Conrad Wolfram: Teaching kids real math with computers

Conrad Wolfram: Kindern wirkliche Mathematik mit Hilfe von Computern lehren

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2010-11-15 ・ TED


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Conrad Wolfram: Kindern wirkliche Mathematik mit Hilfe von Computern lehren

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Übersetzung: Elmar Laistler Lektorat: Annegret Krueppel
00:15
We've got a real problem with math education right now.
0
15260
4000
Wir haben heutzutage ein echtes Problem mit dem Mathematikunterricht
00:19
Basically, no one's very happy.
1
19260
3000
Eigentlich ist niemand so wirklich glücklich damit.
00:22
Those learning it
2
22260
2000
Diejenigen, die Mathematik lernen,
00:24
think it's disconnected,
3
24260
2000
halten sie für abgehoben,
00:26
uninteresting and hard.
4
26260
2000
uninteressant und schwierig.
00:28
Those trying to employ them
5
28260
2000
Diejenigen, die versuchen sie anzuwenden,
00:30
think they don't know enough.
6
30260
2000
denken sie wissen nicht genug.
00:32
Governments realize that it's a big deal for our economies,
7
32260
3000
Die Regierungen erkennen, dass es ein wichtiges Thema für unsere Wirtschaft ist,
00:35
but don't know how to fix it.
8
35260
3000
aber sie wissen nicht, was man ändern könnte.
00:38
And teachers are also frustrated.
9
38260
2000
Und die Lehrer sind auch frustriert.
00:40
Yet math is more important to the world
10
40260
3000
Dabei ist die Mathematik für die Welt jetzt wichtiger
00:43
than at any point in human history.
11
43260
2000
als je zuvor in der Menschheitsgeschichte.
00:45
So at one end we've got falling interest
12
45260
2000
Wir haben also auf der einen Seite ein sinkendes Interesse
00:47
in education in math,
13
47260
2000
am Mathematikunterricht
00:49
and at the other end we've got a more mathematical world,
14
49260
3000
und auf der anderen Seite eine immer mathematischere Welt,
00:52
a more quantitative world than we ever have had.
15
52260
3000
eine quantitativere Welt, als wir sie jemals hatten.
00:56
So what's the problem, why has this chasm opened up,
16
56260
2000
Was ist also das Problem, warum hat sich diese Kluft gebildet,
00:58
and what can we do to fix it?
17
58260
3000
und was können wir tun um es zu lösen?
01:01
Well actually, I think the answer
18
61260
2000
Ich denke, die Antwort
01:03
is staring us right in the face:
19
63260
2000
drängt sich geradezu auf.
01:05
Use computers.
20
65260
2000
Verwendet Computer.
01:07
I believe
21
67260
2000
Ich glaube,
01:09
that correctly using computers
22
69260
2000
dass der richtige Einsatz von Computern
01:11
is the silver bullet
23
71260
2000
die Wunderwaffe
01:13
for making math education work.
24
73260
3000
für einen funktionierenden Mathematikunterricht ist.
01:16
So to explain that,
25
76260
2000
Um das zu erklären,
01:18
let me first talk a bit about what math looks like in the real world
26
78260
3000
lassen Sie mich zuerst ein bisschen darüber sprechen wie die Mathematik in der wirklichen Welt aussieht
01:21
and what it looks like in education.
27
81260
2000
und wie sie im Unterricht aussieht.
01:23
See, in the real world
28
83260
2000
In der wirklichen Welt
01:25
math isn't necessarily done by mathematicians.
29
85260
3000
wird Mathematik nicht notwendigerweise von Mathematikern betrieben.
01:28
It's done by geologists,
30
88260
2000
Sie wird von Geologen,
01:30
engineers, biologists,
31
90260
2000
Ingenieuren, Biologen,
01:32
all sorts of different people --
32
92260
2000
allen möglichen Leuten verwendet –
01:34
modeling and simulation.
33
94260
2000
Modellierung und Simulation.
01:36
It's actually very popular.
34
96260
2000
Sie ist eigentlich ziemlich beliebt.
01:38
But in education it looks very different --
35
98260
3000
Aber im Unterricht sieht das ganz anders aus –
01:41
dumbed-down problems, lots of calculating,
36
101260
2000
stark vereinfachte Probleme, viel Rechenarbeit –
01:43
mostly by hand.
37
103260
2000
hauptsächlich von Hand.
01:46
Lots of things that seem simple
38
106260
2000
Vieles scheint einfach zu sein,
01:48
and not difficult like in the real world,
39
108260
2000
so wie in der realen Welt,
01:50
except if you're learning it.
40
110260
2000
außer wenn man es lernt.
01:53
And another thing about math:
41
113260
2000
Und noch etwas über die Mathematik:
01:55
math sometimes looks like math --
42
115260
2000
Mathematik sieht manchmal aus wie Mathematik –
01:57
like in this example here --
43
117260
3000
wie in diesem Beispiel hier –
02:00
and sometimes it doesn't --
44
120260
2000
und manchmal tut sie es nicht –
02:02
like "Am I drunk?"
45
122260
3000
wie „Bin ich betrunken?“
02:07
And then you get an answer that's quantitative in the modern world.
46
127260
3000
Darauf bekommt man in der heutigen Zeit eine quantitative Antwort.
02:10
You wouldn't have expected that a few years back.
47
130260
3000
Man hätte diese vor ein paar Jahren nicht erwartet.
02:13
But now you can find out all about --
48
133260
3000
Aber jetzt kann man alles herausfinden über –
02:16
unfortunately, my weight is a little higher than that, but --
49
136260
3000
leider bin ich ein bisschen schwerer als das –
02:19
all about what happens.
50
139260
2000
über alles was passiert.
02:21
So let's zoom out a bit and ask,
51
141260
2000
Werfen wir einen Blick auf den größeren Zusammenhang und fragen wir uns:
02:23
why are we teaching people math?
