Если вы подписаны на наш Дзен (который про молодых ученых и современную электронику), то про полезность математики наверняка знаете. А если сыграл другой сценарий? Заглянули случайно и думаете: «Логарифмы – кошмар. Алгебра – тоска. Скучно, непонятно, для меня бесполезно».
Переформатировать такой настрой с помощью статьи сложно, но показать, что математика – не мертвый набор формул, а увлекательный полезный инструмент, попробуем.
Итак, зачем математике учат всех, если в реальной жизни большинство людей не использует ни тригонометрию, ни интегралы? Для вычислений есть ПК, гаджеты и, в конце концов, специалисты, которых можно спросить, если понадобится. Это так. Но кто построил для нас современный мир, кто придумал наполняющие его технологии?
Интуитивно вы понимаете, что существуют какие-то научные центры (например, Сколково), где гениальные ученые делают какие-то открытия. Вам не нужно знать подробности, чтобы пользоваться достижениями тех ученых, покупать бытовую электронику, менять смартфоны, устанавливать новые программы и общаться с искусственным интеллектом. Однако подумайте вот о чем.
Что нужно, чтобы гений раскрыл свой потенциал и придумал новую технологию? Прежде всего, его необходимо подготовить. Для этого какие-то профессоры (очень крутые умницы) дали гению знания, в том числе по высшей математике. А откуда взялись те крутые наставники? Они выделились из солидной группы отличных вузовских преподавателей, которых, в свою очередь, учили многочисленные специалисты в разных университетах страны. А как появились те специалисты? Способности каждого из них открыли и развили простые школьные учителя. И как это получилось? А вот благодаря тому, что все дети учат математику в школах.
Говоря простыми словами, все дети получают среднее математическое образование, чтобы раскрывали научный потенциал самые талантливые. Они развивают свои способности и участвуют потом в создании новых технологий.
Почему важна именно математика, понятно – она служит необходимым инструментом для всех точных наук. Невозможно без знания алгебры и геометрии стать физиком, химиком, инженером, программистом, проектировщиком, экономистом или летчиком. С этим никто не спорит. Противоречие появляется, когда вы говорите: «Я – гуманитарий, математика мне не нужна» А верно ли это? В большинстве случаев – нет.
Вот, казалось бы, гуманитарная профессия – художник. А загляните в учебник по рисованию. В основе всего там лежат геометрические фигуры, пропорции, перспектива и законы симметрии. Так написание пейзажа начинается с разметки холста, где проводятся параллельные и пересекающиеся прямые, которые обозначают линию горизонта и, скажем, угол, под которым дорога будет правдоподобно уходить вдаль. Набросок кошки – это овалы и треугольники. Чтобы изобразить лошадь, надо понимать, как соотносится размер ее головы с длиною ног и туловища. Здесь подключаются знания биологии, анатомии и даже физики.
Скульптор – это тоже художник, но работающий с объемными материалами: глиной, мрамором, металлом, деревом. «Творчество!» – скажете вы. «И обязательные технические расчеты», – добавим мы. Иначе всадник перевернет неустойчивого коня, у орла отвалятся слишком большие крылья, а наклонившаяся Венера упадет с постамента.
«Я буду режиссером, а он ни разу не математик», – скажет кто-то из вас. Ой ли?.. У хороших режиссеров развито то, что называется системным мышлением. Представьте, что один человек должен держать в голове целый спектакль! А это далеко не только творчество. Помимо художественного замысла, режиссер думает о конкретике его воплощения. Фактически он решает задачу, в которой есть цель – спектакль, и есть ограниченные ресурсы, такие как:
- бюджет;
- сроки;
- актеры;
- возможности постановочного, костюмерного и других цехов
- занятость репетиционных помещений и так далее.
Понятно, что у главного режиссера есть помощники, начальники цехов, бухгалтер и другие специалисты, которым он делегирует часть своих забот. Но от того, как четко режиссер видит путь всего театра от решения поставить «Чайку» до премьеры, зависит рождение самого спектакля. За четкость планирования отвечает системное мышление, которое тренирует математика.
Математика в школе. Математика в жизни
Итак, математика является неотъемлемой часть жизни человека. Если когда-нибудь вы увлекались Монополией или Морским боем, то сталкивались с ней в игре. Шахматы – это исключительно умение просчитывать ходы. Можно сказать, что математика – это во многом логика, возможность выстраивать цепочки связей, отыскивать неординарные решения. Вот это самое абстрактное мышление помогает подходить к вопросам нестандартно, мыслить творчески. Кстати, очень часто артисты, писатели, stand-up-еры имеют математический склад ума. Они вряд ли могут в уме перемножать четырехзначные числа или проводить интегральные вычисления, но благодаря отлично развитому абстрактному мышлению с азартом и легкостью изобретают что-то новое в своем деле.
