Наблюдая дискуссию об актуальности изучения математики, заметил одно ложное представление, что математика не нужна людям творческих профессий. На самом деле это не так. Если мы говорим об обучении детей в школе, то на первом плане должна быть не практичность знаний, а фокус на развитии ребенка. И в первую очередь на развитии мозга ребенка. На эту тему очень советую прочитать книжку «Как мы учимся» Станисласа Деана.
Детский и подростковый возраст — это сенситивный период для формирования мозга. Сенситивность в этом контексте означает наличие определенного временного окна возможностей для развития тех или иных способностей и навыков. Если в этот период не дать ребенку нужную нагрузку на мозг, возможность будет утрачена, и наверстать ее во взрослом возрасте будет крайне сложно. Ведь этот некий дефицит уже станет частью характера, психики и самовосприятия. Пропущенный или преждевременно прерванный период оптимальной стимуляции может привести к тому, что некоторые когнитивные функции не достигнут своего полного потенциала. Такие последствия может быть сложно или даже невозможно полностью компенсировать на более поздних этапах жизни.
Например, начальная школа и начало средней — чрезвычайно важный период для развития способностей, которые формируются через письмо рукой. Это развитие мелкой моторики и координации, скорейшее овладение чтением, лучшее усвоение и запоминание материала, повышение нейропластичности, влияние на абстрактное и образное мышления, лучшая способность формулировать и высказывать свое мнение и многое другое.
Сенситивный период для математики длиннее и продолжается примерно до 16 лет. Именно поэтому идея «забить» на математику в школе, а потом в авральном режиме готовиться к НМТ запрограммирована на провал, потому что ценное время уже потеряно.
Так в чем важность математики?
- Математика активизирует нейропластичность, приводит к структурным изменениям в мозге, наблюдается увеличение плотности серого вещества в участках, критически важных для числовых операций, таких как внутритеменная борозда.
- Математика создает условия для развития префронтальной коры, отвечающей за планирование, принятие решений, рабочую память (способность удерживать и манипулировать информацией в краткосрочной перспективе), торможение нерелевантной информации, мониторинг ошибок и критическое мышление.
- Прекращение изучения математики в подростковом возрасте (в частности, после 16 лет) ассоциируется со снижением уровня гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в префронтальной коре. ГАМК — основной тормозной нейромедиатор в мозге взрослых, играет критически важную роль в процессах нейропластичности, обучения, планирования, принятия решений и формирования памяти.
- Изучение математики формирует навык решения проблем, системный подход: тщательно анализировать заданные условия, разбивать сложные задачи на меньшие, более управляемые этапы, выявлять скрытые закономерности и строить логически обоснованные заключения.
- Математика готовит детей к эффективному выполнению незнакомых заданий, развивая гибкость мышления и способность адаптироваться к новым вызовам.
- Математика является самым лучшим инструментом для развития логического мышления. Решение математических задач неизбежно требует от детей применения логики, анализа предоставленной информации, поиска взаимосвязей между разными элементами задачи и оценки полученных результатов. Это воплощение порядка и четкой логики.
- Благодаря математике дети учатся устанавливать причинно-следственные связи, грамотно, четко и последовательно формулировать свои мысли, делать правильные и обоснованные логические выводы. Аналитическое мышление, которое оттачивается во время работы с математическими структурами, позволяет раскладывать сложные явления на более простые компоненты, понимать их внутреннее строение и принципы функционирования.
- Критическое мышление развивается из-за постоянной необходимости анализировать условия задачи, выдвигать и проверять гипотезы, оценивать достоверность информации и обосновывать свои решения, не принимая ничего на веру без соответственных доказательств. Это формирует навык глубоко осмысливать информацию и скептически относиться к поверхностным утверждениям.
- Решение математических задач, особенно сложных и многоэтапных, требует длительной и устойчивой концентрации внимания, а также способности не отвлекаться на посторонние факторы и мысли. Эта способность сосредотачиваться чрезвычайно важна для успеха не только в математике, но и в любой интеллектуальной деятельности.
- Математика по своей сути наука абстрактная. Она приучает оперировать символами, абстрактными понятиями и структурами, которые не всегда непосредственно отображаются в конкретных объектах реального мира. Это развивает способность абстрактно мыслить, обобщать математический материал, отделять форму от содержания и оперировать формальными логическими конструкциями. Изучение геометрии как неотъемлемой части математики особенно способствует развитию пространственного мышления и воображения, то есть способности представлять и манипулировать объектами в трехмерном пространстве.
- Математика помогает в изучении гуманитарных дисциплин, развивая мышление, воображение, тренируя память и способность структурировать большие объемы информации, что важно, например, при работе с текстами или историческими данными. Навыки логического анализа, обобщения, поиска закономерностей и установления причинно-следственных связей, которые оттачиваются на математических задачах, чрезвычайно полезны для глубокого понимания литературных произведений, исторических процессов и социальных явлений.
- Геометрические формы, понятие пропорции (включая знаменитое золотое сечение), симметрия, перспектива — все это математические концепции, которые являются фундаментальными для композиции, гармонии и эстетики в живописи, скульптуре, графике и архитектуре.
- Существует глубокая и давняя связь между математикой и музыкой, известная еще со времен Пифагора. Теория музыки активно использует математические понятия для описания и анализа гармонии, ритма, темпа и структуры музыкальных произведений. Высота звука описывается частотой колебаний, длительность нот имеет четкие математические соотношения, музыкальный размер определяет количество долей в такте, а аккорды строятся на основе определенных интервальных соотношений.
- Исследования показывают, что существует положительная корреляция между уровнем математического образования и уровнем дохода. Чем выше уровень математических курсов, которые ученик успешно окончил, тем больше вероятность получить высшее образование и соответственно более высокий заработок в будущем. Даже, если учесть другие факторы, такие как общая успеваемость или количество пройденных курсов по другим предметам, углубленное изучение математики (например алгебры, геометрии, математического анализа) демонстрирует более сильную связь с будущими заработками.
Конечно, написанное выше не означает, что другие предметы не нужны или не важны. Такую же статью можно написать чуть ли не о каждом предмете, который изучают в школе, включая гуманитарные предметы и физическое воспитание.
Важно давать нашим детям комплексное образование, которое будет развивать их мозг, а не концентрироваться на чем-то одном. И математика в школе — не столько о синусах и их практическом применении, сколько о том, как эти условные синусы влияют на развитие детей.