52
143260
2000
warum unterrichten wir Mathematik?
02:25
What's the point of teaching people math?
53
145260
3000
Was hat es für einen Sinn Mathematik zu unterrichten?
02:28
And in particular, why are we teaching them math in general?
54
148260
3000
Und im Speziellen, warum unterrichten wir alle in Mathematik?
02:31
Why is it such an important part of education
55
151260
3000
Warum ist sie ein so wichtiger Teil der Ausbildung
02:34
as a sort of compulsory subject?
56
154260
2000
ein Pflichtfach?
02:36
Well, I think there are about three reasons:
57
156260
3000
Also, ich denke es gibt ungefähr drei Gründe:
02:39
technical jobs
58
159260
2000
technische Berufe,
02:41
so critical to the development of our economies,
59
161260
3000
die so wichtig für die Entwicklung unserer Wirtschaften sind,
02:44
what I call "everyday living" --
60
164260
3000
was ich das tägliche Leben nenne.
02:48
to function in the world today,
61
168260
2000
Um heute in der Welt zu bestehen,
02:50
you've got to be pretty quantitative,
62
170260
2000
muss man ganz schön quantitativ sein,
02:52
much more so than a few years ago:
63
172260
2000
viel mehr als noch vor ein paar Jahren.
02:54
figure out your mortgages,
64
174260
2000
Seine Kredite verstehen,
02:56
being skeptical of government statistics, those kinds of things --
65
176260
3000
Regierungsstatistiken kritisch betrachten, diese Art von Dingen.
03:00
and thirdly, what I would call something like
66
180260
3000
Und drittens, was ich
03:03
logical mind training, logical thinking.
67
183260
3000
logisches Hirntraining, logisches Denken, nennen würde.
03:06
Over the years
68
186260
2000
Über die Jahre
03:08
we've put so much in society
69
188260
2000
haben wir so viel in die Gesellschaft investiert
03:10
into being able to process and think logically. It's part of human society.
70
190260
3000
um logisch vorzugehen und zu denken; es ist Teil der menschlichen Gesellschaft.
03:13
It's very important to learn that
71
193260
2000
Es ist sehr wichtig, das zu erlernen.
03:15
math is a great way to do that.
72
195260
2000
Mathematik ist ein großartiger Weg das zu tun.
03:17
So let's ask another question.
73
197260
2000
Stellen wir noch eine andere Frage.
03:19
What is math?
74
199260
2000
Was ist Mathematik?
03:21
What do we mean when we say we're doing math,
75
201260
2000
Was meinen wir, wenn wir sagen, dass wir Mathematik betreiben
03:23
or educating people to do math?
76
203260
2000
oder es anderen Leuten beibringen?
03:25
Well, I think it's about four steps, roughly speaking,
77
205260
3000
Nun, ich denke, dass es grob gesagt etwa vier Schritte sind,
03:28
starting with posing the right question.
78
208260
2000
beginnend mit dem Stellen der richtigen Frage.
03:30
What is it that we want to ask? What is it we're trying to find out here?
79
210260
3000
Was wollen wir wissen? Was versuchen wir herauszufinden?
03:33
And this is the thing most screwed up in the outside world,
80
213260
2000
Und das ist es, was da draußen in der Welt so verkehrt läuft
03:35
beyond virtually any other part of doing math.
81
215260
3000
mehr als alles andere bei der Anwendung von Mathematik..
03:38
People ask the wrong question,
82
218260
2000
Die Leute stellen die falschen Fragen
03:40
and surprisingly enough, they get the wrong answer,
83
220260
2000
und bekommen aus diesem Grund
03:42
for that reason, if not for others.
84
222260
2000
promt die falschen Antworten.
03:44
So the next thing is take that problem
85
224260
2000
Der nächste Schritt ist also, das Problem
03:46
and turn it from a real world problem
86
226260
2000
aus der wirklichen Welt
03:48
into a math problem.
87
228260
2000
in die Sprache der Mathematik zu übersetzen.
03:50
That's stage two.
88
230260
2000
Das ist der zweite Schritt.
03:52
Once you've done that, then there's the computation step.
89
232260
3000
Wenn man das einmal hat, dann kommt die Berechnung..
03:55
Turn it from that into some answer
90
235260
2000
Man erhält eine Antwort
03:57
in a mathematical form.
91
237260
3000
in mathematischer Form.
04:00
And of course, math is very powerful at doing that.
92
240260
2000
Darin ist die Mathematik sehr gut.
04:02
And then finally, turn it back to the real world.
93
242260
2000
Und schlussendlich, wandle es wieder um für die wirkliche Welt.
04:04
Did it answer the question?
94
244260
2000
Ist die Frage damit beantwortet?
04:06
And also verify it -- crucial step.
95
246260
3000
Überprüfe es – wichtiger Schritt.
04:10
Now here's the crazy thing right now.
96
250260
2000
Jetzt kommt das Verrückte an der Sache.
04:12
In math education,
97
252260
2000
Im Mathematikunterricht
04:14
we're spending about perhaps 80 percent of the time
98
254260
3000
verwenden wir ungefähr 80% der Zeit
04:17
teaching people to do step three by hand.
99
257260
3000
um die Menschen zu lehren, wie man Schritt drei von Hand erledigt.
04:20
Yet, that's the one step computers can do
100
260260
2000
Allerdings ist das der Schritt, den Computer
04:22
better than any human after years of practice.
101
262260
3000
besser als jeder Mensch mit jahrelanger Übung ausführen können.
04:25
Instead, we ought to be using computers
102
265260
3000
Stattdessen sollten wir Computer verwenden,
04:28
to do step three
103
268260
2000
um Schritt drei auszuführen
04:30
and using the students to spend much more effort
104
270260
3000
und die Anstrengung der Schüler viel mehr auf die Schritte
04:33
on learning how to do steps one, two and four --
105
273260
2000
eins, zwei und vier lenken –
04:35
conceptualizing problems, applying them,
106
275260
3000
Problemstellungen zu konzeptualisieren, sie anzuwenden,
04:38
getting the teacher to run them through how to do that.
