Conrad Wolfram: Teaching kids real math with computers

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TED


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Nuno Couto Revisora: Miguel Cabral de Pinho
00:15
We've got a real problem with math education right now.
0
15260
4000
Temos um problema real com o ensino da matemática neste momento.
00:19
Basically, no one's very happy.
1
19260
3000
Basicamente, ninguém está muito feliz.
00:22
Those learning it
2
22260
2000
Os que a aprendem
00:24
think it's disconnected,
3
24260
2000
acham-na desligada,
00:26
uninteresting and hard.
4
26260
2000
desinteressante e difícil.
00:28
Those trying to employ them
5
28260
2000
Os que tentam usá-la
00:30
think they don't know enough.
6
30260
2000
pensam que não sabem o suficiente.
00:32
Governments realize that it's a big deal for our economies,
7
32260
3000
Os Governos reconhecem que é importante para as economias,
00:35
but don't know how to fix it.
8
35260
3000
mas não sabem como resolver o problema.
00:38
And teachers are also frustrated.
9
38260
2000
E os professores também estão frustrados.
00:40
Yet math is more important to the world
10
40260
3000
No entanto, a matemática é mais importante para o mundo
00:43
than at any point in human history.
11
43260
2000
do que em qualquer outra altura na história da humanidade.
00:45
So at one end we've got falling interest
12
45260
2000
De um lado temos
00:47
in education in math,
13
47260
2000
perda de interesse no ensino da matemática,
00:49
and at the other end we've got a more mathematical world,
14
49260
3000
e por outro temos um mundo mais matemático,
00:52
a more quantitative world than we ever have had.
15
52260
3000
um mundo mais quantitativo, que alguma vez tivemos.
00:56
So what's the problem, why has this chasm opened up,
16
56260
2000
Então qual é o problema? Por que se abriu este abismo,
00:58
and what can we do to fix it?
17
58260
3000
e o que podemos fazer para o resolver?
01:01
Well actually, I think the answer
18
61260
2000
Bem, na verdade, penso que a resposta
01:03
is staring us right in the face:
19
63260
2000
está mesmo à nossa frente.
01:05
Use computers.
20
65260
2000
Usar computadores.
01:07
I believe
21
67260
2000
Eu acredito que
01:09
that correctly using computers
22
69260
2000
usar correctamente os computadores
01:11
is the silver bullet
23
71260
2000
é a peça chave
01:13
for making math education work.
24
73260
3000
para fazer o ensino da matemática funcionar.
01:16
So to explain that,
25
76260
2000
Então para explicar isso,
01:18
let me first talk a bit about what math looks like in the real world
26
78260
3000
deixem-me primeiro falar sobre como é a matemática no mundo real
01:21
and what it looks like in education.
27
81260
2000
e como é na educação.
01:23
See, in the real world
28
83260
2000
Vejam, no mundo real
01:25
math isn't necessarily done by mathematicians.
29
85260
3000
a matemática não é necessariamente feita por matemáticos.
01:28
It's done by geologists,
30
88260
2000
É feita por geólogos,
01:30
engineers, biologists,
31
90260
2000
engenheiros, biólogos,
01:32
all sorts of different people --
32
92260
2000
todos os tipos de pessoas diferentes --
01:34
modeling and simulation.
33
94260
2000
modelação e simulação.
01:36
It's actually very popular.
34
96260
2000
É, na verdade, muito popular.
01:38
But in education it looks very different --
35
98260
3000
Mas na educação parece muito diferente --
01:41
dumbed-down problems, lots of calculating,
36
101260
2000
problemas básicos, muitos cálculos --
01:43
mostly by hand.
37
103260
2000
na sua maioria feitos à mão.
01:46
Lots of things that seem simple
38
106260
2000
Muitas coisas que parecem simples
01:48
and not difficult like in the real world,
39
108260
2000
e não difíceis como acontece na vida real,
01:50
except if you're learning it.
40
110260
2000
excepto se estiverem a aprendê-las.
01:53
And another thing about math:
41
113260
2000
E outra coisa acerca da matemática:
01:55
math sometimes looks like math --
42
115260
2000
a matemática algumas vezes parece-se com a matemática --
01:57
like in this example here --
43
117260
3000
como neste exemplo aqui --
02:00
and sometimes it doesn't --
44
120260
2000
e às vezes não parece --
02:02
like "Am I drunk?"
45
122260
3000
como "Estou bêbedo?"
02:07
And then you get an answer that's quantitative in the modern world.
46
127260
3000
E depois têm uma resposta que é quantitativa no mundo moderno.
02:10
You wouldn't have expected that a few years back.
47
130260
3000
Não estariam à espera disto há uns anos atrás.
02:13
But now you can find out all about --
48
133260
3000
Mas agora pode encontrar-se tudo acerca --
02:16
unfortunately, my weight is a little higher than that, but --
49
136260
3000
infelizmente, o meu peso é um pouco superior a este, mas --
02:19
all about what happens.
50
139260
2000
tudo sobre o que acontece.
02:21
So let's zoom out a bit and ask,
51
141260
2000
Vamos voltar atrás e perguntar,
02:23
why are we teaching people math?
52
143260
2000
porque estamos a ensinar matemática às pessoas?
02:25
What's the point of teaching people math?
53
145260
3000
Qual é o objectivo de ensinar matemática às pessoas?
02:28
And in particular, why are we teaching them math in general?
