在人工智能发展趋势下,数学教育该何去何从?
对于“人工智能(AI)”这个名词,我想大家应该都非常熟悉,即使不是从事这一行业的工作人员,至少也听说过这个专业术语。如相关的人工智能产品已经完全走进我们的生活,如智能手机、智能音箱、智能手环等等。
“人工智能(AI)”虽然看上去很高大上,但其本质是计算机技术发展到一定程度“融合”的结果,通过对计算机硬件与软件的结合,实现模仿、研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。如机器人领域、语言识别、图像识别、自然语言处理等所有与之相关联的领域,都属于“人工智能(AI)”。
因此,“人工智能(AI)”属于计算机科学的一个分支。看到这里,很多人或许会想到程序设计,但“人工智能(AI)”不仅仅是程序设计那么简单,因为它还包含大量的数学知识,如概率论、统计学、数理统计、线性代数、离散数学等。
如果一个人要想成为人工智能领域的程序员,进入“高大上”的人工智能领域,没有扎实的数学知识功底,那是不可能实现的。如我们最常见的机器算法,某些APP根据大家的阅读习惯,推荐相关的资讯,就是基于数学知识当中的概率论与统计学等数学内容。
学好数学能帮助一个人进入“人工智能(AI)”领域,那么何为学好数学?是不是取得优异的数学成绩就代表着学好数学呢?这可不一定,关键在于会不会“用”。
一个人的数学成绩取得高分,并不代表这个人数学学得好,这主要是基于很多人崇拜“分数论”,把数学当成考取名校的踏脚石,这些人的数学高分往往都是经过题海战术、刷题等训练的结果,而对什么是数学思想方法、数学素养、数学的逻辑思维能力、数学与生活之间的关系等,可能一知半解,甚至是无知。
脑袋里只有一堆解题方法,却不知道怎么用,这就是所谓的“高分低能”。
学习数学,我们已经习惯于讲题、解题、做题、再训练等一系列看似“规矩”的环节,这也间接加剧人们对数学的偏见:枯燥和无聊。
什么是数学?
数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,更是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
从数学的大体概念中,我们至少可以看出这么两点:
一、数学一门综合性和实践性非常强的学科;
二、数学是人类社会各方面发展必不可少的工具。
基于这两点因素,数学这门学科就具有高度的综合性、很强的实践性,而且自身具有生长性和发展性,会随着社会发展而发展,反之也会影响社会的发展而发展。
因此,当我们的学生如果只关注解题刷题,不去理解和消化数学的综合性和实践性,就无法学会应用数学知识去解决实际问题,更不要说提高数学素养。
当前的中学数学课本,所展示的知识内容呈现出立体交叉的布局,知识点之间联系更加密切,每一章节都穿插了大量的实用性知识板块,这不仅帮助学生扩大了知识面,更提高了学生分析问题和解决问题的能力。
令人惋惜的是,在现实的数学学习过程中,很多人都忽视培养运用数学解决实际问题的能力,更不要说主动去理解和消化数学思想方法。
在很多文章里,我多次强调数学思想方法是数学的精髓,一个人只有学会运用数学思想方法,这样才能把具体的数学知识、方法技巧等转化成分析问题与解决问题的能力,最终才能提高数学素养。
我们所要学习的数学知识、思想方法等,都蕴含在题目当中,题目是数学知识和思想方法的外在表现。当我们面对一道数学题目,或是运用数学知识去解决实际问题,而在这个解决问题过程中所展现出来的思维方式等,就是一个人训练和提高逻辑思维能力最佳时期。
科学思维的核心是我们的数学思维模式,而数学思维的基石就在于逻辑推理,因此我们把逻辑推理看成是数学思维的基本方法,那么逻辑思维能力就成为衡量一个人数学能力的标准之一,更是代表着一个人能否把所学的数学知识应用到更高的层面的基石。