107
278260
3000
den Lehrer dazu zu bringen, sie da durch zu begleiten.
04:41
See, crucial point here:
108
281260
2000
Sehen Sie, der wichtige Punkt ist hier:
04:43
math is not equal to calculating.
109
283260
2000
Mathematik ist nicht gleich Rechnen.
04:45
Math is a much broader subject than calculating.
110
285260
3000
Mathematik ist ein viel breiteres Thema als Rechnen.
04:48
Now it's understandable that this has all got intertwined
111
288260
3000
Nun, es ist verständlich, dass das alles miteinander verwoben
04:51
over hundreds of years.
112
291260
2000
über hunderte von Jahren wurde.
04:53
There was only one way to do calculating and that was by hand.
113
293260
3000
Es gab eben nur eine Art zu rechnen, und das war von Hand.
04:56
But in the last few decades
114
296260
2000
Aber in den letzten paar Jahrzehnten
04:58
that has totally changed.
115
298260
2000
hat sich das grundlegend geändert.
05:00
We've had the biggest transformation of any ancient subject
116
300260
3000
Wir erlebten die größte Transformation eines uralten Fachs,
05:03
that I could ever imagine with computers.
117
303260
3000
die ich mir jemals vorstellen könnte, durch Computer.
05:07
Calculating was typically the limiting step,
118
307260
2000
Die Berechnung war typischerweise der limitierende Faktor,
05:09
and now often it isn't.
119
309260
2000
und jetzt ist sie es oft nicht mehr.
05:11
So I think in terms of the fact that math
120
311260
2000
Ich denke also im Sinne von
05:13
has been liberated from calculating.
121
313260
3000
der Befreiung der Mathematik vom Rechenprozess.
05:16
But that math liberation didn't get into education yet.
122
316260
3000
Aber diese Befreiung der Mathematik ist noch nicht im Unterricht angekommen.
05:19
See, I think of calculating, in a sense,
123
319260
2000
Sehen Sie, ich betrachte das Rechnen als eine Art
05:21
as the machinery of math.
124
321260
2000
Handwerkszeug der Mathematik.
05:23
It's the chore.
125
323260
2000
Es ist die lästige Pflicht.
05:25
It's the thing you'd like to avoid if you can, like to get a machine to do.
126
325260
3000
Es ist das, was man vermeiden möchte, wenn man es mit Hilfe einer Maschine tun kann.
05:29
It's a means to an end, not an end in itself,
127
329260
3000
Es ist ein Mittel zum Zweck, nicht Selbstzweck.
05:34
and automation allows us
128
334260
2000
Und die Automatisierung bietet uns
05:36
to have that machinery.
129
336260
2000
dieses Werkzeug.
05:38
Computers allow us to do that --
130
338260
2000
Computer erlauben uns, das zu tun.
05:40
and this is not a small problem by any means.
131
340260
3000
Und das keinesfalls ein kleines Problem.
05:43
I estimated that, just today, across the world,
132
343260
3000
Ich schätze, dass wir heute weltweit
05:46
we spent about 106 average world lifetimes
133
346260
3000
durchschnittlich 106 Erdalter damit zugebracht haben,
05:49
teaching people how to calculate by hand.
134
349260
3000
Leuten beizubringen, von Hand zu rechnen.
05:52
That's an amazing amount of human endeavor.
135
352260
3000
Das ist eine erstaunliche menschliche Leistung.
05:55
So we better be damn sure --
136
355260
2000
Wir sollten uns also verdammt sicher sein –
05:57
and by the way, they didn't even have fun doing it, most of them --
137
357260
3000
nebenbei die meisten hatten noch nicht einmal Spaß daran.
06:00
so we better be damn sure
138
360260
2000
Wir sollten uns also lieber verdammt sicher sein,
06:02
that we know why we're doing that
139
362260
2000
dass wir wissen warum wir das tun
06:04
and it has a real purpose.
140
364260
2000
und dass es einen echten Zweck erfüllt.
06:06
I think we should be assuming computers
141
366260
2000
Ich denke, wir sollten Computern
06:08
for doing the calculating
142
368260
2000
das Rechnen überlassen
06:10
and only doing hand calculations where it really makes sense to teach people that.
143
370260
3000
und das von Hand rechnen nur da lehren, wo es wirklich sinnvoll ist.
06:13
And I think there are some cases.
144
373260
2000
Es gibt da ein paar Fälle.
06:15
For example: mental arithmetic.
145
375260
2000
Zum Beispiel: Kopfrechnen.
06:17
I still do a lot of that, mainly for estimating.
146
377260
3000
Ich mache das immer noch häufig, hauptsächlich zum Abschätzen.
06:20
People say, "Is such and such true?"
147
380260
2000
Wenn Leute mich fragen: Stimmt das?
06:22
And I'll say, "Hmm, not sure." I'll think about it roughly.
148
382260
2000
dann sage ich: Hmmm, bin mir nicht sicher. Ich werde es mal grob überdenken.
06:24
It's still quicker to do that and more practical.
149
384260
2000
Es ist immer noch schneller und praktischer.
06:26
So I think practicality is one case
150
386260
2000
Ich denke, dass es sich aus diesem Grund
06:28
where it's worth teaching people by hand.
151
388260
2000
lohnt, den Leuten das Rechnen von Hand beizubringen.
06:30
And then there are certain conceptual things
152
390260
2000
Außerdem gibt es ein paar bestimmte konzeptionelle Dinge,
06:32
that can also benefit from hand calculating,
153
392260
2000
die das Rechnen per Hand rechtfertigen,
06:34
but I think they're relatively small in number.
154
394260
2000
aber ich glaube es sind sehr wenige.
