В школе точные науки не пользуются большой любовью: они часто кажутся слишком трудными, а практическая польза функций и логарифмов довольно призрачна. Но лекторы TED настаивают на том, что знакомство с этими предметами помогает нам не только более рационально подходить к работе и принимать взвешенные решения, но еще расширить кругозор и развить эмпатию. «Теории и практики» выбрали шесть выступлений о том, что можно объяснить с помощью математики, как изучать физику на кухне и почему кодить полезно всем.

Математический ключ к пониманию мира

Лектор: Роджер Антонсен, профессор информатики в Университете Осло

Русские субтитры: Есть

Хронометраж: 17:04

Роджер Антонсен напоминает, что математика описывает закономерности, с которыми мы сталкиваемся ежедневно — например, когда завязываем шнурки, слушаем музыку или отбиваем чечетку. Если человеку под силу увидеть, что любое уравнение — это метафора, а дробью 4/3 можно описать мелодию или узор, то на все остальное он тоже сможет взглянуть по-новому и лучше понять других.

«Многие думают, что математика — это сложение, вычитание, умножение, деление, дроби, проценты, геометрия, алгебра — все вот это. Но мне бы хотелось поговорить о ее сути. […] Определение математики, которое я использую ежедневно, следующее: во-первых, математика — это поиск закономерностей, и под закономерностью я подразумеваю связь, структуру, некоторую упорядоченность, правила, которые управляют тем, что нас окружает. Во-вторых, я считаю, что математика — это представление этих закономерностей с помощью языка. Если у нас нет подходящего языка, то мы его изобретаем, и это важнее всего. Также в математике мы строим предположения, экспериментируем с ними и смотрим, что получается. И наконец, заниматься математикой — значит делать всякие крутые штуки. Она позволяет нам придумывать так много всего. Давайте же посмотрим на эти закономерности. Например, если вы хотите завязать галстук, то тут есть свои правила, а у узлов есть названия. И к завязыванию галстука вы тоже можете применить математику».

Сила математических ошибок

Лектор: Джо Боулер, профессор методики обучения математике в Стэнфордском университете

Русские субтитры: Нет

Хронометраж: 12:57

Порой мы оправдываем свое математическое невежество тем, что у нас гуманитарный склад ума и все эти уравнения и графики выше нашего понимания. Джо Боулер считает, что подобные утверждения — отговорки. Она советует ученикам не бояться делать ошибки, поскольку именно благодаря им мы развиваемся.

«Джейсон Моузер и его коллеги проанализировали снимки МРТ и установили, что если во время занятий математикой мы совершаем ошибку, то наш мозг растет. Просто фантастика. Когда мы ошибаемся, в мозге активируются синапсы. Исследователи заметили, что, когда участники эксперимента допускали ошибки в решении, в их мозге активировалось больше синапсов, чем когда они все делали правильно. Поэтому ошибаться на самом деле полезно, нам бы хотелось, чтобы школьники помнили об этом. Также ученые пришли к еще одному удивительному выводу. […] Когда ошибается человек, который нацелен на рост, который верит в безграничность своего потенциала и возможность научиться чему угодно, его мозг развивается активнее, чем мозг того, кто сомневается в своих силах».

Увлекательная физика будничной жизни

Лектор: Хелен Черски, физик и океанограф

Русские субтитры: Есть

Хронометраж: 15:57

В глазах общественности физика ушла недалеко от математики: часто людям кажется, что она сложна, что ей занимаются чудаки со странным гардеробом, что большинству ее все равно не понять. Хелен Черски напоминает о том, что в обыденной жизни мы постоянно наблюдаем за различными физическими явлениями, и для того, чтобы провести эксперимент, не нужно специальное оборудование, достаточно содержимого холодильника или магнитов на его дверце.

«Существует несколько понятий, с которыми можно познакомиться прямо на вашей кухне, и эти понятия действительно пригодятся в жизни. Если вы хотите узнать кое-что о термодинамике, начните с утки: например, почему у нее не мерзнут лапки? Если вы разберетесь с термодинамикой уток, то сможете объяснить и работу холодильников. Магниты, с которыми можно поиграть на кухне, приведут вас к ветряным турбинам и современным методам генерации энергии. Изюм и лимонад — это всегда хороший набор для экспериментов: если вы пришли на скучную вечеринку, выудите пару изюминок из барных закусок, бросьте их в стакан лимонада. У этого действия будет три последствия: во-первых, на это любопытно посмотреть, попробуйте; во-вторых, зануды сами от вас отойдут, в-третьих, это привлечет интересных людей. Одни сплошные плюсы».

Программирование как чтение, только для ленивых

Лектор: Кристиан Дженко, стипендиат Южного методистского университета (сейчас — программист и разработчик приложений)

Русские субтитры: Нет

Хронометраж: 10:25

Кристиан Дженко уверен, что программирование необходимо каждому: даже скромные познания в информатике помогут лучше справляться с нашими обязанностями вне зависимости от профессии. Кроме того, программирование — это отличный выбор для ленивых: оно помогает за мгновения решать задачи, на которые раньше уходили месяцы. Все-таки сейчас с помощью одного смартфона можно произвести вычисления для синхронного запуска миллиона космических кораблей «Аполлон» на Луну. Как-то неловко тратить такой потенциал на игры.