54
148260
3000
E em particular, porque é que lhes estamos a ensinar matemática na generalidade?
02:31
Why is it such an important part of education
55
151260
3000
Porque é que é uma parte tão importante da educação
02:34
as a sort of compulsory subject?
56
154260
2000
como uma espécie de matéria obrigatória?
02:36
Well, I think there are about three reasons:
57
156260
3000
Bom, penso que existem cerca de três razões:
02:39
technical jobs
58
159260
2000
trabalhos técnicos,
02:41
so critical to the development of our economies,
59
161260
3000
tão críticos para o desenvolvimento das nossas economias,
02:44
what I call "everyday living" --
60
164260
3000
o que chamo de "vida do dia-a-dia".
02:48
to function in the world today,
61
168260
2000
Para funcionar no mundo de hoje,
02:50
you've got to be pretty quantitative,
62
170260
2000
temos de ser bastante quantitativos,
02:52
much more so than a few years ago:
63
172260
2000
muito mais do que há alguns anos atrás.
02:54
figure out your mortgages,
64
174260
2000
Calcular os vossos empréstimos,
02:56
being skeptical of government statistics, those kinds of things --
65
176260
3000
olhar com cepticismo para as estatísticas governamentais, esse tipo de coisas.
03:00
and thirdly, what I would call something like
66
180260
3000
E em terceiro lugar, o que eu chamaria de
03:03
logical mind training, logical thinking.
67
183260
3000
"treino lógico da mente", o pensamento lógico.
03:06
Over the years
68
186260
2000
Ao longo dos anos
03:08
we've put so much in society
69
188260
2000
investimos tanto na sociedade para
03:10
into being able to process and think logically. It's part of human society.
70
190260
3000
sermos capazes de processar e pensar logicamente; faz parte da sociedade humana.
03:13
It's very important to learn that
71
193260
2000
É muito importante aprender isso.
03:15
math is a great way to do that.
72
195260
2000
A matemática é uma óptima forma de o fazer.
03:17
So let's ask another question.
73
197260
2000
Então vamos colocar outra questão.
03:19
What is math?
74
199260
2000
O que é a matemática?
03:21
What do we mean when we say we're doing math,
75
201260
2000
O que significa quando dizemos que estamos a fazer matemática,
03:23
or educating people to do math?
76
203260
2000
ou a educar pessoas para fazerem matemática?
03:25
Well, I think it's about four steps, roughly speaking,
77
205260
3000
Bem, grosso modo, eu penso que consiste em quatro passos,
03:28
starting with posing the right question.
78
208260
2000
começando com colocar a questão correcta.
03:30
What is it that we want to ask? What is it we're trying to find out here?
79
210260
3000
O que queremos perguntar? O que estamos a querer descobrir?
03:33
And this is the thing most screwed up in the outside world,
80
213260
2000
E esta é a coisa mais sem sentido no mundo exterior,
03:35
beyond virtually any other part of doing math.
81
215260
3000
mais do que qualquer outra parte de fazer matemática.
03:38
People ask the wrong question,
82
218260
2000
As pessoas colocam a questão errada,
03:40
and surprisingly enough, they get the wrong answer,
83
220260
2000
e, surpreendentemente, obtêm a resposta errada,
03:42
for that reason, if not for others.
84
222260
2000
por essa razão, se não for por outras.
03:44
So the next thing is take that problem
85
224260
2000
O passo seguinte é pegar nesse problema
03:46
and turn it from a real world problem
86
226260
2000
do mundo real e transformá-lo
03:48
into a math problem.
87
228260
2000
num problema matemático.
03:50
That's stage two.
88
230260
2000
Esta é a fase dois.
03:52
Once you've done that, then there's the computation step.
89
232260
3000
Depois de fazer isso, segue-se a computação.
03:55
Turn it from that into some answer
90
235260
2000
Converter o problema numa dada reposta
03:57
in a mathematical form.
91
237260
3000
sob uma forma matemática.
04:00
And of course, math is very powerful at doing that.
92
240260
2000
E claro, a matemática é muito poderosa a fazer isso.
04:02
And then finally, turn it back to the real world.
93
242260
2000
E depois, finalmente, voltar ao mundo real.
04:04
Did it answer the question?
94
244260
2000
Será que a resposta respondeu à pergunta?
04:06
And also verify it -- crucial step.
95
246260
3000
E também verificar isso -- passo crucial.
04:10
Now here's the crazy thing right now.
96
250260
2000
Agora, aqui está a coisa sem sentido.
04:12
In math education,
97
252260
2000
No ensino da matemática,
04:14
we're spending about perhaps 80 percent of the time
98
254260
3000
estamos a gastar talvez 80 por cento do tempo
04:17
teaching people to do step three by hand.
99
257260
3000
a ensinar as pessoas a fazer o passo três à mão.
04:20
Yet, that's the one step computers can do
100
260260
2000
No entanto, esse é o passo que os computadores
04:22
better than any human after years of practice.
101
262260
3000
conseguem fazer melhor que qualquer humano com anos de prática.
04:25
Instead, we ought to be using computers
102
265260
3000
Em vez disso, devíamos estar a usar os computadores
04:28
to do step three
103
268260
2000
para realizarem o passo três
04:30
and using the students to spend much more effort
104
270260
3000
e pôr os estudantes a fazer mais esforço
04:33
on learning how to do steps one, two and four --
105
273260
2000
a aprender a realizar os passos um, dois e quatro --
04:35
conceptualizing problems, applying them,
106
275260
3000
conceptualizar problemas, aplicá-los,
04:38
getting the teacher to run them through how to do that.
