在人工智能發(fā)展趨勢下,數(shù)學(xué)教育該何去何從?
對于“人工智能(AI)”這個名詞,我想大家應(yīng)該都非常熟悉,即使不是從事這一行業(yè)的工作人員,至少也聽說過這個專業(yè)術(shù)語。如相關(guān)的人工智能產(chǎn)品已經(jīng)完全走進我們的生活,如智能手機、智能音箱、智能手環(huán)等等。
“人工智能(AI)”雖然看上去很高大上,但其本質(zhì)是計算機技術(shù)發(fā)展到一定程度“融合”的結(jié)果,通過對計算機硬件與軟件的結(jié)合,實現(xiàn)模仿、研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。如機器人領(lǐng)域、語言識別、圖像識別、自然語言處理等所有與之相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域,都屬于“人工智能(AI)”。
因此,“人工智能(AI)”屬于計算機科學(xué)的一個分支。看到這里,很多人或許會想到程序設(shè)計,但“人工智能(AI)”不僅僅是程序設(shè)計那么簡單,因為它還包含大量的數(shù)學(xué)知識,如概率論、統(tǒng)計學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)等。
如果一個人要想成為人工智能領(lǐng)域的程序員,進入“高大上”的人工智能領(lǐng)域,沒有扎實的數(shù)學(xué)知識功底,那是不可能實現(xiàn)的。如我們最常見的機器算法,某些APP根據(jù)大家的閱讀習慣,推薦相關(guān)的資訊,就是基于數(shù)學(xué)知識當中的概率論與統(tǒng)計學(xué)等數(shù)學(xué)內(nèi)容。
學(xué)好數(shù)學(xué)能幫助一個人進入“人工智能(AI)”領(lǐng)域,那么何為學(xué)好數(shù)學(xué)?是不是取得優(yōu)異的數(shù)學(xué)成績就代表著學(xué)好數(shù)學(xué)呢?這可不一定,關(guān)鍵在于會不會“用”。
一個人的數(shù)學(xué)成績?nèi)〉酶叻?,并不代表這個人數(shù)學(xué)學(xué)得好,這主要是基于很多人崇拜“分數(shù)論”,把數(shù)學(xué)當成考取名校的踏腳石,這些人的數(shù)學(xué)高分往往都是經(jīng)過題海戰(zhàn)術(shù)、刷題等訓(xùn)練的結(jié)果,而對什么是數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)的邏輯思維能力、數(shù)學(xué)與生活之間的關(guān)系等,可能一知半解,甚至是無知。
腦袋里只有一堆解題方法,卻不知道怎么用,這就是所謂的“高分低能”。
學(xué)習數(shù)學(xué),我們已經(jīng)習慣于講題、解題、做題、再訓(xùn)練等一系列看似“規(guī)矩”的環(huán)節(jié),這也間接加劇人們對數(shù)學(xué)的偏見:枯燥和無聊。
什么是數(shù)學(xué)?
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化、空間以及信息等概念的一門學(xué)科,在人類歷史發(fā)展和社會生活中,數(shù)學(xué)發(fā)揮著不可替代的作用,更是學(xué)習和研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)必不可少的基本工具。
從數(shù)學(xué)的大體概念中,我們至少可以看出這么兩點:
一、數(shù)學(xué)一門綜合性和實踐性非常強的學(xué)科;
二、數(shù)學(xué)是人類社會各方面發(fā)展必不可少的工具。
基于這兩點因素,數(shù)學(xué)這門學(xué)科就具有高度的綜合性、很強的實踐性,而且自身具有生長性和發(fā)展性,會隨著社會發(fā)展而發(fā)展,反之也會影響社會的發(fā)展而發(fā)展。
因此,當我們的學(xué)生如果只關(guān)注解題刷題,不去理解和消化數(shù)學(xué)的綜合性和實踐性,就無法學(xué)會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去解決實際問題,更不要說提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
當前的中學(xué)數(shù)學(xué)課本,所展示的知識內(nèi)容呈現(xiàn)出立體交叉的布局,知識點之間聯(lián)系更加密切,每一章節(jié)都穿插了大量的實用性知識板塊,這不僅幫助學(xué)生擴大了知識面,更提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
令人惋惜的是,在現(xiàn)實的數(shù)學(xué)學(xué)習過程中,很多人都忽視培養(yǎng)運用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力,更不要說主動去理解和消化數(shù)學(xué)思想方法。
在很多文章里,我多次強調(diào)數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓,一個人只有學(xué)會運用數(shù)學(xué)思想方法,這樣才能把具體的數(shù)學(xué)知識、方法技巧等轉(zhuǎn)化成分析問題與解決問題的能力,最終才能提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
我們所要學(xué)習的數(shù)學(xué)知識、思想方法等,都蘊含在題目當中,題目是數(shù)學(xué)知識和思想方法的外在表現(xiàn)。當我們面對一道數(shù)學(xué)題目,或是運用數(shù)學(xué)知識去解決實際問題,而在這個解決問題過程中所展現(xiàn)出來的思維方式等,就是一個人訓(xùn)練和提高邏輯思維能力***時期。
科學(xué)思維的核心是我們的數(shù)學(xué)思維模式,而數(shù)學(xué)思維的基石就在于邏輯推理,因此我們把邏輯推理看成是數(shù)學(xué)思維的基本方法,那么邏輯思維能力就成為衡量一個人數(shù)學(xué)能力的標準之一,更是代表著一個人能否把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到更高的層面的基石。
我們的數(shù)學(xué)課堂如果可以關(guān)注學(xué)生的思維變化、思考過程,關(guān)注他們的思維邏輯,不再只是關(guān)注問題結(jié)論的對與錯,不斷地總結(jié)反思,這樣才能幫助我們的學(xué)生在知識的發(fā)生發(fā)展和深化過程中去理解知識,在分析問題與解決問題過程中去消化數(shù)學(xué)思想方法,從根本上提高對數(shù)學(xué)的認識,不斷提高數(shù)學(xué)綜合能力。
社會在發(fā)展,數(shù)學(xué)的學(xué)習方法方式也要跟上時代的發(fā)展,要從過去只追求結(jié)論對與錯的模式中脫離,讓我們的學(xué)生學(xué)到有價值的數(shù)學(xué),讓不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展,人人都能獲得所必須的數(shù)學(xué)知識。