«Вы, возможно, недоумеваете: «Зачем мне учиться программировать?» Хороший вопрос. Вероятно, в XV веке люди примерно так же задумывались о чтении. Но сейчас, когда вы научились читать, разве вам не кажется, что это действительно удобно, когда не нужно надеяться на чужую помощь? Очень полезно, когда у вас есть такой интеллектуальный инструмент, благодаря которому можно расширить свои возможности и решить различные задачи. И компьютеры — это отличные инструменты для расширения возможностей. Если программисту или человеку с мало-мальским опытом в программировании не хочется идти в видеопрокат, то он может создать сайт, который будет передавать видео прямо на его компьютер. Если у кого-то проблемы с учебниками, то программист говорит: «О, у меня идея! Сделаю-ка я энциклопедию, в которой каждый сможет редактировать статьи, и они будут в открытом онлайн-доступе». Им такое по плечу. Если программисту неудобно расспрашивать знакомых о личной жизни, он разработает сайт, на котором эта информация будет доступна для всех друзей пользователя. Частым побочным эффектом при решении подобных задач становится то, что кодеры превращаются в мультимиллиардеров. Но даже если вы не изобретете новый Facebook, программирование поможет вам развить мыслительные навыки — например, способность разбивать сложную задачу на составляющие».

Программирование не только для программистов

Лектор: Али Партови, предприниматель, сооснователь образовательного некоммерческого проекта Code.org

Русские субтитры: Нет

Хронометраж: 15:24

Али Партови тоже считает, что в современном мире без навыков программирования прожить невозможно, поэтому, чем раньше дети научатся общаться с компьютером, тем лучше. На самом деле это гораздо проще, чем кажется, ведь даже в песенках и считалках для самых маленьких можно выделить закономерности и описать их с помощью программ. Али уверен, что, вопреки стереотипам, информатика не превращает человека в компьютерного зомби, а, напротив, расширяет его взгляд на мир, учит мыслить логически и более эффективно решать проблемы. Также не стоит переживать из-за того, что дети останутся без глаз: программы можно писать и на бумаге. В конце концов, первой в мире программисткой считается дочь Байрона Ада Лавлейс — в ее времена, конечно, никаких мониторов не было.

«Давайте поговорим о языке. Мы ведем детей в школу не для того, чтобы они там научились правильно расставлять знаки препинания или освоили орфографию и грамматику. Как только ты научился читать и писать, можно использовать эти навыки, чтобы узнавать что-то новое и, что важнее, чтобы создавать что-то новое и делиться этим. Язык помогает развивать воображение, творческое начало и распространять новые идеи. Но все то же самое можно сказать об информатике. Заниматься информатикой значит не только учиться программировать. Программирование — это лишь начало, совсем как правила орфографии или грамматики. Как только вы освоили язык, оживает ваше воображение, вы можете браться за сложные задачи и создавать нечто новое. Уроки английского готовят детей к колледжу и к жизни, без них невозможно получить высшее образование. То же самое можно сказать о программировании: оно готовит детей к колледжу и к жизни, и при этом практически без разницы, чем они собираются заниматься. Недавно Нобелевскую премию по химии получила команда программистов; в орнитологии, науке о птицах, основные исследования сегодня проводятся программистами. Посмотрим на медицину: один из лучших в мире докторов, глава Института онкологии имени Фреда Хатчинсона, сказал: «Если хочешь стать врачом, то научиться программировать для тебя не менее важно, чем изучить анатомию человека».

«У меня плохо с математикой»

Лектор: Эмили Каландрелли, ведущая научно-популярной программы Xploration Outer Space

Русские субтитры: Нет

Хронометраж: 16:10

Порой люди громко и даже с гордостью заявляют о том, что «у них с математикой плохо». По мнению Эмили Каландрелли, это опасная тенденция. Благодаря STEM-образованию (то есть изучению естественных наук, технологий, инженерного искусства и математики) мы учимся мыслить критически, принимать рациональные решения, объективно оценивать действия окружающих и источники информации. Поэтому всеобщее пренебрежительное отношение к точным и естественным наукам не приведет ни к чему хорошему.

«Четверо из десяти американцев отрицают эволюцию; они считают, что людей в их современном виде поселили на Земле, когда ей не было еще и 10 тысяч лет, и поверить не могут, что мы произошли от этих проклятых грязных приматов. Родители сегодня слишком часто отказываются делать прививки детям из страха, что вакцины опасны и могут вызвать аутизм, — страха, который раз за разом развенчивается многочисленными независимыми исследованиями. Вот почему заболевание, которое в 2000 году считалось искорененным, за последние два года вернулось в США с рекордным числом случаев. Перед нами очевидная проблема: нашей стране не хватает грамотности в области STEM. […] Что можно сделать уже сегодня, чтобы воспитать более сведущее общество? […] Во-первых и в-главных, нам надо поменять наши убеждения и понять, что, чтобы развить научную грамотность, не обязательно профессионально заниматься наукой. Когда членов Палаты представителей, которые отрицают перемену климата по вине человека, спрашивают, почему они придерживаются такой точки зрения, они чаще всего отвечают: «Эй, ну я же не ученый!» Но это не значит, что ты не способен понять научные доводы».