107
278260
3000
pôr o professor a ensiná-los como fazê-lo.
04:41
See, crucial point here:
108
281260
2000
Vejam o ponto crucial aqui:
04:43
math is not equal to calculating.
109
283260
2000
a matemática não é o mesmo que calcular.
04:45
Math is a much broader subject than calculating.
110
285260
3000
A Matemática é um assunto muito mais vasto que o cálculo.
04:48
Now it's understandable that this has all got intertwined
111
288260
3000
É compreensível que isto tudo se tenha misturado
04:51
over hundreds of years.
112
291260
2000
ao longo de centenas de anos.
04:53
There was only one way to do calculating and that was by hand.
113
293260
3000
Só havia uma maneira de fazer cálculos: era à mão.
04:56
But in the last few decades
114
296260
2000
Mas nas últimas décadas
04:58
that has totally changed.
115
298260
2000
isso mudou completamente.
05:00
We've had the biggest transformation of any ancient subject
116
300260
3000
Tivemos a maior transformação de qualquer assunto clássico
05:03
that I could ever imagine with computers.
117
303260
3000
que eu alguma vez pudesse imaginar, com os computadores.
05:07
Calculating was typically the limiting step,
118
307260
2000
Calcular era tipicamente o passo que limitava,
05:09
and now often it isn't.
119
309260
2000
e deixou frequentemente de o ser.
05:11
So I think in terms of the fact that math
120
311260
2000
Por isso, eu penso que a matemática
05:13
has been liberated from calculating.
121
313260
3000
se libertou do cálculo.
05:16
But that math liberation didn't get into education yet.
122
316260
3000
Mas essa libertação ainda não chegou ao ensino da matemática.
05:19
See, I think of calculating, in a sense,
123
319260
2000
Eu penso no cálculo, num sentido,
05:21
as the machinery of math.
124
321260
2000
como o motor da matemática.
05:23
It's the chore.
125
323260
2000
É a tarefa chata.
05:25
It's the thing you'd like to avoid if you can, like to get a machine to do.
126
325260
3000
É a coisa que gostariam de evitar se pudessem, e de pôr uma máquina a fazê-la.
05:29
It's a means to an end, not an end in itself,
127
329260
3000
É um meio para um fim, não é um fim em si mesma.
05:34
and automation allows us
128
334260
2000
E a automação permite-nos
05:36
to have that machinery.
129
336260
2000
ter esse tipo de maquinaria.
05:38
Computers allow us to do that --
130
338260
2000
Os computadores permitem-nos fazer isso.
05:40
and this is not a small problem by any means.
131
340260
3000
E isto não é um problema pequeno de nenhuma forma.
05:43
I estimated that, just today, across the world,
132
343260
3000
Eu estimei que, só hoje, em todo o mundo,
05:46
we spent about 106 average world lifetimes
133
346260
3000
gastámos 106 vezes a média de vida mundial
05:49
teaching people how to calculate by hand.
134
349260
3000
a ensinar pessoas a calcular à mão.
05:52
That's an amazing amount of human endeavor.
135
352260
3000
É um esforço humano espantoso.
05:55
So we better be damn sure --
136
355260
2000
Por isso é melhor estarmos mesmo certos --
05:57
and by the way, they didn't even have fun doing it, most of them --
137
357260
3000
e a propósito, a maior parte nem se divertiu a fazê-lo.
06:00
so we better be damn sure
138
360260
2000
É melhor estarmos mesmo certos
06:02
that we know why we're doing that
139
362260
2000
de que sabemos por que o estamos a fazer
06:04
and it has a real purpose.
140
364260
2000
e que tem um propósito real.
06:06
I think we should be assuming computers
141
366260
2000
Eu penso que deveríamos deixar os computadores
06:08
for doing the calculating
142
368260
2000
fazerem os cálculos e fazermos
06:10
and only doing hand calculations where it really makes sense to teach people that.
143
370260
3000
cálculos à mão apenas quando faz mesmo sentido ensinar isso.
06:13
And I think there are some cases.
144
373260
2000
E penso que há alguns que valem a pena.
06:15
For example: mental arithmetic.
145
375260
2000
Por exemplo: aritmética mental.
06:17
I still do a lot of that, mainly for estimating.
146
377260
3000
Ainda faço muita, essencialmente para estimar.
06:20
People say, "Is such and such true?"
147
380260
2000
As pessoas dizem, é assim porque isto e aquilo,
06:22
And I'll say, "Hmm, not sure." I'll think about it roughly.
148
382260
2000
e eu digo, hmn, não sei. Vou pensar por alto.
06:24
It's still quicker to do that and more practical.
149
384260
2000
Ainda é mais rápido e mais prático fazer assim.
06:26
So I think practicality is one case
150
386260
2000
A praticidade é um caso
06:28
where it's worth teaching people by hand.
151
388260
2000
em que vale a pena ensinar as pessoas a fazer à mão.
06:30
And then there are certain conceptual things
152
390260
2000
E depois há certas coisas conceptuais
06:32
that can also benefit from hand calculating,
153
392260
2000
que beneficiam do cálculo à mão,
06:34
but I think they're relatively small in number.
