¿Por qué el aprendizaje de las matemáticas no se hace más sencillo con todas las tecnologías del mundo?

Podría decirse, porque la matemática ya es tan simple como puede ser. Es básico: axiomas y extensiones lógicas. Nosotros los humanos somos complejos, y no nos va bien con cosas tan simples.

Sé que no es exactamente lo que buscaba la pregunta, pero puede ayudar a responderla: la tecnología no puede simplificar algo que ya es simple, y no puede ayudar demasiado cuando el problema es entender algo tan simple. Obviamente, puede ayudar con la práctica, la disponibilidad de información, las visualizaciones, etc. Pero en términos de entender realmente las matemáticas, la única forma real de hacerlo es que el humano empiece a pensar de manera más simple , lo que es difícil de hacer. Por lo general, pensamos en términos grandes y heurísticos (adivinando), en lugar de lógica simple y básica.

Por supuesto, la tecnología nos ayuda todos los días: usamos calculadoras en lugar de hacer matemáticas, y he oído decir que Wolfram Alpha básicamente hace que la “resolución de problemas” sea obsoleta en el sentido de los problemas de la tarea a la antigua (¡pero no para el examen!) . Pero eso es simplemente reemplazar nuestra comprensión con tecnología, en lugar de aumentarla. (Obviamente, hacer que la computadora realice algunos cálculos de gran número es una excepción razonable, si entiendes las matemáticas que se encuentran detrás, pero eso no te ayuda a aprenderlo ).

Estudio lingüística, o podríamos decir, o esperamos decir, ‘la matemática / lógica del lenguaje’: ¿cómo funciona? El resultado interesante es que los lingüistas realmente no saben cómo funciona el lenguaje (la respuesta de Daniel Ross a ¿Qué hacen los lingüistas?). Tenemos muchas ideas, pero no sabemos exactamente. Es porque es un problema complejo. Sin embargo, todos los humanos hablan sus idiomas nativos con fluidez, con facilidad. El lenguaje es mucho más complicado que las matemáticas, pero es fácil para nosotros hacerlo. Y difícil de entender para los científicos. Las matemáticas son exactamente lo opuesto: es muy fácil para los científicos entender de manera lógica, pero muy difícil para los humanos hacerlo de manera natural (se necesitan años de escolaridad y aún así, solo los mejores estudiantes alcanzan algo como la “fluidez” en matemáticas, en lugar de una regla lenta basado en la resolución de problemas).

O imagínate intentando que la tecnología entienda la interacción social. Pero los humanos hacen eso todos los días. Los cálculos para algo como “amistad” serían increíblemente complejos (casi inimaginablemente complejos). Así que, en cierto sentido, somos expertos en cálculo. Pero no con las matemáticas básicas (sí, incluso cálculo, etc.). Tenemos estrategias (heurísticas) por las que pasamos, y eso funciona la mayor parte del tiempo, pero al mismo tiempo nos impide hacer cálculos precisos , estrictamente lógicos, sin esfuerzo.

De hecho, Daniel Kahneman ganó un premio Nobel (por trabajar con Amos Tversky) sobre psicología humana, mostrando cuánto dependemos de los atajos (heurísticas) en nuestros “cálculos” sobre cosas cotidianas, en lugar de solo aplicar la lógica. Una ilustración básica de algunas de las rarezas de la psicología humana sería una aparente excepción a “la distancia más corta desde AB es una línea recta”. Si le preguntas a alguien lo similares que son Jamaica y Rusia, probablemente dirían que son muy diferentes. Pero si les preguntas cuán similares son Jamaica y Cuba, y luego cómo Cuba y Rusia son similares, probablemente dirían que son muy similares, por lo que la ‘suma de’ Jamaica-Cuba + Cuba-Rusia es en realidad más similar que Jamaica- Rusia , porque estamos sesgados en nuestra percepción y confiamos en heurísticas (como propiedades / hechos destacados / importantes) en lugar de ser estrictamente lógicos. (Lea más sobre esto aquí, por ejemplo: “Preferencia, creencia y similitud” por Tverseky.pdf)

Las matemáticas son demasiado simples. Por eso es difícil.

