Як побачити математику: про технології візуалізації в освітньому процесі

Однією з найбільших труднощів у вивченні інженерної справи, і зокрема електротехніки, є те, що далеко не завжди можна візуалізувати наявну інформацію, часом вкрай важливу.

Можна як завгодно довго розглядати резистор чи світлодіод, однак такі фундаментальні явища, як, наприклад, потік електронів або просторовий заряд на всі 100% абстрактні, і їх не можна ось так відразу побачити.

Звичайно, це ніяк не заважає кваліфікованому фахівцю користуватися паяльником або калькулятором, проте вченому, котрий електротехнікою займається, скажімо так, на дещо іншому рівні, без усіх цих складних математичних викладок, що відображають суть процесів, у своїй роботі ніяк не обійтися.

Втім навіть математику розуміти можна теж по-різному. Не секрет, що існує механічне її усвідомлення й усвідомлення інтуїтивне, і вони дуже різняться, хоч математика й одна. Тому час від часу вчені та педагоги намагаються придумати якісь наочні рішення, що допомагають людині швидше, глибше і на інтуїтивному рівні усвідомити почасти дуже важливі, але виключно невидимі речі.

Простий приклад з нашого повсякденного життя. У молодших класах загальноосвітньої школі всі ми вчили табличку множення, і пам'ятаємо, що коли помножити 5 на 3, то буде 15. Більш того, на уроці вчитель, напевно, на чомусь конкретному і знайомому пояснював, чому так виходить, і чому виходить саме стільки. Це не складно. Досить просто показати 3 пакети, в кожному з яких є по 5 яблук, і дитина зрозуміє, що всього у неї 15 яблук. Або розкреслити на клітинки кімнату розміром 5 на 3, щоб було видно, що метрів теж 15, але не простих, а квадратних.

Та це арифметика. А вже на рівні шкільної алгебри і фізики знаходити наочні приклади так просто не виходить. Скажімо, як пояснити, що таке згортка, і як потім проілюструвати проходження цифрового сигналу п'ятикласнику або навіть першокурснику? А показати можна. За допомогою не менше складних технологій, зокрема сучасних комп'ютерної графіки та анімації, які, тим не менш, дають змогу візуалізувати такі повністю абстрактні явища, як та ж сама згортка.

І нехай це теж виглядає дуже незвично. Зате так ми дійсно можемо не лише уявити, а побачити, а значить усвідомити і надовго запам'ятати зазвичай дуже складні та все одно дуже потрібні речі. Тобто математика стає для нас зрозумілішою і може навіть захоплюючою. Хоча б трошки...

За матеріалами сайту gadgetstyle.com.ua