https://frosthead.com

Fra tak til bevis: Inne i hodet på en matematiker

For matematiker og "matematiker" Arthur Benjamin, er den beste måten å illustrere det grunnleggende konseptet med algebra med et lite magisk triks: "Tenk på et tall mellom en og ti. Nå, doble det. Legg til ti. Del deretter med to. Trekk tallet du startet med opprinnelig. "

Relatert innhold

  • Missouri matematikere oppdager nytt hovednummer

"Er tallet du ankom på 5?"

Deretter forklarer han hvorfor trikset fungerer: "La oss ringe nummeret du startet med n - og med en gang har vi oppnådd hovedmålet med algebra, som er abstraksjonsbegrepet, ved å bruke et bokstav for å representere en verdi som vi ikke Vet ikke. Først doblet du antallet, så du hadde 2 n . Deretter la du til 10, så du hadde 2 n + 10. Etter det delte du tallet med 2. Når du deler 2 n + 10, delte du få n + 5. Til slutt, når du trekker fra n - uansett hvilket nummer det er - sitter du igjen med 5. "

Det er bare ett eksempel på hvordan Benjamin, som er kjent for sine magiske show der han utfører mentale beregninger i lynhastigheter, demonstrerer de morsomme og fascinerende aspektene ved matematikk i sin siste bok, The Magic of Math: Solving for x and Figuring Out Hvorfor .

"Mange matematikere sier at matematikk eksisterer uten mennesker. Men Arthur markerer den sosiale belastningen i matematikk som innebærer å dele ideer med mennesker og konvertere unge mennesker, få dem interessert i matte ved å minne dem om at det er et kult tema, " sier Paul Zeitz, professor i Institutt for matematikk og statistikk ved University of San Francisco. "Selv når han holder matematiske foredrag uten magi, er han fantastisk med å fange et publikum. Han har gjort mer for matematikk enn de fleste gjør i hele deres karriere."

Preview thumbnail for video 'The Magic of Math: Solving for x and Figuring Out Why

The Magic of Math: Solving for x og finne ut hvorfor

"The Magic of Math" er matteboka du skulle ønske du hadde på skolen. Arthur Benjamin gir deg mulighet til å se skjønnheten og enkelheten i formler som en gang lot hodet spinne.

Kjøpe

Benjamin, matematikkprofessor ved Harvey Mudd College, ble tilfeldigvis en "matematiker", begynnelsen av 70-tallet. I voksen alder var han en ivrig etterfølger av den produktive populære matematikkforfatteren Martin Gardner, og leste bøker som Matematisk karneval og fullførte Gardners gåter i Scientific American . Han begynte å gjøre magiske show for barna mens han gikk på videregående, som deretter vokste til show for voksne, med bragder av mental smidighet som var mindre utfordrende enn de dukket opp. Benjamin var flink til å gjøre rask matematikk i hodet, så han la til at på showene sine og utviklet forskjellige teknikker for å gjøre rask matematikk i hodet - på samme måte som mange andre hadde.

"Det som gjorde meg annerledes, var at jeg hadde en evne til å opptre på scenen, " sier han. Etter å ha fullført forskerskolen i 1989 bosatte han seg i Sør-California og begynte å opptre igjen og tjente et ettertraktet sted på The Magic Castle i Hollywood, et klubbhus for verdens beste magikere. 25 år senere utfører han fortsatt, omtrent 75 arrangementer i året - en heltidsjobb, i tillegg til undervisningen på heltid.

"Jeg lærte å være en god lærer gjennom mine tidlige erfaringer som tryllekunstner, " sier han. "Min tilnærming til undervisning har alltid vært 'Hvordan får jeg dette materialet til å underholde?' Matematikk er et seriøst fag, men det betyr ikke at det må undervises på en altfor alvorlig måte. "

I The Magic of Math - hans første høyprofilerte utgivelse siden 2006, da han skrev de populære Secrets of Mental Math - forklarer han hvorfor “9” er det mest magiske tallet, tilbyr noen mentale snarveier til matematikk og deler teknikken sin for å finne ut ukens dag for en hvilken som helst dato for inneværende eller kommende år. "Jeg vil at folk skal ha to reaksjoner på hver øvelse, eller triks, " sier han. "For det første vil jeg at de skal si 'kult!' og for det andre: Jeg vil at de skal spørre: 'Hvorfor?' "

Både moroa og forklaringene mangler ofte i matteundervisning på dagens skoler, ifølge Benjamin - til tross for at så mange mennesker etterlyser bedre utdanning innen naturvitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk (STEM). Hyppig testing gir lite tid til å utforske matematikk av hensyn til skjønnhet og glede, og elevene blir ofte fortalt at de trenger å lære matteferdigheter bare fordi de trenger dem i fremtidige matematikklasser. "Jeg liker ikke forsinket tilfredsstillelse, " sier Benjamin, "spesielt når svaret aldri kommer. Matematikk må gjøres relevant."

Et annet problem er at mange lærere ikke elsker matte. "Det er vanskelig å falske en lidenskap for matematikk, " sier han. "Mange grunnskolelærere er matematisk-fobisk, og jeg bekymrer meg for at de overfører disse fobiene til elevene. Du kan ikke forvente at elevene skal være mer begeistret for matematikk enn lærerne deres er." Likevel er det barrierer som gjør at folk som virkelig elsker matte - som matte og ingeniørfag - går tilbake til klasserom som lærere. "Jeg skulle ønske vi kunne gjøre mer for å tiltrekke de beste og lyseste matteelevene til å undervise, og gi flotte lærere mer penger og mer respekt, " legger han til.

I sin TED Talk fra 2009 foreslo Benjamin at elever på videregående skole skulle få undervisning i statistikk i stedet for kalkulus, og han er fortsatt talsmenn for denne tilnærmingen. Mens beregning for øyeblikket er et must for studenter som søker aksept til konkurransedyktige høyskoler, "vil jeg heller se at den typiske videregående kandidaten har en god forståelse av sannsynlighet og statistikk, " sier han. "Med mindre studentene skal gå i ingeniørfag, naturfag, matte eller et beslektet felt, kommer de ikke til å bruke kalkulus i hverdagen, men sannsynlighet og statistikk er rundt oss hver dag, når vi leser avisen eller tar økonomiske beslutninger. Data omgir oss, og jo mer du forstår det, jo bedre vil du være. "

Keith Devlin, administrerende direktør for Human-Sciences and Technologies Advanced Research Institute (H-STAR) ved Stanford University, er enig: "Calculus er et helt upassende toppkurs for videregående skole. De fleste studenter i den alderen har ennå ikke nok annen matematikk. under beltene, eller tilstrekkelig matematisk modenhet til å gjøre det ordentlig. "

Totalt sett håper Benjamin at en dag studenter vil ha flere alternativer, og mindre av et foreskrevet spor, når det gjelder å studere matematikk. "Jeg tror det vil tillate en kjærlighet til matematikk å vokse og ikke bli desimert, " sier han.

Han håper The Magic of Math vil være en ressurs for elever, foreldre, lærere og voksne som er nysgjerrige på matte. På slutten av boken, i et avsnitt som heter "Aftermath", anbefaler han andre ressurser som Kahn Academy, The Art of Problem Solving og videoer av Numberphile. Han sier: "Det er massevis av populære matte-bøker der ute akkurat nå, kanskje fordi folk leter utenfor utdanningssystemet for morsom matte. Hvis min er den eneste matte-boken du noen gang har lest, så har jeg mislyktes."

Fra tak til bevis: Inne i hodet på en matematiker