154
394260
2000
mas penso que são poucas.
06:36
One thing I often ask about
155
396260
2000
Uma coisa que frequentemente pergunto é como é que
06:38
is ancient Greek and how this relates.
156
398260
3000
isto se relaciona com a Grécia Antiga.
06:41
See, the thing we're doing right now
157
401260
2000
O que estamos a fazer agora
06:43
is we're forcing people to learn mathematics.
158
403260
2000
é forçar as pessoas a aprender matemática.
06:45
It's a major subject.
159
405260
2000
É uma disciplina essencial.
06:47
I'm not for one minute suggesting that, if people are interested in hand calculating
160
407260
3000
Não estou a querer sugerir que, se houver interessados em calcular à mão,
06:50
or in following their own interests
161
410260
2000
ou a seguir os seus próprios interesses
06:52
in any subject however bizarre --
162
412260
2000
em qualquer matéria, mesmo se for bizarra --
06:54
they should do that.
163
414260
2000
que não o devam fazer.
06:56
That's absolutely the right thing,
164
416260
2000
Isso está absolutamente certo
06:58
for people to follow their self-interest.
165
418260
2000
para que as pessoas sigam os seus interesses.
07:00
I was somewhat interested in ancient Greek,
166
420260
2000
Eu estava interessado de alguma forma por Grego Antigo,
07:02
but I don't think that we should force the entire population
167
422260
3000
mas não acho que devamos forçar toda a população
07:05
to learn a subject like ancient Greek.
168
425260
2000
a aprender uma disciplina como o Grego Antigo.
07:07
I don't think it's warranted.
169
427260
2000
Não acho que isso seja fundamentado.
07:09
So I have this distinction between what we're making people do
170
429260
3000
Por isso, distingo entre o que estamos a obrigar as pessoas a fazer
07:12
and the subject that's sort of mainstream
171
432260
2000
e o assunto que é relativamente principal
07:14
and the subject that, in a sense, people might follow with their own interest
172
434260
3000
e o assunto que, de alguma forma, as pessoas podem seguir pelos seus interesses
07:17
and perhaps even be spiked into doing that.
173
437260
2000
e talvez serem espicaçadas a fazer isso.
07:19
So what are the issues people bring up with this?
174
439260
3000
Então quais são as questões que as pessoas levantam acerca disto?
07:22
Well one of them is, they say, you need to get the basics first.
175
442260
3000
Bem, uma delas é que é necessário saber os fundamentos primeiro.
07:25
You shouldn't use the machine
176
445260
2000
Não se deve usar uma máquina
07:27
until you get the basics of the subject.
177
447260
2000
antes de se perceber os fundamentos de um assunto.
07:29
So my usual question is, what do you mean by "basics?"
178
449260
3000
Por isso, a minha pergunta típica é: o que entendem por fundamentos?
07:32
Basics of what?
179
452260
2000
Os fundamentos de quê?
07:34
Are the basics of driving a car
180
454260
2000
Os fundamentos de guiar um carro
07:36
learning how to service it, or design it for that matter?
181
456260
3000
é aprender a fazer-lhe a manutenção, ou projectá-lo?
07:39
Are the basics of writing learning how to sharpen a quill?
182
459260
3000
Os fundamentos para escrever é aprender a afiar uma pena?
07:43
I don't think so.
183
463260
2000
Não me parece.
07:45
I think you need to separate the basics of what you're trying to do
184
465260
3000
Penso que é necessário separar os fundamentos sobre o que se está a tentar fazer
07:48
from how it gets done
185
468260
2000
da forma como isso é feito
07:50
and the machinery of how it gets done
186
470260
3000
e da maquinaria necessária para o fazer.
07:54
and automation allows you to make that separation.
187
474260
3000
E a automação permite fazer essa separação.
07:57
A hundred years ago, it's certainly true that to drive a car
188
477260
3000
Há cem anos atrás, era certamente verdade que para guiar um carro
08:00
you kind of needed to know a lot about the mechanics of the car
189
480260
2000
era necessário saber muito sobre a mecânica do carro
08:02
and how the ignition timing worked and all sorts of things.
190
482260
3000
e sobre como funcionavam os tempos de ignição e essas coisas.
08:06
But automation in cars
191
486260
2000
Mas a automação nos carros
08:08
allowed that to separate,
192
488260
2000
permitiu separar isso,
08:10
so driving is now a quite separate subject, so to speak,
193
490260
3000
pelo que guiar é hoje em dia um assunto separado, digamos assim,
08:13
from engineering of the car
194
493260
3000
da engenharia do carro
08:16
or learning how to service it.
195
496260
3000
ou de aprender a fazer-lhe a manutenção.
08:20
So automation allows this separation
196
500260
2000
Assim, a automação permite esta separação
08:22
and also allows -- in the case of driving,
197
502260
2000
e também permite -- no caso da condução,
08:24
and I believe also in the future case of maths --
198
504260
2000
e acredito que também em casos futuros da matemática --
08:26
a democratized way of doing that.
199
506260
2000
um modo democratizado de o fazer.
08:28
It can be spread across a much larger number of people
200
508260
2000
Poder ser espalhada a um número muito maior de pessoas
08:30
who can really work with that.
201
510260
3000
que podem realmente trabalhar com isso.
08:33
So there's another thing that comes up with basics.
202
513260
2000
Há outra coisa que surge com os fundamentos.
