Annales de didactique et de sciences cognitives. V. 17. p. 169-194. Le concept de fonction et sa projection spatiale.
English Title : The Concept of Function and its Spatial Grounding.
Une version texte intégral est en téléchargement sur le site Bibliothèque numérique des IREM et de l’APMEP Télécharger
Auteurs : Raftopoulos Athanassios ; Portides Demetris
Résumé
Il a été avancé en didactique des mathématiques qu’une compréhension adéquate du concept de fonction comme entité abstraite exige (a) que différents aspects de cette entité soient compris comme se référant à la même entité mathématique (par exemple que la représentation spatiale d’une fonction (un graphe ou une figure géométrique) et sa représentation algébrique déterminent la même fonction, (b) que la représentation algébrique abstraite soit fondée sur la représentation spatiale, plus tangible et observable (observable dans le sens où la représentation spatiale étale dans l’espace les relations exprimées par la forme algébrique, les rendant accessibles pour les sens), ce qui offre un sens initial concret à la fonction, et (c) que les fonctions ne soient pas réduites à leurs formes représentationnelles géométriques, étant donné que cela soulève diverses idées fausses. Dans cette étude, les auteurs envisagent ces éléments d’une compréhension correcte de la notion de « fonction » à partir d’un cadre théorique de la relation entre les nombres et l’espace ; ce cadre offre la possibilité de discuter des différents aspects concernant les interactions entre les représentations algébriques et spatiales des fonctions. En première partie, ils démontrent que transposer des entités mathématiques abstraites basiques telles que les nombres naturels dans des configurations spatiales est nécessaire pour une compréhension correcte de ces entités. Les auteurs présentent deux raisons principales à l’appui de cette affirmation. La première, venant de la psychologie développementale, concerne la notion de nombre telle qu’elle est formée initialement. La deuxième concerne la manière dont les jeunes enfants et les animaux se représentent les nombres comme des grandeurs, c’est-à-dire comme des entités spatiales. Leur principale thèse est que les nombres sont projetés dans l’espace, phénomène qui peut être appelé « l’intuition spatiale des nombres ». Abstract It has been argued that understanding ‘function’qua abstract mathematical entity requires (a) that different aspects of this entity be understood as referring to the same mathematical entity (for example that the spatial representation of a function (whether it be a graph or a geometrical figure) and its algebraic form denote the same function, (b) that the abstract algebraic representation be grounded on the more tangible and observable spatial representation (observable in that the spatial representation lays out the relations expressed by the algebraic form in space rendering them available to the senses), which provides an initial concrete meaning to the function, and (c) that functions be not reduced to their spatial representational forms, since that gives rise to various misconceptions. In this paper, we address these ingredients of a proper understanding of the ‘function’with a view to provide a theoretical framework concerning the relation between numbers and space that will allow the assessment of the different trends in the discussion regarding the interplay of algebraic and spatial representations of functions in understanding the concept ‘function’. In the first section we argue that grounding basic abstract mathematical entities such as natural numbers in spatial configurations is necessary for any adequate understanding of these entities. We adduce two main reasons for this claim. The first, from developmental psychology, concerns the notion of number as it is initially formed. The second concerns the way infants and animals represent numbers as magnitudes, with spatial properties. Our main thesis is that numbers are grounded in space, and we call this phenomenon « the spatial intuition of numbers ».
Notes
Consultez les autres articles du Volume 17.
La revue « Annales de didactique et de sciences cognitives » publie des articles de recherches en didactique des mathématiques propres à développer et à stimuler la réflexion sur l’enseignement des mathématiques en direction de tous les types de publics : écoliers, lycéens, étudiants et enseignants en formation.
Données de publication
Éditeur IREM de Strasbourg Strasbourg , 2012 Format 17 cm x 23,4 cm, p. 169-194 Index Bibliogr. p. 192-194
ISSN 0987-7576
Public visé chercheur, enseignant, formateur
Type article de périodique ou revue Langue français Support papier
Classification