Background: While it is usually taken for granted that logic taught in the mathematics classroom should consist of elements of classical propositional or first-order predicate logic, the situation may differ when referring to students’ discursive productions. Objectives: The paper aims to highlight how classical logic cannot grasp some epistemic aspects, such as evolution over time, uncertainty, and quantification on blurred domains, because it is specifically tailored to capture the set-theoretic language and to validate, rather than to consider epistemic aspects. The aim is to show that adopting classical and non-classical lenses might lead to different results in analysis. Design: Nyaya pragmatic and empiricist logic, with Peircean non-standard quantification, both linked by the concept of free logic, are used as theoretical lenses in analysing two paradigmatic examples of classroom argumentation. Setting and Participants: excerpts from a set of data collected by prof. Paolo Boero from the University of Genoa during research activities in a secondary school mathematical class. Methodology: The examples are discussed by adopting a hermeneutic approach. Results: The analysis shows that different logical lenses can lead to varying interpretations of students’ behaviour in argumentation and presenting proof in mathematics and that the adopted non-classical lenses expand the range of possible explanations of students’ behaviour. Conclusion: In mathematics education research, the need to consider an epistemic dimension in the analysis of classroom argumentation and proof production leads to the necessity to consider and combine logical tools in a way specific to the discipline, which might differ from those usually required in mathematics.

Non-classical approaches to logic and quantification as a means for analysis of classroom argumentation and proof in mathematics education research / M. Asenova. - In: ACTA SCIENTIAE. - ISSN 1517-4492. - 24:5(2022), pp. 404-428. [10.17648/acta.scientiae.7405]

Non-classical approaches to logic and quantification as a means for analysis of classroom argumentation and proof in mathematics education research

M. Asenova
2022

Abstract

Background: While it is usually taken for granted that logic taught in the mathematics classroom should consist of elements of classical propositional or first-order predicate logic, the situation may differ when referring to students’ discursive productions. Objectives: The paper aims to highlight how classical logic cannot grasp some epistemic aspects, such as evolution over time, uncertainty, and quantification on blurred domains, because it is specifically tailored to capture the set-theoretic language and to validate, rather than to consider epistemic aspects. The aim is to show that adopting classical and non-classical lenses might lead to different results in analysis. Design: Nyaya pragmatic and empiricist logic, with Peircean non-standard quantification, both linked by the concept of free logic, are used as theoretical lenses in analysing two paradigmatic examples of classroom argumentation. Setting and Participants: excerpts from a set of data collected by prof. Paolo Boero from the University of Genoa during research activities in a secondary school mathematical class. Methodology: The examples are discussed by adopting a hermeneutic approach. Results: The analysis shows that different logical lenses can lead to varying interpretations of students’ behaviour in argumentation and presenting proof in mathematics and that the adopted non-classical lenses expand the range of possible explanations of students’ behaviour. Conclusion: In mathematics education research, the need to consider an epistemic dimension in the analysis of classroom argumentation and proof production leads to the necessity to consider and combine logical tools in a way specific to the discipline, which might differ from those usually required in mathematics.
Embora seja geralmente dado como certo que a lógica ensinada na sala de aula de matemática deve consistir em elementos da lógica proposicional clássica ou de predicados de primeira ordem, a situação pode ser diferente no que se refere às produções discursivas dos alunos. Objetivos: O artigo visa destacar como a lógica clássica não consegue apreender alguns aspectos epistêmicos, como evolução ao longo do tempo, incerteza e quantificação em domínios turvos, porque é especificamente adaptado para capturar a linguagem da teoria dos conjuntos e validar, em vez de considerar aspectos epistêmicos. O objetivo é mostrar que a adoção de lentes clássicas e não clássicas pode levar a resultados diferentes na análise. Desenho: A lógica pragmática e empirista de Nyaya, com quantificação não padronizada peirceana, ambas ligadas pelo conceito de lógica livre, são usadas como lentes teóricas na análise de dois exemplos paradigmáticos de argumentação em sala de aula. Cenário e Participantes: trechos de um conjunto de dados coletados pelo prof. Paolo Boero da Universidade de Gênova durante atividades de pesquisa em uma aula de matemática do ensino médio. Metodologia: Os exemplos são discutidos adotando uma abordagem hermenêutica. Resultados: A análise mostra que diferentes lentes lógicas podem levar a interpretações variadas do comportamento dos alunos na argumentação e apresentação de provas em matemática e que as lentes não clássicas adotadas ampliam o leque de explicações possíveis para o comportamento dos alunos. Conclusão: Na pesquisa em educação matemática, a necessidade de considerar uma dimensão epistêmica na análise da argumentação em sala de aula e na produção de provas leva à necessidade de considerar e combinar ferramentas lógicas de forma específica para a disciplina, que podem diferir daquelas usualmente exigidas em matemática.
Nyaya; Non-standard quantification; Logic; Argumentation and proof; Set-theoretic language
Settore MATH-01/B - Didattica e storia della matematica
2022
http://www.periodicos.ulbra.br/index.php/acta/article/view/7405
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