08:35
People confuse, in my view,
203
515260
2000
As pessoas confundem, na minha opinião,
08:37
the order of the invention of the tools
204
517260
3000
a ordem da invenção das ferramentas
08:40
with the order in which they should use them for teaching.
205
520260
3000
com a ordem em que devem usá-las para ensinar.
08:43
So just because paper was invented before computers,
206
523260
3000
Só porque o papel foi inventado antes dos computadores,
08:46
it doesn't necessarily mean you get more to the basics of the subject
207
526260
3000
não significa necessariamente que se aprenda mais os fundamentos de um tema
08:49
by using paper instead of a computer
208
529260
2000
usando papel em vez dos computadores
08:51
to teach mathematics.
209
531260
2000
para ensinar matemática.
08:55
My daughter gave me a rather nice anecdote on this.
210
535260
3000
A minha filha contou-me uma anedota gira sobre isto.
08:58
She enjoys making what she calls "paper laptops."
211
538260
3000
Ela gosta de fazer o que ela chama "portáteis de papel".
09:01
(Laughter)
212
541260
2000
(risos)
09:03
So I asked her one day, "You know, when I was your age,
213
543260
2000
Então perguntei-lhe um dia, "Sabes, quando tinha a tua idade,
09:05
I didn't make these.
214
545260
2000
Eu não fazia isso.
09:07
Why do you think that was?"
215
547260
2000
Porque é que achas que era?"
09:09
And after a second or two, carefully reflecting,
216
549260
2000
E depois de reflectir com cuidado por um segundo ou dois,
09:11
she said, "No paper?"
217
551260
2000
ela respondeu, "Não havia papel?"
09:13
(Laughter)
218
553260
5000
(risos)
09:19
If you were born after computers and paper,
219
559260
2000
Se nasceram depois dos computadores e papel,
09:21
it doesn't really matter which order you're taught with them in,
220
561260
3000
não importa nada qual a ordem em que vos ensinam,
09:24
you just want to have the best tool.
221
564260
2000
vocês só querem ter a melhor ferramenta.
09:26
So another one that comes up is "Computers dumb math down."
222
566260
3000
Outra frase que surge muito é "os computadores estupidificam a matemática".
09:29
That somehow, if you use a computer,
223
569260
2000
Que de alguma forma, se usarem um computador,
09:31
it's all mindless button-pushing,
224
571260
2000
é tudo sobre clicar em botões sem pensar,
09:33
but if you do it by hand,
225
573260
2000
mas se fizerem à mão,
09:35
it's all intellectual.
226
575260
2000
é tudo intelectual.
09:37
This one kind of annoys me, I must say.
227
577260
3000
Esta chateia-me, devo dizer.
09:40
Do we really believe
228
580260
2000
Acreditamos mesmo que
09:42
that the math that most people are doing in school
229
582260
2000
a matemática que a maior parte das pessoas tem na escola
09:44
practically today
230
584260
2000
praticamente hoje
09:46
is more than applying procedures
231
586260
2000
é mesmo mais do que aplicar procedimentos
09:48
to problems they don't really understand, for reasons they don't get?
232
588260
3000
a problemas que elas não compreendem, por razões que não entendem?
09:51
I don't think so.
233
591260
2000
Não me parece.
09:53
And what's worse, what they're learning there isn't even practically useful anymore.
234
593260
3000
E o que é pior é que, o que elas estão a aprender lá já nem sequer é útil na prática.
09:56
Might have been 50 years ago, but it isn't anymore.
235
596260
3000
Talvez tenha sido há 50 anos atrás, mas já não é.
09:59
When they're out of education, they do it on a computer.
236
599260
3000
Quando terminarem a sua educação, elas vão fazê-lo num computador.
10:02
Just to be clear, I think computers can really help with this problem,
237
602260
3000
Só para esclarecer, eu penso que os computadores podem realmente ajudar neste problema,
10:05
actually make it more conceptual.
238
605260
2000
torná-lo de facto mais conceptual.
10:07
Now, of course, like any great tool,
239
607260
2000
Claro que, como qualquer boa ferramenta,
10:09
they can be used completely mindlessly,
240
609260
2000
os computadores podem ser utilizados completamente sem critério,
10:11
like turning everything into a multimedia show,
241
611260
3000
transformando tudo numa apresentação multimédia,
10:14
like the example I was shown of solving an equation by hand,
242
614260
3000
como no exemplo que vi de resolver uma equação à mão,
10:17
where the computer was the teacher --
243
617260
2000
onde o computador é que era o professor --
10:19
show the student how to manipulate and solve it by hand.
244
619260
3000
mostrar ao aluno como manipular e resolver equações à mão.
10:22
This is just nuts.
245
622260
2000
Isto é de doidos.
10:24
Why are we using computers to show a student how to solve a problem by hand
246
624260
3000
Porque é que estamos a usar computadores para mostrar a um aluno como se resolve um problema à mão
10:27
that the computer should be doing anyway?
247
627260
2000
que o computador é que devia estar a fazer?
10:29
All backwards.
248
629260
2000
Está tudo ao contrário.
10:31
Let me show you
249
631260
2000
Deixem-me mostrar-vos
10:33
that you can also make problems harder to calculate.
250
633260
3000
que também é possível tornar os cálculos mais difíceis de realizar.
10:36
See, normally in school,
251
636260
2000
Normalmente na escola,
10:38
you do things like solve quadratic equations.