Como una ilustración de por qué el lenguaje realmente no es “puramente lógico” como las matemáticas, vea esta respuesta: Respuesta de Daniel Ross a ¿Cuáles son algunas oraciones que son gramaticalmente correctas pero se sienten mal cuando las escuchan?

este tipo de pregunta revela un malentendido fundamental de lo que significa aprender algo: el aprendizaje es un proceso físico que implica la acumulación de material físico en el cerebro para modelar la información perceptiva del entorno externo.

cuando una persona “adquiere experiencia” en un tema, la persona puede distinguir entre elementos similares en mayor grado que una persona con menos experiencia (por ejemplo, ese automóvil es azul. no! ese automóvil es azul turquesa opalescente, por lo que parece ¡al coeficiente de dispersión atmosférica, bla, bla, bla! ese tipo va a patear a la izquierda porque está mirando a la izquierda. ¡No! Está mirando a la izquierda para engañar al otro chico para que piense que está pateando a la izquierda. Lo he visto hacer ¡esto antes!) la persona puede hacer esas distinciones porque la persona ha visto más, y así ha construido más material cerebral para reconocer tal o cual patrón

Agregar tecnologías significa que hay diferentes cosas que ver o prestar atención. no significa que haya POCAS cosas que ver o prestar atención, lo que sería el componente esencial de algo que “se hace más simple”.

Un término para describir este escenario podría ser: invariancia de escala. hay la misma cantidad de cosas que ver, pero ahora estamos en un nivel diferente de abstracción. Las cosas que antes parecían difíciles (memorizar tablas sinusoidales, valores de cómputo de integrales difíciles) ahora son fáciles o irrelevantes (y por lo tanto ya no requieren espacio físico en el cerebro). Pero entender qué hace que esas cosas sean fáciles, ahora es difícil. requiere aprender (construir una estructura cerebral) para hacerlo. la cantidad de aprendizaje requerido para llegar a un determinado nivel de experiencia probablemente no sea muy diferente (a menos que estemos experimentando modificaciones genéticas rápidas debido al forzamiento ambiental, que, desde una perspectiva ecológica, en un régimen de escasez, no está tan lejos) Noción), pero el tipo de aprendizaje es diferente.

Una noción clave de lo que ha ocurrido es la transición de analógico a digital (discretización). lo que antes era difícil ahora es fácil (descubrir música nueva requiere encontrar cosas que están ocultas en lugares lejanos a los que es difícil llegar, como las estaciones de música oscura de la universidad, y salir en soundcloud), y lo que una vez fue fácil ahora es difícil (seguir la pista) Las cosas implican mirar a través de su pila de CD, mientras que hacer un seguimiento de las cosas implica examinar toneladas de listas de reproducción para encontrar las pocas cosas que son buenas entre la abrumadora cantidad de versiones de fórmulas y copias.

en esta transición, la estructura subyacente y los problemas de los cuales es similar sin importar el dominio en cuestión (técnica de muestreo, problemas de creación de alias, filtrado, reconstrucción de la señal), el esfuerzo aparente se transforma de descubrimiento en filtrado. puedes pensar en esta transición como un giro a lo largo de la diagonal para que estemos en el espacio dual. en este giro, el problema no se vuelve más fácil ni más difícil, pero la naturaleza de cómo se define el problema parece diferente.

Si hay una expansión o contracción del entorno externo (por ejemplo, ahora tenemos que aprender sobre la historia y las características de las colonias de Marte además de la civilización basada en la Tierra), entonces es cierto que esto requeriría más esfuerzo o, de lo contrario, parecería Disminución de las perspectivas (saturación en el espacio de búsqueda). pero es erróneo interpretar la mera introducción de la tecnología (los medios por los cuales vemos que el entorno se mueve de continuo a discreto) como el factor motivador de que las cosas se vuelvan más fáciles o más difíciles. las cosas pueden ser cada vez más fáciles o difíciles, pero esto se debería a factores externos (por ejemplo, forzamiento ambiental o cambios físicos) y, por lo tanto, implicaría una discusión diferente

Esta es una excelente pregunta 🙂

TLDR: Probablemente podamos darte una educación de los años 60 en la mitad del tiempo, pero entonces tendrías un conjunto de habilidades que, en su mayoría, solo puede competir con una computadora por un trabajo . Y una computadora no necesita un hogar, ni una familia, ni un seguro de salud. Solo necesita electricidad.

John Henry contra la máquina [1]

El campo de la Educación en Matemáticas está trabajando arduamente para encontrar formas y métodos de enseñar matemáticas a poblaciones diversas para que puedan tener habilidades en las que las computadoras no son tan buenas, como el pensamiento crítico y la resolución de problemas. Pero no hay una manera específica de hacer esto, al igual que criar a dos gemelos exactamente de la misma manera, a menudo los colocará en caminos muy diferentes.

Más específicamente, diría que la tecnología es excelente para la transmisión de información, pero no tan buena para fomentar el pensamiento crítico. Y es una espada de doble filo porque los niños que crecen ahora también tienen que competir con estas nuevas tecnologías.

Gracias por la gran pregunta!