06:36
One thing I often ask about
155
396260
2000
Eine Sache, die ich mich oft frage,
06:38
is ancient Greek and how this relates.
156
398260
3000
ist Altgriechisch, und wie das zusammengehört.
06:41
See, the thing we're doing right now
157
401260
2000
Schauen Sie, was wir im Moment tun ist,
06:43
is we're forcing people to learn mathematics.
158
403260
2000
Leute zu zwingen, Mathematik zu erlernen.
06:45
It's a major subject.
159
405260
2000
Es ist ein Hauptfach.
06:47
I'm not for one minute suggesting that, if people are interested in hand calculating
160
407260
3000
Ich will es keinem verbieten, wenn er sich für das Rechnen von Hand interessiert
06:50
or in following their own interests
161
410260
2000
oder seinen Interessen
06:52
in any subject however bizarre --
162
412260
2000
in einem Gebiet, wie bizarr es auch sein mag, nachgeht,
06:54
they should do that.
163
414260
2000
sie sollen das tun.
06:56
That's absolutely the right thing,
164
416260
2000
Es ist absolut richtig
06:58
for people to follow their self-interest.
165
418260
2000
von ihnen, ihre eigenen Interessen zu verfolgen.
07:00
I was somewhat interested in ancient Greek,
166
420260
2000
Ich habe mich ein bisschen für Altgriechisch interessiert,
07:02
but I don't think that we should force the entire population
167
422260
3000
aber ich glaube nicht, dass wir die gesamte Bevölkerung dazu zwingen sollten,
07:05
to learn a subject like ancient Greek.
168
425260
2000
ein Fach wie Altgriechisch zu lernen.
07:07
I don't think it's warranted.
169
427260
2000
Ich glaube nicht, dass es berechtigt ist.
07:09
So I have this distinction between what we're making people do
170
429260
3000
Ich unterscheide also zwischen den Dingen, die wir die Leute lernen lassen
07:12
and the subject that's sort of mainstream
171
432260
2000
und im irgendwie im Mainstream sind
07:14
and the subject that, in a sense, people might follow with their own interest
172
434260
3000
und den Dingen, denen die Leute aus eigenem Interesse nachgehen
07:17
and perhaps even be spiked into doing that.
173
437260
2000
oder sich vielleicht sogar darin verbissen haben.
07:19
So what are the issues people bring up with this?
174
439260
3000
Was sind also die Probleme, die Leute darin sehen?
07:22
Well one of them is, they say, you need to get the basics first.
175
442260
3000
Nun gut, eines davon ist, wie sie sagen, dass man zuerst die Grundbegriffe drauf haben muss.
07:25
You shouldn't use the machine
176
445260
2000
Man sollte die Maschine nicht verwenden,
07:27
until you get the basics of the subject.
177
447260
2000
bevor man die Grundbegriffe der Materie verstanden hat.
07:29
So my usual question is, what do you mean by "basics?"
178
449260
3000
Meine übliche Gegenfrage ist, was meinen sie mit Grundbegriffen?
07:32
Basics of what?
179
452260
2000
Grundbegriffe wovon?
07:34
Are the basics of driving a car
180
454260
2000
Sind die Grundbegriffe des Autofahrens
07:36
learning how to service it, or design it for that matter?
181
456260
3000
ein Auto zu warten oder es zu entwerfen?
07:39
Are the basics of writing learning how to sharpen a quill?
182
459260
3000
Sind die Grundbegriffe des Schreibens zu lernen wie man eine Feder spitzt?
07:43
I don't think so.
183
463260
2000
Ich glaube nicht.
07:45
I think you need to separate the basics of what you're trying to do
184
465260
3000
Ich glaube man muss unterscheiden zwischen den Grundbegriffen dessen, was man tun will,
07:48
from how it gets done
185
468260
2000
und wie man das macht
07:50
and the machinery of how it gets done
186
470260
3000
und wie der mechanische Ablauf funktioniert.
07:54
and automation allows you to make that separation.
187
474260
3000
Und die Automatisierung erlaubt es uns diese Unterscheidung zu machen.
07:57
A hundred years ago, it's certainly true that to drive a car
188
477260
3000
Vor hundert Jahren war es sicherlich richtig, dass man, um ein Auto zu fahren,
08:00
you kind of needed to know a lot about the mechanics of the car
189
480260
2000
vieles über die Mechanik des Autos
08:02
and how the ignition timing worked and all sorts of things.
190
482260
3000
und wie die Zündung funktioniert und alle möglichen Dinge wissen musste.
08:06
But automation in cars
191
486260
2000
Aber die Automatisierung in Autos
08:08
allowed that to separate,
192
488260
2000
erlaubte es, diese Dinge zu trennen,
08:10
so driving is now a quite separate subject, so to speak,
193
490260
3000
so ist das Fahren heute etwas anderes,
08:13
from engineering of the car
194
493260
3000
als das Bauen eines Autos
08:16
or learning how to service it.
195
496260
3000
und das Erlernen seiner Wartung.
08:20
So automation allows this separation
196
500260
2000
Automatisierung erlaubt also diese Trennung
08:22
and also allows -- in the case of driving,
197
502260
2000
und erlaubt auch – im Falle des Autofahrens,
08:24
and I believe also in the future case of maths --
198
504260
2000
und ich glaube auch in der Zukunft der Mathematik –
08:26
a democratized way of doing that.
199
506260
2000
einen demokratischen Zugang.
08:28
It can be spread across a much larger number of people
200
508260
2000
Es kann auf eine viel größere Anzahl von Menschen aufgeteilt werden,
08:30
who can really work with that.
201
510260
3000
die tatsächlich damit arbeiten können.
08:33
So there's another thing that comes up with basics.
202
513260
2000
Es gibt da noch etwas, das im Zusammenhang mit den Grundbegriffen auftaucht.