252
638260
3000
resolvem-se problemas como equações de segundo grau.
10:41
But you see, when you're using a computer,
253
641260
3000
Mas quando se está a usar um computador,
10:44
you can just substitute.
254
644260
4000
pode-se também substituir o grau.
10:48
You can make it a quartic equation. Make it kind of harder, calculating-wise.
255
648260
2000
Tornar a equação de quarto grau; torná-la mais difícil de calcular.
10:50
Same principles applied --
256
650260
2000
Aplicando os mesmos princípios --
10:52
calculations, harder.
257
652260
2000
cálculos mais difíceis.
10:54
And problems in the real world
258
654260
2000
E os problemas no mundo real
10:56
look nutty and horrible like this.
259
656260
2000
são complexos e horríveis como este.
10:58
They've got hair all over them.
260
658260
2000
São mesmo muito cabeludos.
11:00
They're not just simple, dumbed-down things that we see in school math.
261
660260
3000
Não são apenas coisas simples e estupidificadas que vemos no ensino da matemática.
11:04
And think of the outside world.
262
664260
2000
E pensem no mundo que nos rodeia.
11:06
Do we really believe that engineering and biology
263
666260
2000
Acreditamos mesmo que a engenharia e a biologia
11:08
and all of these other things
264
668260
2000
e todas as outras matérias
11:10
that have so benefited from computers and maths
265
670260
2000
que têm beneficiado tanto de computadores e da matemática,
11:12
have somehow conceptually gotten reduced by using computers?
266
672260
3000
foram conceptualmente reduzidas por utilizarem computadores?
11:15
I don't think so -- quite the opposite.
267
675260
3000
Não me parece; bem pelo contrário.
11:18
So the problem we've really got in math education
268
678260
3000
Então, o problema que realmente temos no ensino da matemática
11:21
is not that computers might dumb it down,
269
681260
3000
não são os computadores a estupidificarem a educação,
11:24
but that we have dumbed-down problems right now.
270
684260
3000
mas o facto de termos problemas básicos e estúpidos neste momento.
11:27
Well, another issue people bring up
271
687260
2000
Bom, outro tema que as pessoas levantam
11:29
is somehow that hand calculating procedures
272
689260
2000
é de que os procedimentos de cálculo manual
11:31
teach understanding.
273
691260
2000
ensinam a compreender.
11:33
So if you go through lots of examples,
274
693260
2000
Então, se analisarem muitos exemplos,
11:35
you can get the answer,
275
695260
2000
podem encontrar a solução --
11:37
you can understand how the basics of the system work better.
276
697260
3000
podem compreender melhor como os fundamentos do sistema funcionam.
11:40
I think there is one thing that I think very valid here,
277
700260
3000
Eu acho que há uma coisa muito válida neste raciocínio,
11:43
which is that I think understanding procedures and processes is important.
278
703260
3000
acho que compreender os procedimentos e processos é importante.
11:47
But there's a fantastic way to do that in the modern world.
279
707260
3000
Mas há um meio fantástico para o fazer no mundo moderno.
11:50
It's called programming.
280
710260
3000
Chama-se programação.
11:53
Programming is how most procedures and processes
281
713260
2000
Programação é a forma como a maioria dos procedimentos e processos
11:55
get written down these days,
282
715260
2000
são escritos hoje em dia,
11:57
and it's also a great way
283
717260
2000
e é também uma forma muito boa
11:59
to engage students much more
284
719260
2000
de cativar muito mais os alunos
12:01
and to check they really understand.
285
721260
2000
e para verificar que eles realmente compreendem.
12:03
If you really want to check you understand math
286
723260
2000
Se realmente quiserem verificar se compreendem matemática
12:05
then write a program to do it.
287
725260
3000
então escrevam um programa para o fazer.
12:08
So programming is the way I think we should be doing that.
288
728260
3000
Por isso, programar é a forma que eu penso que deveríamos usar para o fazer.
12:11
So to be clear, what I really am suggesting here
289
731260
2000
Para ser claro, o que eu estou mesmo a sugerir aqui
12:13
is we have a unique opportunity
290
733260
2000
é que tenhamos a oportunidade única
12:15
to make maths both more practical
291
735260
2000
de tornar a matemática mais prática
12:17
and more conceptual, simultaneously.
292
737260
3000
e mais conceptual, ao mesmo tempo.
12:20
I can't think of any other subject where that's recently been possible.
293
740260
3000
Não consigo pensar noutro assunto qualquer em que tal tenha sido possível recentemente.
12:23
It's usually some kind of choice
294
743260
2000
É geralmente uma espécie de escolha
12:25
between the vocational and the intellectual.
295
745260
2000
entre a vocação e o intelecto.
12:27
But I think we can do both at the same time here.
296
747260
3000
Mas eu penso que podemos fazer ambos ao mesmo tempo aqui.
12:32
And we open up so many more possibilities.
297
752260
3000
E abrimos tantas mais possibilidades.
12:35
You can do so many more problems.
298
755260
2000
Podem-se fazer tantos mais problemas.
12:37
What I really think we gain from this
299
757260
2000
O que realmente acho que ganhamos com isto
12:39
is students getting intuition and experience
300
759260
3000
são os estudantes a ter intuição e experiência
12:42
in far greater quantities than they've ever got before.
301
762260
3000
em muito maiores quantidades do que alguma vez tiveram.