Pierre

Notas al pie

[1] Los 10 mejores momentos hombre-máquina-TIEMPO

Durante muchos años estuve expuesto al fenómeno de PowerPoint. Puede ser una herramienta útil y poderosa, pero vi a varias personas que pensaban que la capacidad de ejecutar el software los convertía en un buen presentador o instructor. Es como decir que un alto nivel de habilidad con el uso de MS Word te hace un autor.

Sugeriría que algo similar es cierto con las matemáticas. En muchos casos, cuando usa la tecnología para trabajar en matemáticas, lo que ha aprendido es cómo usar la tecnología, en lugar de hacer las matemáticas. Los procesos y conceptos detrás de las matemáticas pueden estar completamente ocultos de su vista por la tecnología, y así Es menos probable que lo aprendas.

Otro pensamiento relacionado específicamente con el uso de la tecnología para aprender matemáticas en lugar de matemáticas: en mi línea de trabajo se ha realizado una investigación sobre el nivel de compromiso de los participantes con las ideas generadas en una reunión. Hay una diferencia medible en el compromiso entre las ideas que son dichas por un miembro del grupo y escritas por el líder del grupo, y las ideas que los miembros del grupo escriben ellos mismos. También hay una diferencia medible en el compromiso entre las ideas que se graban con un teclado y las que las personas escriben con lápiz y papel.

Tengo que preguntarme si hay un efecto similar en el aprendizaje. Quizás la tecnología se interponga y escribir las cosas en un papel sea una mejor manera de conectarse y retener conceptos matemáticos.

Porque cada década trae capas adicionales a la investigación. Hace 150 años, alguien probablemente podría estudiar por sí mismo (necesitaría mucho talento y recursos innatos), y los doctores generalmente saben mucho acerca de la investigación en todos los campos. Eso no es posible hoy. Si bien los doctores conocen los desarrollos históricos de muchos campos de los cursos de posgrado, no es suficiente el conocimiento para comenzar la investigación en un campo (o incluso leer algunos de los artículos). Hoy en día, algunos problemas solo tienen un puñado de expertos que incluso evalúan la investigación sobre ese problema. La tecnología, en todo caso, está haciendo más accesible la investigación (ArXiv …), acelerando el progreso en problemas clave y descubriendo nuevas conexiones entre áreas y problemas en los que trabajar (lo que se suma al conocimiento total de ese problema o campo).

Hola,

Así es como la gente hacía matemáticas hace cientos de años por escribas en una antigua civilización como Mesopotamia:

Así es como nosotros (al menos yo) lo hacemos ahora:

Las matemáticas no se volverán más simples hasta que se realicen avances matemáticos (como nuevas fórmulas), no tecnologías. Ya sea que aprendas a multiplicar en un pequeño pueblo en el campo o en Harvard, lo aprenderás de la misma manera. Es porque los humanos son humanos, y a menos que cambiemos, esto seguirá siendo verdad.

Gracias

-Pierre

Cuando me refiero al cambio, me refiero a insertar microchips en nuestros cerebros, o cambiar a los humanos . Así que no es demasiado pronto.

Me pareció una pregunta extraña! Soy licenciado en matemáticas y he trabajado muchos años en tecnología. Las matemáticas me enseñaron a pensar en problemas difíciles y eso me ayudó a resolver problemas en tecnología, pero puedo pensar en algunas formas en que la tecnología me ha ayudado con las matemáticas. Una es que no necesito hacer aritmética manualmente y otra es que puedo crear simulaciones de problemas estadísticos y tener una idea de cómo funcionarán las cosas sin resolver realmente nada. Entonces, sí, la tecnología puede eliminar algunos trabajos pesados ​​pero (hasta ahora) no puedo pensar por ti.

Así que las matemáticas siguen siendo difíciles. Lo siento.

Su premisa es defectuosa. Se está volviendo más fácil, mucho más fácil. Simplemente no se está volviendo más fácil para todos y cada tema por igual.

¿A qué nivel de matemáticas te refieres? La respuesta variará, como han demostrado otros.

Si te refieres a matemáticas elementales, bueno, la gente todavía necesita memorizar tablas de tiempo si quiere ser rápido en matemáticas, pero una calculadora libera gran parte de la pesadez del cálculo, y pueden sobrevivir sin memorizar si están contentas con ser lentas. y torpe e incapaz de verificar que lo hicieron bien.

Si te refieres al álgebra de la escuela secundaria, creo que la calculadora gráfica en línea de desmos hace muchísimo bien; Particularmente me encanta la respuesta instantánea. Puede escribir una ecuación y, en unos pocos segundos, ver otras varias fórmulas que se activan en la cuadrícula. Ahora toma unos minutos lograr una intuición aproximada acerca de las formas de los polinomios, donde solía tomar gráficas lentas y tediosas a mano, lo que podría tomar 5 o 10 minutos cada uno en lugar de 2 o 3 segundos.

