Осуществление этих этапов математической деятельности в обучении имеет, разумеется, свою специфику. Обучение не может строиться так, чтобы длительное время ученик занимался, например, только дедукцией и лишь после того, как весь предусмотренный программой материал уже пройден, переходил к приложениям теории.
Учащихся I—III классов мы обучаем математизировать эмпирический материал, накапливаемый в результате наблюдения и опыта, и одновременно с этим применять математический аппарат построенный исключительно на базе эксперимента и индукций. Таким образом, здесь уже осуществляются первая и третья стадии, хотя логически построенной теории еще нет.
В дальнейшем знакомый учащимся математический материал постепенно подвергается логической организации, математизируется новый эмпирический материал, выложенный на сайт учителя математики, из которого выделяются новые математические понятия; затем и тот и другой математический аппарат применяется к решению задач.
Таким образом, на каждом этапе обучения, за исключением первого (первые три-четыре года обучения), осуществляются элементы всех стадий математической деятельности. На разных этапах обучения различным является лишь соотношение между ними.
Важная педагогическая проблема состоит в определении целесообразного соотношения трех стадий математической деятельности на различных этапах обучения.
Эта проблема исследовалась В. Л. Гончаровым, выделившим в курсе алгебры четыре линии: логическую, формально-оперативную, вычислительно-графическую и содержательно-прикладную.1 В. Л. Гончаров, изучал также вопрос целесообразного и координированного развития этих линий ‘ в обучении алгебре в VI—VII классах.2
Известный французский математик Ж- Дьедонне3 считает, что в обучении должны сочетаться «практика» математики, которая изучается без излишней строгости, и «логика» математики, которая изучается на основе уже знакомых из предшествующей «практики» понятий.
Таким образом, он выделяет две линии — экспериментальную и логическую, или аксиоматическую (эта логическая линия не совпадает с одноименной линией у В. Л. Гончарова).
Обучение детей до 14 лет, по мнению Дьедонне, должно идти целиком по экспериментальной линии и не должно содержать аксиоматических частей, так как в этом возрасте дети еще не способны абстрактно мыслить. Для дальнейших этапов обучения он проектирует параллельное развитие обеих линий так, что на любом этапе логическому построению подвергается только такой материал, который уже ранее изучался на экспериментальном уровне. Так, на втором этапе (14—15 лет) Дьедонне предлагает изучать на экспериментальном уровне начала аналитической геометрии в виде графического изображения функций в презентациях по математике и уравнений простых линий (прямая, окружность), на логическом уровне — аксиоматику натуральных чисел, уже известных учащимся из предыдущего обучения. Интересно и несомненно правильно, что элементы дифференциального и интегрального исчисления (возраст учащихся 15—16 и 16—17 лет) фигурируют только на экспериментальном уровне.
Не касаясь предлагаемого содержания обучения, необходимо отметить, что в некоторых отношениях сама схема обучения вы-, зывает сомнение. Прежде всего это относится к тому, что на каждом этапе обучения, начиная со второго, один материал изучается на одном уровне, где допускается широкое применение опыта, другой же материал, иногда той же сложности, но ранее уже изученный на таком уровне, изучается на совершенно другом, более высоком уровне, где не допускается применение ни опыта, ни интуиции и требуется строгое соблюдение логики. Такое большое различие в уровнях обучения на одном и том же этапе вряд ли правомерно.