12:45
And experience of harder problems --
302
765260
2000
E a experiência de problemas mais difíceis --
12:47
being able to play with the math, interact with it,
303
767260
2000
estarem aptos a brincar com a matemática, interagir com ela,
12:49
feel it.
304
769260
2000
senti-la.
12:51
We want people who can feel the math instinctively.
305
771260
3000
Queremos pessoas que possam sentir a matemática instintivamente.
12:54
That's what computers allow us to do.
306
774260
3000
É isso que os computadores nos permitem fazer.
12:57
Another thing it allows us to do is reorder the curriculum.
307
777260
3000
Outra coisa que nos permitem fazer é reestruturar o plano curricular.
13:00
Traditionally it's been by how difficult it is to calculate,
308
780260
2000
Tradicionalmente, tem sido reordenado pela dificuldade de cálculo,
13:02
but now we can reorder it
309
782260
2000
mas agora podemos reordená-lo
13:04
by how difficult it is to understand the concepts,
310
784260
2000
por quão difícil é de compreender os conceitos,
13:06
however hard the calculating.
311
786260
2000
independentemente da dificuldade dos cálculos.
13:08
So calculus has traditionally been taught very late.
312
788260
3000
Por isso, o cálculo tem sido ensinado tradicionalmente muito tarde.
13:11
Why is this?
313
791260
2000
Porque é que é assim?
13:13
Well, it's damn hard doing the calculations, that's the problem.
314
793260
3000
Bom, é muito difícil fazer os cálculos, esse é o problema.
13:17
But actually many of the concepts
315
797260
2000
Mas, na verdade, muitos dos conceitos
13:19
are amenable to a much younger age group.
316
799260
3000
são acessíveis a uma faixa etária muito mais baixa.
13:22
This was an example I built for my daughter.
317
802260
3000
Este foi um exemplo que construí para a minha filha.
13:25
And very, very simple.
318
805260
2000
E muito, muito simples.
13:28
We were talking about what happens
319
808260
2000
Estivemos a falar sobre o que acontece
13:30
when you increase the number of sides of a polygon
320
810260
2000
quando se aumenta o número de lados de um polígono
13:32
to a very large number.
321
812260
2000
para um número muito grande.
13:36
And of course, it turns into a circle.
322
816260
2000
E como é óbvio, este transforma-se num círculo.
13:38
And by the way, she was also very insistent
323
818260
2000
E a propósito, ela também foi muito insistente
13:40
on being able to change the color,
324
820260
2000
em que fosse possível mudar a cor,
13:42
an important feature for this demonstration.
325
822260
3000
uma característica importante para esta demonstração.
13:46
You can see that this is a very early step
326
826260
3000
Podem ver que este é um passo muito inicial
13:49
into limits and differential calculus
327
829260
2000
para introduzir os limites e o cálculo diferencial
13:51
and what happens when you take things to an extreme --
328
831260
3000
e o que acontece quando se levam as coisas a um extremo --
13:54
and very small sides and a very large number of sides.
329
834260
2000
e números de lados muito baixos e muito elevados.
13:56
Very simple example.
330
836260
2000
Um exemplo muito simples.
13:58
That's a view of the world
331
838260
2000
Esta é uma visão do mundo
14:00
that we don't usually give people for many, many years after this.
332
840260
3000
que geralmente não damos às pessoas durante muitos, muitos anos depois disto.©
14:03
And yet, that's a really important practical view of the world.
333
843260
3000
Ainda assim, é uma perspectiva do mundo muito prática e importante.
14:06
So one of the roadblocks we have
334
846260
3000
Uma das barreiras que temos
14:09
in moving this agenda forward
335
849260
3000
em avançar nesta agenda
14:12
is exams.
336
852260
2000
são os exames.
14:14
In the end, if we test everyone by hand in exams,
337
854260
3000
No fim, se testarmos toda a gente com exames escritos,
14:17
it's kind of hard to get the curricula changed
338
857260
3000
é algo difícil alterar os planos curriculares
14:20
to a point where they can use computers
339
860260
2000
a um ponto onde eles possam utilizar computadores
14:22
during the semesters.
340
862260
3000
durante os semestres.
14:25
And one of the reasons it's so important --
341
865260
2000
E uma das razões porque é tão importante --
14:27
so it's very important to get computers in exams.
342
867260
3000
então é muito importante ter computadores nos exames.
14:30
And then we can ask questions, real questions,
343
870260
3000
E assim podemos fazer questões, questões reais,
14:33
questions like, what's the best life insurance policy to get? --
344
873260
3000
questões como "qual é a melhor apólice de seguro de vida a adquirir?" --
14:36
real questions that people have in their everyday lives.
345
876260
3000
questões reais que as pessoas têm no seu dia-a-dia.
14:40
And you see, this isn't some dumbed-down model here.
346
880260
2000
E vejam, isto não é um modelo redutor.
14:42
This is an actual model where we can be asked to optimize what happens.
347
882260
3000
Este é um modelo real onde nos pode ser pedido para optimizar o que acontece.
14:45
How many years of protection do I need?
348
885260
2000
Quantos anos de cobertura é que eu preciso?
14:47
What does that do to the payments
349
887260
2000
Quais são os impactos a nível de pagamentos
14:49
and to the interest rates and so forth?
350
889260
3000
e às taxas de juro, e por aí em diante?
