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编码如何支持数学实践

许多教育工作者受到启发参加特殊的编码课,例如在Code.org的年度中小时的代码事件。但是,编码不仅作为选修课或额外的活动很棒,而且还可以为应用和深入参与数学概念的途径提供途径。也许我们应该更频繁地考虑将编码作为数学探索的一部分!

例如,我们的董事会成员迈克·莱夫科维茨(Mike Lefkowitz)写了有关如何数学为其他STEM主题奠定了基础,包括科学,技术和工程。同样,全国数学教师理事会主席马特·拉尔森(Matt Larson)也提出了令人信服的论点,即数学教育是STEM教育。因此,也许可以彼此结合建立这些技能,并支持学生识别这些联系。

其他文章也探讨了如何编码可以帮助学生理解八种数学实践,在这里,我努力展示来自技术工作的同事的更多例子和轶事。

数学实践

编码建立解决问题的技能和持久性

第一个数学实践标准最容易与编码和数学保持一致:使问题有意义并坚持解决问题。

解决问题的技能几乎是雇主寻求的最重要资格,比编程语言能力,调试和系统设计还要多。与工作所需的基线技术技能相比,证明计算思维或分解大型复杂问题的能力同样有价值(如果不是更多)。

- 黑客等级( 2018开发人员技能报告

创造性的解决问题技能不仅对于技术领域的未来工作也很重要,而且对其他工作也很重要。在一项调查中Adobe,有85%的教育工作者和84%的决策者同意,当今高级/高薪职业的解决问题的需求量很高。

什么可以帮助学生在解决问题上建立持久性?学生积极参与是由挑战坚持不懈的内在动机。

与其从编码主题开始,不如考虑从学生想解决和集思广益的问题,以解决如何使用编码(和数学)作为解决该问题(或问题的一部分)的工具。

编码以促进抽象推理

数学实践的第二个标准是抽象和定量地推理。

“我经常使用代数,” Mind Research Institute软件工程师Javier Mendoza说。伟德备用“代数要求您查看一个功能,并确定使这项工作缺少的内容。与编码相同。无论是编码应用程序,游戏还是网站;您是数字/数学世界中的侦探,试图解决使计算机相等最终值所需的价值。”

我对哈维尔对数学侦探的描述感兴趣。侦探同时使用物理(线索,人,访谈)和抽象(动机,重新创造,逻辑扣除)来解决犯罪。它需要在抽象与物理和理解对象之间的关系之间来回走动时具有一定的灵活性。

代数教我如何弄清楚丢失的数字值,但它也教会了我如何查看问题,找出缺失的内容,然后弄清楚如何使其工作。

-Javier Mendoza,头脑

另一名MEST的软件工程师Bryce Walters还引用了为ST数学设计游戏时抽象思维的重要性:“我认为在描述问题和用数学术语中描述问题和定义解决方案时存在共同的思维过程。伟德1946亚洲娱乐城例如,数字16可以描述为(4 + 4 + 4 + 4)或(4 * 4)或(4 ^ 2)或(16),但是每种情况都描述了不同的情况。有必要确定情况所描述的价值和关系的含义。开发代码时需要遵循类似的过程。我知道我需要告诉Jiji走到屏幕的另一侧,但是Jiji是什么?什么是走路?屏幕的另一侧是什么?所有这些动作,元素和关系都需要在代码中抽象和定义,以定义在这种情况下可以将Jiji移动到屏幕上的算法。”

代数和编码中的共同抽象思想之一是变量的概念。查看这个身体变量的活动向学生介绍抽象思维。

编码作为建模数学的一种方式

第三个数学实践是用数学建模。根据标准,学生“能够在实际情况下识别重要数量,并使用图表,两向表,图形,流程图和公式等工具来绘制其关系。”

但是,有时候,有太多的数据要在表中写出,并手工放入图形和公式中。在这里,编码可以用作创建更好的数学模型的工具。

学生不仅可以构建或使用工具来解决问题,而且可以创建工具来帮助他人。当学生创建应用程序或数字游戏时,他们会积极利用自己的数学技能来创建其他人可以使用的东西。

对于年轻的学生,请查看图纸编程课程从Code.org进行算法简介。对于年龄较大的学生,例如编程模拟器在计算器上可以帮助学生使用该工具创建有意义的动态图。

思维白板

Mind Research Institute的白板的快照,展示伟德备用了数学家,设计师和网络开发人员的工作。

像数学一样,编码需要注意精度

第六个数学实践标准是要精确。同样,在编码中,精度对于完成目标至关重要。

计算机最好和最糟糕的事情是,计算机将完全按照您的要求做。

-John V. Guttag, 使用Python的计算和编程简介

这就是为什么解决问题和持久性如此重要的部分原因 - 很少有您需要第一次尝试的精确性。即使该代码似乎适用于您的输入或解决方案,稍后您尝试其他不同的事情会发生什么?

像视觉教学计划伟德1946亚洲娱乐城,代码的信息反馈表明,学生的解决方案以及它的工作方式或不起作用。即使缺乏反馈也表明,某些事情并没有想像。在反馈中是有关如何改进解决方案的信息。神经科学家称这一假设,行动,观察和调整动作的过程感知性能周期

数学和编码更有趣?

我所有的数学培训都磨练了我的分析能力和一般能力,可以在解决要解决的问题时以结构化和逻辑的方式思考。

- 菲尔·约翰逊(Phil Johnson), itworld

我还有其他数学实践:在战略上使用适当的工具,在重复推理,寻找和利用结构,并构建可行的论据并批评他人的推理中进行规律性。

这些实践与编码有何关系,或者您如何使用编码继续并以这些技能的实践为基础?在下面的评论或Twitter上让我们知道@mind_research

卡利·赖特(Calli Wright)

关于作者

Calli Wright是Mind Research Institute的营销经理伟德备用。她喜欢玩和设计棋盘游戏,她经常在Twitter上谈论@calliwrights

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