08:35
People confuse, in my view,
203
515260
2000
Meiner Ansicht nach gibt es eine Verwechslung
08:37
the order of the invention of the tools
204
517260
3000
der Reihenfolge in der Werkzeuge erfunden werden
08:40
with the order in which they should use them for teaching.
205
520260
3000
mit der Reihenfolge, in der sie für den Unterricht gebraucht werden sollen.
08:43
So just because paper was invented before computers,
206
523260
3000
Nur weil das Papier vor dem Computer erfunden wurde,
08:46
it doesn't necessarily mean you get more to the basics of the subject
207
526260
3000
heißt das nicht notwendigerweise, dass man den Grundbegriffen eines Themas näher kommt,
08:49
by using paper instead of a computer
208
529260
2000
nur weil man Papier statt eines Computers
08:51
to teach mathematics.
209
531260
2000
zum Unterrichten von Mathematik verwendet.
08:55
My daughter gave me a rather nice anecdote on this.
210
535260
3000
Meine Tochter lieferte mir eine nette Anekdote dazu.
08:58
She enjoys making what she calls "paper laptops."
211
538260
3000
Ihr macht es Spaß, wie sie es nennt, Papier-Laptops zu basteln.
09:01
(Laughter)
212
541260
2000
(Gelächter)
09:03
So I asked her one day, "You know, when I was your age,
213
543260
2000
Ich habe sie also eines Tages gefragt, „Weißt du, als ich so alt war wie du,
09:05
I didn't make these.
214
545260
2000
habe ich so etwas nicht gemacht.
09:07
Why do you think that was?"
215
547260
2000
Warum glaubst du war das so?“
09:09
And after a second or two, carefully reflecting,
216
549260
2000
Und nach kurzem, sorgfältigem Überlegen
09:11
she said, "No paper?"
217
551260
2000
sagte sie: „Kein Papier?“
09:13
(Laughter)
218
553260
5000
(Gelächter)
09:19
If you were born after computers and paper,
219
559260
2000
Wenn man mit Computern und Papier aufgewachsen ist,
09:21
it doesn't really matter which order you're taught with them in,
220
561260
3000
ist es eigentlich egal, in welcher Reihenfolge man mit ihnen unterrichtet wird,
09:24
you just want to have the best tool.
221
564260
2000
man will einfach das beste Werkzeug zur Verfügung haben.
09:26
So another one that comes up is "Computers dumb math down."
222
566260
3000
Ein weiterer Kritikpunkt der aufkommt ist „Computer verdummen die Mathematik“.
09:29
That somehow, if you use a computer,
223
569260
2000
So auf die Art, dass wenn man einen Computer benutzt,
09:31
it's all mindless button-pushing,
224
571260
2000
alles nur hirnloses Knöpfedrücken ist,
09:33
but if you do it by hand,
225
573260
2000
aber wenn man es mit der Hand macht,
09:35
it's all intellectual.
226
575260
2000
ist es alles intellektuell.
09:37
This one kind of annoys me, I must say.
227
577260
3000
Das stört mich irgendwie, muss ich sagen.
09:40
Do we really believe
228
580260
2000
Glauben wir wirklich,
09:42
that the math that most people are doing in school
229
582260
2000
dass die Mathematik, die täglich in den Schulen
09:44
practically today
230
584260
2000
praktiziert wird heutzutage,
09:46
is more than applying procedures
231
586260
2000
wirklich mehr ist als das Anwenden von Prozeduren
09:48
to problems they don't really understand, for reasons they don't get?
232
588260
3000
auf Probleme, die die Schüler nicht verstehen, aus Gründen die sie nicht kapieren?
09:51
I don't think so.
233
591260
2000
Ich glaube nicht.
09:53
And what's worse, what they're learning there isn't even practically useful anymore.
234
593260
3000
Und was noch schlimmer ist, was sie lernen nützt ihnen nichts.
09:56
Might have been 50 years ago, but it isn't anymore.
235
596260
3000
Vor ca. 50 Jahren vielleicht schon, aber jetzt nicht mehr.
09:59
When they're out of education, they do it on a computer.
236
599260
3000
Wenn sie aus der Ausbildung draußen sind, werden sie auf einem Computer rechnen.
10:02
Just to be clear, I think computers can really help with this problem,
237
602260
3000
Um mich klar auszudrücken, ich glaube Computer können bei diesem Problem helfen,
10:05
actually make it more conceptual.
238
605260
2000
es wirklich konzeptioneller machen.
10:07
Now, of course, like any great tool,
239
607260
2000
Natürlich, wie bei jedem guten Werkzeug,
10:09
they can be used completely mindlessly,
240
609260
2000
können sie völlig gedankenlos eingesetzt werden,
10:11
like turning everything into a multimedia show,
241
611260
3000
und alles in eine Multimedia-Show verwandeln,
10:14
like the example I was shown of solving an equation by hand,
242
614260
3000
wie im folgenden Beispiel, als für das Lehren einer Gleichung von Hand,
10:17
where the computer was the teacher --
243
617260
2000
der Computer der Lehrer war -
10:19
show the student how to manipulate and solve it by hand.
244
619260
3000
und dem Schüler zeigte, wie man sie per Hand umformt und löst.
10:22
This is just nuts.
245
622260
2000
Das ist einfach nur verrückt.
10:24
Why are we using computers to show a student how to solve a problem by hand
246
624260
3000
Warum verwenden wir Computer um einem Schüler zu zeigen, wie er ein Problem von Hand lösen kann,
10:27
that the computer should be doing anyway?
247
627260
2000
was eigentlich sowieso vom Computer erledigt werden sollte?
10:29
All backwards.
248
629260
2000
Völlig verkehrt.
10:31
Let me show you
249
631260
2000
Lassen Sie mich Ihnen zeigen,
10:33
that you can also make problems harder to calculate.
250
633260
3000
dass man Probleme auch komplizierter kann kann.
10:36
See, normally in school,
251
636260
2000
Normalerweise, im Schulunterricht,
10:38
you do things like solve quadratic equations.