14:52
Now I'm not for one minute suggesting it's the only kind of question
351
892260
3000
Agora, não estou nem por sombras a sugerir que é o único tipo de questões
14:55
that should be asked in exams,
352
895260
2000
que deve ser feita nos exames,
14:57
but I think it's a very important type
353
897260
2000
mas penso que é um tipo muito importante
14:59
that right now just gets completely ignored
354
899260
3000
que neste momento é complemente ignorada
15:02
and is critical for people's real understanding.
355
902260
3000
e é crítica para a compreensão efectiva por parte das pessoas.
15:05
So I believe [there is] critical reform
356
905260
3000
Por isso, acredito que há que fazer uma reforma estrutural
15:08
we have to do in computer-based math.
357
908260
2000
no ensino da matemática baseado em computador.
15:10
We have got to make sure
358
910260
2000
Temos que ter a certeza
15:12
that we can move our economies forward,
359
912260
3000
que podemos alavancar as nossas economias,
15:15
and also our societies,
360
915260
2000
e também as nossas sociedades,
15:17
based on the idea that people can really feel mathematics.
361
917260
3000
com base na ideia de que as pessoas podem realmente sentir a matemática.
15:22
This isn't some optional extra.
362
922260
3000
Isto não é uma opção extra.
15:25
And the country that does this first
363
925260
2000
E o país que fizer isto primeiro
15:27
will, in my view, leapfrog others
364
927260
3000
vai, na minha opinião, ultrapassar outros
15:30
in achieving a new economy even,
365
930260
3000
em alcançar uma nova economia até
15:33
an improved economy,
366
933260
2000
uma economia melhorada,
15:35
an improved outlook.
367
935260
2000
uma visão melhorada.
15:37
In fact, I even talk about us moving
368
937260
2000
De facto, eu até falo de mudarmos
15:39
from what we often call now the "knowledge economy"
369
939260
3000
do que chamamos hoje a economia do conhecimento
15:42
to what we might call a "computational knowledge economy,"
370
942260
3000
para o que poderemos chamar a economia do conhecimento computacional,
15:45
where high-level math is integral to what everyone does
371
945260
3000
onde a matemática de alto nível está integrada no que toda a gente faz
15:48
in the way that knowledge currently is.
372
948260
2000
da forma que o conhecimento actualmente está.
15:50
We can engage so many more students with this,
373
950260
3000
Podemos cativar tantos mais estudantes com isto,
15:53
and they can have a better time doing it.
374
953260
3000
e eles podem divertir-se mais a fazê-lo.
15:56
And let's understand:
375
956260
2000
E, é necessário perceber,
15:58
this is not an incremental sort of change.
376
958260
3000
isto não é uma mudança incremental.
16:02
We're trying to cross the chasm here
377
962260
2000
Estamos a tentar atravessar o abismo
16:04
between school math and the real-world math.
378
964260
2000
entre a matemática da escola e a matemática do mundo real.
16:06
And you know if you walk across a chasm,
379
966260
2000
E sabem que se andarem sobre um abismo,
16:08
you end up making it worse than if you didn't start at all --
380
968260
3000
acabam por ficar pior do que como estavam no início --
16:11
bigger disaster.
381
971260
2000
é um desastre maior.
16:13
No, what I'm suggesting
382
973260
2000
Não, o que estou a sugerir
16:15
is that we should leap off,
383
975260
2000
é que devemos arrancar
16:17
we should increase our velocity
384
977260
2000
devemos aumentar a nossa velocidade
16:19
so it's high,
385
979260
2000
para que seja elevada
16:21
and we should leap off one side and go the other --
386
981260
3000
e devemos saltar de um lado do abismo para o outro --
16:24
of course, having calculated our differential equation very carefully.
387
984260
3000
claro, tendo calculado a equação diferencial com muito cuidado.
16:27
(Laughter)
388
987260
2000
(risos)
16:29
So I want to see
389
989260
2000
Então, eu quero ver
16:31
a completely renewed, changed math curriculum
390
991260
2000
um currículo de matemática completamente renovado e alterado
16:33
built from the ground up,
391
993260
2000
construído da base para cima,
16:35
based on computers being there,
392
995260
2000
baseado no facto de os computadores existirem,
16:37
computers that are now ubiquitous almost.
393
997260
2000
computadores que hoje em dia são quase omnipresentes.
16:39
Calculating machines are everywhere
394
999260
2000
As máquinas de calcular estão em todo o lado
16:41
and will be completely everywhere in a small number of years.
395
1001260
3000
e vão estar completamente em todo o lado dentro de poucos anos.
16:44
Now I'm not even sure if we should brand the subject as math,
396
1004260
4000
Agora, nem tenho a certeza de que devamos chamar a este tema matemática,
16:48
but what I am sure is
397
1008260
2000
mas o que tenho a certeza é que
16:50
it's the mainstream subject of the future.
398
1010260
2000
é o tema principal do futuro.
16:53
Let's go for it,
399
1013260
3000
Vamos a ele.
16:56
and while we're about it,
400
1016260
2000
E enquanto estamos prestes a fazê-lo,
16:58
let's have a bit of fun,
401
1018260
2000
tenhamos um pouco de diversão,
17:00
for us, for the students and for TED here.
402
1020260
3000
para nós, para os estudantes e para a TED aqui.
17:03
Thanks.
403
1023260
2000
Obrigado.
17:05
(Applause)
404
1025260
7000
(Aplausos)
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