ohtani & D. Clarke (Eds.), Student Voice in Mathematics Classrooms around the World (133–142). Rotterdam: Sense Publishers. Search in Google Scholar
- Novotná, J., Pelantová, A., Hrabáková, H. & Krátká, M. (2006). Příprava a analýza didaktických situací. Studijní materiály k projektu Podíl učitele matematiky ZŠ na tvorbě ŠVP. Dostupné z http://class.pedf.cuni.cz/NewSUMA/FileDownload.aspx?FileID=94 Search in Google Scholar
- Papáček, M. (2010). Badatelsky orientované přírodovědné vyučování – cesta pro biologické vzdělávání generací Y, Z a alfa? Scientia in educatione, 1(1), 33–49. Search in Google Scholar
- Patáková, E. (2013). Metody tvorby úloh pro nadané žáky. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Pehkonen, E. (1992). Using problem fields as a method of change. The Mathematics Educator, 3(1), 3–6. Search in Google Scholar
- Pehkonen, E. (1995). Using open-ended problems in mathematics. ZDM Mathematics Education, 27(2), 55–57. Search in Google Scholar
- Petrášková, V. (2013). Pěstování finanční gramotnosti ve vzdělání žáků 2. stupně ZŠ. Matematika – fyzika – informatika, 22(3), 173–182. Search in Google Scholar
- Pólya, G. (1945). How to solve it. New Jersey: Princeton University Press. Search in Google Scholar
- Pólya, G. (1962). Mathematical discovery (Vol. 1). New York: Wiley. Search in Google Scholar
- Průcha, J., Walterová, E. & Mareš, J. (2009). Pedagogický slovník. Praha: Portál. Search in Google Scholar
- Roubíček, F. (2014a). Geometrické konstrukce a pravidelné mozaiky. In Matematika 6. Matematické vzdělávání v primární škole – tradice a inovace (227–231). Olomouc: Univerzita Palackého. Search in Google Scholar
- Roubíček, F. (2014b). Sedm podob badatelsky orientovaného vyučování matematice II. In Sborník konference Setkání učitelů matematiky všech typů a stupňů škol 2014 (169–174). Plzeň: Vydavatelský servis. Search in Google Scholar
- Samková, L. (2011). Badatelsky orientované vyučování matematiky. In Sborník 5. konference Užití počítačů ve výuce matematiky (336–341). České Budějovice: Jihočeská univerzita. Search in Google Scholar
- Samková, L. (2012a). Jak velká je třetina koule? South Bohemia Mathematical Letters, 20(1), 25–29. Search in Google Scholar
- Samková, L. (2012b). Pracovní listy pro badatelsky orientované vyučování matematiky. In Sborník konference Setkání učitelů matematiky všech typů a stupňů škol 2012 (167–172). Plzeň: Vydavatelský servis. Search in Google Scholar
- Samková, L. (2013). Modelování reálných situací v matematice na SŠ – Stěhovací problém. South Bohemia Mathematical Letters, 21(1), 67–75. Search in Google Scholar
- Samková, L. (2014). Sedm podob badatelsky orientovaného vyučování matematice I. In Sborník konference Setkání učitelů matematiky všech typů a stupňů škol 2014 (187–192). Plzeň: Vydavatelský servis. Search in Google Scholar
- Schoenfeld, A. H. & Kilpatrick, J. (2013). A US perspective on the implementation of inquiry-based learning in mathematics. ZDM Mathematics Education, 45, 901–909. Search in Google Scholar
- Schoenfeld, A. H. (1992). Learning to think mathematically: Problem solving, meta-cognition, and sense-making in mathematics. In D. Grouws (Ed.), Handbook for research on mathematics teaching and learning (334–370). New York: MacMillan. Search in Google Scholar
- Schwartz, R. S., Lederman, N. G. & Crawford, B. A. (2004). Developing views of nature of science in an authentic context: An explicit approach to bridging the gap between nature of science and scientific inquiry. Science Teacher Education, 88(4) 610–645. DOI: 10.1002/sce.10128 Open DOI Search in Google Scholar
- Skemp, R. R. (1971). The psychology of learning mathematics. Penquin Books. Search in Google Scholar