252
638260
3000
macht man Sachen wie das Lösen von quadratischen Gleichungen.
10:41
But you see, when you're using a computer,
253
641260
3000
Aber wenn man einen Computer benutzt,
10:44
you can just substitute.
254
644260
4000
kann man einfach substituieren.
10:48
You can make it a quartic equation. Make it kind of harder, calculating-wise.
255
648260
2000
Machen wir daraus eine biquadratische Gleichung; machen wir es ein bisschen schwieriger, von der Berechnung her.
10:50
Same principles applied --
256
650260
2000
Die gleichen Prinzipien werden verwendet –
10:52
calculations, harder.
257
652260
2000
die Berechnungen: schwieriger.
10:54
And problems in the real world
258
654260
2000
Und die Probleme der wirklichen Welt
10:56
look nutty and horrible like this.
259
656260
2000
sehen so irre und schrecklich aus wie das hier.
10:58
They've got hair all over them.
260
658260
2000
Sie sind verzwickt.
11:00
They're not just simple, dumbed-down things that we see in school math.
261
660260
3000
Sie sind nicht einfach nur simple, vereinfachte Dinge, die wir in der Schulmathematik sehen.
11:04
And think of the outside world.
262
664260
2000
Und denken Sie an die Welt da draußen.
11:06
Do we really believe that engineering and biology
263
666260
2000
Glauben wir wirklich, dass Technik und Biologie
11:08
and all of these other things
264
668260
2000
und all die anderen Gebiete,
11:10
that have so benefited from computers and maths
265
670260
2000
die so von Computern und Mathematik profitiert haben,
11:12
have somehow conceptually gotten reduced by using computers?
266
672260
3000
durch den Einsatz von Computern konzeptionell reduziert wurden?
11:15
I don't think so -- quite the opposite.
267
675260
3000
Ich glaube nicht, ganz im Gegenteil.
11:18
So the problem we've really got in math education
268
678260
3000
Also, das Problem, das wir im Mathematikunterricht wirklich haben
11:21
is not that computers might dumb it down,
269
681260
3000
ist nicht, dass Computer die Dinge vereinfachen könnten,
11:24
but that we have dumbed-down problems right now.
270
684260
3000
sondern dass wir jetzt vereinfachte Probleme haben.
11:27
Well, another issue people bring up
271
687260
2000
Gut, ein anderer Punkt, den manche einwerfen ist,
11:29
is somehow that hand calculating procedures
272
689260
2000
dass das händische Rechnen von Abläufen
11:31
teach understanding.
273
691260
2000
das Verständnis lehrt.
11:33
So if you go through lots of examples,
274
693260
2000
Wenn man also viele Beispiele durchrechnet,
11:35
you can get the answer,
275
695260
2000
kann man die Antwort finden –
11:37
you can understand how the basics of the system work better.
276
697260
3000
man kann besser verstehen, wie die zugrundeliegenden Begriffe des Systems funktionieren.
11:40
I think there is one thing that I think very valid here,
277
700260
3000
Ich glaube, daran ist ein Punkt, der große Gültigkeit hat,
11:43
which is that I think understanding procedures and processes is important.
278
703260
3000
nämlich dass ich denke, dass das Verständnis von Prozeduren und Prozessen wichtig ist.
11:47
But there's a fantastic way to do that in the modern world.
279
707260
3000
Aber es gibt einen fantastischen Weg, genau das in der heutigen Zeit zu tun:
11:50
It's called programming.
280
710260
3000
er heißt Programmierung.
11:53
Programming is how most procedures and processes
281
713260
2000
Programmierung ist die Art, wie die meisten Abläufe und Prozesse
11:55
get written down these days,
282
715260
2000
heutzutage niedergeschrieben werden,
11:57
and it's also a great way
283
717260
2000
und sie ist auch ein großartiger Weg,
11:59
to engage students much more
284
719260
2000
um Schüler mehr einzubinden
12:01
and to check they really understand.
285
721260
2000
und zu überprüfen, ob sie wirklich verstehen.
12:03
If you really want to check you understand math
286
723260
2000
Wenn du wirklich überprüfen willst, ob du Mathematik verstehst,
12:05
then write a program to do it.
287
725260
3000
dann schreibe ein Programm dafür.
12:08
So programming is the way I think we should be doing that.
288
728260
3000
Programmieren ist also das, was wir meiner Meinung nach tun sollten.
12:11
So to be clear, what I really am suggesting here
289
731260
2000
Um es auf den Punkt zu bringen, was ich hier nahelege ist,
12:13
is we have a unique opportunity
290
733260
2000
dass wir hier eine einzigartige Chance haben,
12:15
to make maths both more practical
291
735260
2000
Mathematik sowohl praktischer
12:17
and more conceptual, simultaneously.
292
737260
3000
als auch konzeptioneller zu machen, beides gleichzeitig.
12:20
I can't think of any other subject where that's recently been possible.
293
740260
3000
Mir fällt kein anderes Fach ein, wo das in letzter Zeit möglich gewesen wäre.
12:23
It's usually some kind of choice
294
743260
2000
Normalerweise ist es eine Entscheidung
12:25
between the vocational and the intellectual.
295
745260
2000
zwischen dem Beruflichen und dem Intellektuellen.
12:27
But I think we can do both at the same time here.
296
747260
3000
Aber ich denke, wir können hier beides gleichzeitig machen.
12:32
And we open up so many more possibilities.
297
752260
3000
Und wir eröffnen so viel mehr Möglichkeiten.
12:35
You can do so many more problems.
298
755260
2000
Man kann so viel mehr Fragestellungen angehen.
12:37
What I really think we gain from this
299
757260
2000
Was ich glaube zu gewinnen ist,
12:39
is students getting intuition and experience
300
759260
3000
dass Schüler eine Intuition und Erfahrung
12:42
in far greater quantities than they've ever got before.
301
762260
3000
in viel größerer Mengen bekommen können als jemals zuvor.