Khan Academy tiene muchos videos disponibles y otros recursos. Yo no lo uso, pero muchas personas lo hacen. ¡Si yo fuera más experto en tecnología, podría haber construido la Academia Khan yo mismo hace veinte años! Oportunidades perdidas.

Si te refieres a nivel superior de matemáticas, los libros de texto a menudo ahora están disponibles en forma en línea, y las personas pueden llevar un iPad en lugar de una pila de libros. Para algunos textos, todavía necesita una biblioteca, pero incluso allí Amazon hace que sea bastante trivial encontrar y ordenar un libro de texto de matemáticas que necesita.

Si te refieres a nivel de posgrado? Realmente no podría decir; Tal vez porque los viejos métodos están funcionando adecuadamente en muchas áreas, por ahora. Siempre habrá un lapso de tiempo entre el desarrollo de las matemáticas y la buena pedagogía. En términos generales, parece que se tarda unos 50 a 100 años para que un sujeto madure hasta el punto en que se pueda infligir a millones con una posibilidad razonable de que lo aprendan. Los materiales más avanzados serán más nuevos y demorarán más en presentarse bien.

Incluso obtener un tutor es más fácil, y cada vez más empresas de tutoría están cambiando hacia la tutoría en línea. Ni siquiera necesitas salir de tu casa para obtener un tutor más.

Hay muchas, muchas formas en que el aprendizaje de las matemáticas es cada vez más fácil, gracias a la tecnología.

Aprender matemáticas en comparación con hace 30 años es completamente diferente. Puedes descargar cualquier libro que quieras.

Mira los cursos que quieras. El problema es la gente que necesita la mano. Necesitan mejores algoritmos para enseñar a las personas y obtener información importante rápidamente.

Estos sitios no existían hace mucho tiempo ni los sitios p2p para descargar mis libros de texto. El libro de texto y la economía del artículo es una raqueta.

Las matemáticas están ofuscadas por grandes cantidades de definiciones y el lenguaje de la lógica y la notación. A medida que los conceptos progresivos se vuelven densos y una sola página de matemáticas puede tomar mucho tiempo. No hay medios eficientes para enseñar a la gente estas cosas.

La matemática ha llegado al punto en que cada símbolo tiene al menos 5 significados por contexto. Los matemáticos usan símbolos únicamente para construir cosas. Entonces, ¿por qué es difícil? Es difícil porque las matemáticas son como una densa jungla de significado desconocido donde todos intentan comunicarse de manera efectiva en el menor espacio posible para su audiencia.

La tecnología puede ayudar a usar las matemáticas, pero requiere nuestra participación personal para entenderla.
Mientras aún estaba trabajando, fui el controlador (gerente de finanzas) de Allied Chemical (Canadá). Contraté a un contador. Era un joven muy inteligente. Él podría lidiar con cualquier problema de cálculo sin dificultad. No necesitábamos eso. Pero, él no sabía la tabla de multiplicar. Discutí conmigo, diciendo que es estúpido memorizar eso. Todo el mundo tiene calculadoras, por qué ocupar un lugar en parte de nuestro cerebro cuando no es necesario. Me molestó un poco, pero no discutí con él. De vez en cuando revisaba su trabajo, y a veces él, como cualquier otra persona, cometía algunos errores. Luego lo devolví a él y le dije: “Steven, ¡tu batería está descargada hoy!”

Pero se está volviendo más sencillo.

Hay miles de PDFs que puedes descargar y que contienen guiones de conferencias universitarias.

Puede comunicarse con personas de todo el mundo para que sea más fácil de aprender.

Es más fácil organizar reuniones espontáneamente para aprender matemáticas a través de servicios como WhatsApp.

Hay foros de matemáticas en los que puedes hacer preguntas si no entiendes algo.

Para prepararse para un examen, puede mirar los exámenes en línea.

También es en general más fácil organizar la distribución del material del curso.

A2A, gracias.

Porque el proceso de descubrimiento en matemáticas es experimental e intuitivo, y las computadoras no tienen intuición. Aquí hay una respuesta relacionada: la respuesta de Alex Sadovsky a ¿Por qué tengo problemas con las matemáticas basadas en pruebas?

Las matemáticas involucradas son cada vez más complicadas.

La tecnología aún no afecta el miedo, y el recelo.
Esas son las causas principales de la “incapacidad matemática”.

Porque las tecnologías son herramientas.

Construir una casa no se vuelve más sencillo porque tienes una pistola de clavos.

Es más conveniente, más rápido y más fácil. Pero las leyes no cambian.

Porque las matemáticas pasan en tu cabeza. Como mucho necesitas un lápiz y papel, ninguna otra tecnología te va a ayudar mucho.