- Stehlíková, N. (2004). Konstruktivistické přístupy k vyučování matematice. In M. Hejný, J. Novotná & N. Stehlíková (Eds.), Dvacet pět kapitol z didaktiky matematiky, sv. 1 (11–21). Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Stehlíková, N. (Ed.). (2007). Náměty na podnětné vyučování v matematice. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Stehlíková, N. & Ulrychová, M. (2011). Žákovské konstrukce poznatků v matematice. Scientia in educatione, 2(2), 39–58. Search in Google Scholar
- Stuchlíková, I. (2010). O badatelsky orientovaném vyučování. In M. Papáček (Ed.) Didaktika biologie v České republice 2010 a badatelsky orientované vyučování (129–135). České Budějovice: Jihočeská univerzita. Search in Google Scholar
- Tichá, M. (2014). Objevování struktury slovních úloh ve vzdělávání učitelů. In Matematika 6. Matematické vzdělávání v primární škole – tradice a inovace (260–264). Olomouc: Univerzita Palackého. Search in Google Scholar
- Tichá, M. & Hošpesová, A. (2011). Gramotnost učitele matematiky a tvoření úloh. In Hošpesová et al., Matematická gramotnost a vyučování matematice (39–56). Č. Budějovice: Jihočeská univerzita. Search in Google Scholar
- Tichá, M. & Hošpesová, A. (2014). Sedm podob badatelsky orientovaného vyučování matematice III. In Sborník konference Setkání učitelů matematiky všech typů a stupňů škol 2014 (217–223). Plzeň: Vydavatelský servis. Search in Google Scholar
- Tichá, M. & Koman, M. (2000). Towards developing teachers’ ability for grasping situations. In J. Kohnová (Ed.), Proceedings of the International Conference Teachers and their University Education at the Turn of the Millennium (300–306). Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
- Treffers, A. (1987). Three Dimensions. A Model of Goal and Theory Description in Mathematics Instruction — The Wiskobas Project. Dordrecht: Reidel Publishing Company. Search in Google Scholar
- Vyšín, J. (1976). Genetická metoda ve vyučování matematice. Matematika a fyzika ve škole, 6, 582–593. Search in Google Scholar
- Vyšín, J. (1962). Metodika řešení matematických úloh. Praha: SPN. Search in Google Scholar
- Vyšín, J. (1979). O základním výzkumu a práci Kabinetu pro modernizaci vyučování matematice. Matematika a fyzika ve škole, 10, 104–112. Search in Google Scholar
- Vyšín, J. (1972). Tři kapitoly o problémovém vyučování matematice. Praha: SPN. Search in Google Scholar
- Wittmann, E. Ch. & Müller, G. N. (1990). Handbuch produktiver Rechenübungen. Bd. 1: Vom Einspluseins zum Einmaleins. Stuttgart: Klett. Search in Google Scholar
- Wittmann, E. Ch. (2001). Developing mathematics education in a systemic process. Educational Studies in Mathematics, 48, 1–20. Search in Google Scholar
- Zhouf, J. (2010). Tvorba matematických problémů pro talentované žáky. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta. Search in Google Scholar
Downloads
8
- Badatelsky orientovaná výuka matematiky na 1. stupni základního vzděláváníhttps://doi.org/10.14712/23363177.2017.5
- Přesvědčení o připravenosti budoucích učitelů matematiky jako didaktická výzva primárního vzděláváníhttps://doi.org/10.5507/pdf.16.24450476
- Invited Lectures from the 13th International Congress on Mathematical Educationhttps://doi.org/10.1007/978-3-319-72170-5_15
- Effects of the application of open-ended tasks in mathematics teachinghttps://doi.org/10.5937/norma2002187C
- Komparace formálního ukotvení terénní výuky ve školních vzdělávacích programech a její pojetí v modelových základních školáchhttps://doi.org/10.14712/23363177.2019.25
- A proposal of a concept of outdoor education for primary and lower secondary schools – the case of the Czech Republichttps://doi.org/10.1080/14729679.2020.1830138
- Outdoor Education in Geography: A specific Educational Strategyhttps://doi.org/10.5817/CZ.MUNI.M210-9522-2019
- Personality Development of Prospective Mathemathics Teachershttps://doi.org/10.5507/pdf.19.24456409
0
13
22
Download data is not yet available.