12:45
And experience of harder problems --
302
765260
2000
Und die Erfahrung mit schwierigeren Problemen –
12:47
being able to play with the math, interact with it,
303
767260
2000
fähig sein, mit der Mathematik zu spielen, mit ihr zu interagieren,
12:49
feel it.
304
769260
2000
sie zu fühlen.
12:51
We want people who can feel the math instinctively.
305
771260
3000
Wir wollen Leute, die die Mathematik instinktiv spüren können.
12:54
That's what computers allow us to do.
306
774260
3000
Das ist es, was Computer uns erlauben zu tun.
12:57
Another thing it allows us to do is reorder the curriculum.
307
777260
3000
Noch etwas, es erlaubt uns den Lehrplan umzuordnen.
13:00
Traditionally it's been by how difficult it is to calculate,
308
780260
2000
Traditionell wurde nach der Schwierigkeit der Berechnung geordnet,
13:02
but now we can reorder it
309
782260
2000
aber jetzt könnten wir ihn danach umstellen,
13:04
by how difficult it is to understand the concepts,
310
784260
2000
wie schwierig es ist, die Konzepte zu verstehen,
13:06
however hard the calculating.
311
786260
2000
egal wie schwierig die Berechnungen sind.
13:08
So calculus has traditionally been taught very late.
312
788260
3000
Die Infinitesimalrechnung wurde traditionell sehr spät unterrichtet.
13:11
Why is this?
313
791260
2000
Warum?
13:13
Well, it's damn hard doing the calculations, that's the problem.
314
793260
3000
Tja, es ist verdammt schwierig die Rechnungen durchzuführen, das ist das Problem.
13:17
But actually many of the concepts
315
797260
2000
Aber eigentlich sind viele der Konzepte
13:19
are amenable to a much younger age group.
316
799260
3000
für eine viel jüngere Altersgruppe zugänglich.
13:22
This was an example I built for my daughter.
317
802260
3000
Das ist ein Beispiel, das ich für meine Tochter erstellt habe.
13:25
And very, very simple.
318
805260
2000
Und sehr, sehr einfach.
13:28
We were talking about what happens
319
808260
2000
Wir reden davon, was passiert,
13:30
when you increase the number of sides of a polygon
320
810260
2000
wenn man die Anzahl der Seiten eines Polygons
13:32
to a very large number.
321
812260
2000
auf eine sehr große Zahl erhöht.
13:36
And of course, it turns into a circle.
322
816260
2000
Und selbstverständlich wird daraus ein Kreis.
13:38
And by the way, she was also very insistent
323
818260
2000
Und übrigens, sie hat sehr darauf bestanden,
13:40
on being able to change the color,
324
820260
2000
die Farbe wählen zu können,
13:42
an important feature for this demonstration.
325
822260
3000
ein wichtiges Feature für diese Demonstration.
13:46
You can see that this is a very early step
326
826260
3000
Sie sehen, dass ist ein sehr früher Schritt
13:49
into limits and differential calculus
327
829260
2000
in Richtung Grenzwerte und Differentialrechnung
13:51
and what happens when you take things to an extreme --
328
831260
3000
und was passiert, wenn man Dinge auf die Spitze treibt –
13:54
and very small sides and a very large number of sides.
329
834260
2000
sehr kurze Seiten und eine sehr große Anzahl von Seiten.
13:56
Very simple example.
330
836260
2000
Sehr einfaches Beispiel.
13:58
That's a view of the world
331
838260
2000
Das ist eine Sicht der Welt,
14:00
that we don't usually give people for many, many years after this.
332
840260
3000
die wir Schülern normalerweise erst viele, viele Jahre später geben.
14:03
And yet, that's a really important practical view of the world.
333
843260
3000
Und dennoch ist es eine wirklich wichtige, praktische Sicht auf die Dinge.
14:06
So one of the roadblocks we have
334
846260
3000
Eine der Hürden,
14:09
in moving this agenda forward
335
849260
3000
die wir im Vorantreiben dieser Vorstellungen vorfinden,
14:12
is exams.
336
852260
2000
sind Prüfungen.
14:14
In the end, if we test everyone by hand in exams,
337
854260
3000
Letztlich, wenn wir jede Prüfung von Hand lösen lassen,
14:17
it's kind of hard to get the curricula changed
338
857260
3000
wird es ziemlich schwierig, die Lehrpläne dahingehend zu verändern,
14:20
to a point where they can use computers
339
860260
2000
dass Computer
14:22
during the semesters.
340
862260
3000
während des Semesters eingesetzt werden können.
14:25
And one of the reasons it's so important --
341
865260
2000
Und einer der Gründe, warum das so wichtig ist –
14:27
so it's very important to get computers in exams.
342
867260
3000
also, es ist sehr wichtig, Computer in die Prüfungen miteinzubeziehen.
14:30
And then we can ask questions, real questions,
343
870260
3000
Und dann können wir Fragen stellen, echte Fragen,
14:33
questions like, what's the best life insurance policy to get? --
344
873260
3000
Fragen wie: „Welche ist die beste Lebensversicherung?“ –
14:36
real questions that people have in their everyday lives.
345
876260
3000
echte Fragen, die die Leute im täglichen Leben haben.
14:40
And you see, this isn't some dumbed-down model here.
346
880260
2000
Und wie Sie sehen können, ist das kein heruntergebrochenes, vereinfachtes Modell.
14:42
This is an actual model where we can be asked to optimize what happens.
347
882260
3000
Das ist ein reales Modell, dass man verbessern kann.
14:45
How many years of protection do I need?
348
885260
2000
Wieviele Jahre Schutz brauche ich?
14:47
What does that do to the payments
349
887260
2000
Wie wirkt sich das auf Zahlungen
14:49
and to the interest rates and so forth?
350
889260
3000
und Zinsen und so weiter aus?
