ספר חדש לד"ר ולדימיר נודלמן: לימודי מתמטיקה באמצעות טכנולוגיה

המתמטיקאי ד"ר ולדימיר נודלמן, מרצה בבית הספר למדעי המחשב של HIT, פרסם לאחרונה ספר חדש בשם 'לימודי מתמטיקה באמצעות טכנולוגיה', בהוצאה המכובדת Scientific World

מימין: כריכת הספר
כריכת הספר "לימודי מתמטיקה באמצעות טכנולוגיה", ד"ר ולדימיר נודלמן.
צילום הכריכה: World Scientific Publishing Co Pte Ltd

הספר, שיצא לאור בינואר 2025 הוא ספרו השלישי של ד"ר נודלמן על המתמטיקה והדמיית המתמטיקה: לפני כ-11 שנים, בשיתוף עם פרופסור גבריאל כץ מ-MIT, הוא פרסם ספר על אלגברה באותה הוצאה לאור; ובשנות ה-80 פרסם את הספר הראשון ברוסיה על המחשב ככלי הוראה.

ספרו החדש של ד"ר נודלמן משקף פרויקט ענק עליו הוא עובד כבר 30 שנה: פיתוח VisuMatica – תוכנה אחידה ללימוד, הוראת וחקר המתמטיקה בכל הרמות, מתלמידי תיכון ואוניברסיטאות ועד מתמטיקאים. לתוכנת VisuMatica יש ממשק ידידותי והיא מאפשרת למשתמש להגדיר אובייקטים מתמטיים בצורה טבעית, ללא צורך בתחביר מיוחד.

הספר החדש מציג שיטות ללימוד ולחקר המתמטיקה במבט פונקציונלי במגוון תחומים: חשבון אינפיניטסימלי (אינפי), משוואות דיפרנציאליות, אלגברה לינארית, פונקציות מורכבות, גיאומטריה דו-ממדית ותלת-ממדית ועוד. הספר מראה כיצד, בהתבסס על ניתוח חומר מתמטי, ניתן לבנות ולבחון מודלים דינמיים ויזואליים להדמיה, למחקר ולביטוי חזותי של תכונות אופייניות של העצמים עצמם. מודלים כאלה חורגים מהתחום של הדמיה, אפילו דינמית, בלבד: במקרים מסוימים הם חושפים מאפיינים הנסתרים אפילו ממתמטיקאים מקצועיים, וממחישים מושגים מתמטיים מורכבים שקשה לגשת אליהם בהצגה הקלאסית, ולכן הושמטו מספרי הלימוד הסטנדרטיים. בספר מובאות דוגמאות ודוגמאות-נגד של מושגים ומשפטים, לצד שאלות, משימות ותרגילים.

ד"ר נודלמן חוקר ומפתח את תחומי ההוראה וההדמיה של המתמטיקה מתחילת דרכו המקצועית, ועבודת הדוקטורט שלו עסקה בכלים להוראת מתמטיקה. "בשנות ה-70 לא היו מחשבים בהוראה", הוא מספר. "המצאתי מכשירים אלקטרוניים ואחרים להוראת מתמטיקה ורשמתי עליהם פטנטים. כעבור זמן מה הוזמנתי למכון סודי במוסקבה, ושם הראו לי מחשב עם תוכנה שהציגה על המסך מכשיר שפיתחתי. הופתעתי, זה היה מאוד מרשים. מיד הבנתי שזה העתיד: אחרי הכל, הרוב המכריע של הכלים להוראת מתמטיקה מציגים מידע במישור וניתן להחליפם במסך מחשב. באותו זמן, כעמית מחקר בכיר במכון מחקר במינסק, עברתי לפתח תוכנות המיישמות את רעיונותיי להוראת מתמטיקה."

בשנת 1990 ד"ר נודלמן עלה לישראל, וזמן קצר לאחר מכן זכה בפרס בינלאומי על תוכנות שפיתח ללימוד כמה נושאים במתמטיקה. הוא הצטרף ל-HIT, בתחילה כחבר סגל אורח, והיה הראשון שלימד תכנות במכון. במקביל לפעילותו האקדמית החל לפתח את VisuMatica , תוכנה אחידה למתמטיקה, שהפכה למשימת חייו. "לעולם לא אסיים את התוכנה הזו", אומר ד"ר נודלמן. "זו משימה בלתי נגמרת, ואני כל הזמן מוסיף תמיכה בתחומים חדשים ומעמיק בתחומים הקיימים".

VisuMatica ומודלים מוכנים זמינים באתר ההוצאה לאור Scientific World