Почему дети не хотят учить математику? Первый ответ – у них нет способностей. Но подумайте, легче всего, столкнувшись с трудностями, сказать: «Мне это не дано», и отойти в сторону. Однако людей, не склонных к математике, не существует. Если у человека нет органических нарушений головного мозга, генетических или приобретенных заболеваний, влияющих на логическое мышление, то он может освоить и алгебру, и геометрию. Вопрос только в том, что не все одинаково талантливы, чтобы сделать это на «отлично».
Второй ответ – школьника (а затем и студентам) непонятно, скучно, и нет мотивации. Причем этот ответ отлично подходит и для других наук: физики, химии, биологии или русского языка. Роль преподавателя в данном контексте выходит на первое место. Именно на нем лежит первичная ответственность за объяснение сложного простыми словами, за обоснование важности материала, за доказательство связи предмета с другими областями знаний и реальной жизнью.
Известна студенческая присказка про три «З»: заучил, (с)дал, забыл. Она говорит об отсутствии видимой связи между знаниями и дальнейшей практической пользой от них. Призвание преподавателя – не просто передать набор формул, но зажечь интерес, показать, какую роль играет его дисциплина в общей картине мира, как она может повлиять на прогресс в целом и на будущую профессию конкретного учащегося в частности.
Впрочем, с формулами тоже не все очевидно. Их необходимо подавать в максимально понятном виде. Они же – не самоцель, а инструмент для работы. Котлован, к примеру, можно копать лопатой, а можно экскаватором. Второе – эффективнее. Берем шире – математика сама является инструментом (тем самым экскаватором) для других наук. Если в сложной физической формуле разложить все значки и связки, то станет понятно математическое описание реального физического процесса. Добавим еще мотивацию, то есть осознание студентом практической пользы от изучения того процесса, тогда получим на выходе увлеченного специалиста.
Нужны ли науки всем поголовно?
На уровне школьного образования науки нужны всем. С их помощью развиваются грамотность и мышление, формируются кругозор и необходимые практические навыки, хотя бы на уровне расчета простых процентов по кредиту. Об этом недавно рассказал в сюжете канала Москва24 Тимур Насыбуллов – тридцатидвухлетний доктор физико-математических наук.
Но после средней школы образование по принуждению никому не нужно. Решение о дальнейшей учебе каждый принимает сам, по собственному желанию, в противном случае это насильствие. Неправильно говорить и о массовом высшем образовании. Наша страна полна талантливых рабочих кадров. Хотя здесь стоит упомянуть, что существовавшая раньше система среднего специального образования с многочисленными училищами и техникумами, сейчас дезориентирована, разобрана, не престижна. Почему выпускники школ стараются обходить профессиональные колледжи стороной, тема отдельного разговора. Но она напрямую касается проблемы развития отрасли электроники, за которую болеет наша компания. Поэтому мы обязательно поднимем этот вопрос в дальнейших публикациях.
Популяризация большой науки
Физика, химия и биология, вооруженные достижениями математики, – это современный локомотив научно-технического прогресса. Мировые тенденции показывают, как важна роль естественных наук для развития цивилизации в эпоху экономических, международных, энергетических кризисов. Сейчас многие страны вынужденно или планово принимают решения о поддержке национальных научных центров, создают условия для развития научно-технологических разработок, ускорения индустриализации, достижения опережающего инновационного развития. Россия и Китай активно включены в эти процессы.
Для решения большинства проблем научно-технологического прогресса необходимо готовить конкурентоспособную молодежь, вооруженную инновационными технологиями. Очевидно, что эту работу необходимо начинать со школы. Помочь школе в решении этого вопроса – приоритетная задача государства и системы образования.
Необходимо простым и доступным языком доносить до молодежи информацию о научных исследованиях, открытиях и развитии научных направлений. Очень важно, чтобы люди увидели связь между простым школьным задачником и чудом научных открытий, чтобы точные науки не казались бы слишком сложными и недоступными, чтобы просыпалось любопытство, побуждающее узнавать новое, чтобы вместо «это не моё» молодой человек сказал бы о науке: «Я хочу этим заниматься!»
К сожалению, сейчас некоторые специалисты уровня РАН считают популяризацию науки комиксом и превращением ее в зрелище. Что это – высокомерие, недальновидность или непонимание важности современных методов подачи информации?
Нужно развивать передачи на телевидении, на которые приглашаются талантливые ученые и эксперты бизнеса. Пусть профессионалы простым и доступным языком объясняют, зачем нужно то или иное направление в технологиях и науках. Необходимы специализированные научно-популярные социальные сети, блоги, которые вовлекали бы в диалог на равных всех: от водителя такси до инженера завода. Требуется развитие новых форм, таких как математические проекты в Интернете, интерактивные встречи и интернет-сообщества, специализированные игры, квесты и т.д. Когда у людей будет формироваться особое отношение к науке и разработкам, они захотят участвовать в них сами или передадут это желание своим детям. Чем больше молодежи будет заинтересовано в получение научных знаний, тем быстрее получится развивать отечественные технологии.