14:52
Now I'm not for one minute suggesting it's the only kind of question
351
892260
3000
Ich möchte hier keineswegs suggerieren, dass das die einzige Art von Fragen sein sollte,
14:55
that should be asked in exams,
352
895260
2000
die in Prüfungen gestellt werden sollte,
14:57
but I think it's a very important type
353
897260
2000
aber es ist ein wichtiger Typus,
14:59
that right now just gets completely ignored
354
899260
3000
der augenblicklich vollkommen ignoriert wird
15:02
and is critical for people's real understanding.
355
902260
3000
und der für das wirkliche Verständnis der Leute entscheidend ist.
15:05
So I believe [there is] critical reform
356
905260
3000
Ich glaube also daran, dass wir eine entscheidende Reform
15:08
we have to do in computer-based math.
357
908260
2000
in Computer-basierter Mathematik angehen müssen.
15:10
We have got to make sure
358
910260
2000
Wir müssen sicherstellen,
15:12
that we can move our economies forward,
359
912260
3000
dass unsere Wirtschaften sich weiterentwickeln,
15:15
and also our societies,
360
915260
2000
auch unsere Gesellschaften,
15:17
based on the idea that people can really feel mathematics.
361
917260
3000
basierend auf der Idee, dass die Menschen Mathematik wirklich fühlen können.
15:22
This isn't some optional extra.
362
922260
3000
Das ist nicht einfach so ein optionales Extra.
15:25
And the country that does this first
363
925260
2000
Und das Land, das es zuerst tut,
15:27
will, in my view, leapfrog others
364
927260
3000
wird in meinen Augen andere weit überholen
15:30
in achieving a new economy even,
365
930260
3000
beim Erreichen einer neuen Wirtschaft,
15:33
an improved economy,
366
933260
2000
einer besseren Wirtschaft,
15:35
an improved outlook.
367
935260
2000
besseren Perspektiven.
15:37
In fact, I even talk about us moving
368
937260
2000
Tatsächlich spreche ich sogar von einer Weiterentwicklung
15:39
from what we often call now the "knowledge economy"
369
939260
3000
von dem, was wir heute als Wissensgesellschaft bezeichnen,
15:42
to what we might call a "computational knowledge economy,"
370
942260
3000
zu etwas, das wir eine Computer-Wissensgesellschaft nennen könnten,
15:45
where high-level math is integral to what everyone does
371
945260
3000
in der Mathematik auf hohem Niveau ein integraler Bestandteil davon ist, was jeder tut,
15:48
in the way that knowledge currently is.
372
948260
2000
auf die Art, wie es mit dem Wissen heute ist.
15:50
We can engage so many more students with this,
373
950260
3000
Wir können so viel mehr Schüler damit erreichen,
15:53
and they can have a better time doing it.
374
953260
3000
und sie hätten mehr Freude daran.
15:56
And let's understand:
375
956260
2000
Und man muss verstehen,
15:58
this is not an incremental sort of change.
376
958260
3000
dass das nicht eine schrittweise Veränderung sein kann.
16:02
We're trying to cross the chasm here
377
962260
2000
Wir versuchen die Kluft hier
16:04
between school math and the real-world math.
378
964260
2000
zwischen Schulmathematik und der realer Mathematik zu überwinden.
16:06
And you know if you walk across a chasm,
379
966260
2000
Und Sie wissen, wenn man über eine Kluft geht,
16:08
you end up making it worse than if you didn't start at all --
380
968260
3000
wird es viel schlimmer als wäre man gar nicht erst losgegangen –
16:11
bigger disaster.
381
971260
2000
größeres Desaster.
16:13
No, what I'm suggesting
382
973260
2000
Nein, was ich vorschlage ist,
16:15
is that we should leap off,
383
975260
2000
dass wir abspringen sollten,
16:17
we should increase our velocity
384
977260
2000
wir sollten unsere Geschwindigkeit
16:19
so it's high,
385
979260
2000
so erhöhen,
16:21
and we should leap off one side and go the other --
386
981260
3000
dass wir von einer Seite abspringen und auf die andere kommen –
16:24
of course, having calculated our differential equation very carefully.
387
984260
3000
natürlich sollten wir unsere Differentialgleichung sehr sorgfältig durchgerechnet haben.
16:27
(Laughter)
388
987260
2000
(Gelächter)
16:29
So I want to see
389
989260
2000
Ich möchte also
16:31
a completely renewed, changed math curriculum
390
991260
2000
einen komplett erneuerten, geänderten Mathematiklehrplan sehen,
16:33
built from the ground up,
391
993260
2000
von Grund auf neu aufgebaut,
16:35
based on computers being there,
392
995260
2000
auf die Verwendung von Computern gestützt,
16:37
computers that are now ubiquitous almost.
393
997260
2000
Computer die jetzt fast allgegenwärtig sind.
16:39
Calculating machines are everywhere
394
999260
2000
Rechenmaschinen sind überall
16:41
and will be completely everywhere in a small number of years.
395
1001260
3000
und werden in ein paar Jahren wirklich überall sein.
16:44
Now I'm not even sure if we should brand the subject as math,
396
1004260
4000
Ich bin mir nicht einmal sicher, ob wir das Fach Mathematik nennen sollten,
16:48
but what I am sure is
397
1008260
2000
aber worin ich mir sicher bin ist,
16:50
it's the mainstream subject of the future.
398
1010260
2000
dass es das Hauptfach der Zukunft ist.
16:53
Let's go for it,
399
1013260
3000
Lass es uns anpacken!
16:56
and while we're about it,
400
1016260
2000
Und während wir dabei sind,
16:58
let's have a bit of fun,
401
1018260
2000
lass uns ein bisschen Spaß haben,
17:00
for us, for the students and for TED here.
402
1020260
3000
für uns, für die Schüler, und für TED hier.
17:03
Thanks.
403
1023260
2000
Danke.
17:05
(Applause)
404
1025260
7000
(Applaus)
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