數學讓我們看到對稱性和圖案,這些對稱性和圖案的美學價值超出了其實際意義
證明和論證被認為是學習數學的重要原因。
在上述的社會情況中,如貿易、條約和其他協定,證明和論證的必要性變得非常明確。人們必須證明他們遵守標準。他們這樣做是使用上述的數字和度量系統,他們也使用與數學證明相關的推理方法——每個陳述都被證明是正確的。歷史告訴我們,量化與民主和其他形式的集體責任的發展有關:當決策者不是透過世襲或與宗教的連結來識別時,他們必須證明他們的決策是出於集體利益。
數學為公民提供了獲得這種證明的工具。
人類的願望,如減少溫室氣體排放或利用自然資源(這種願望通常與減少排放相矛盾),通常用數學符號描述,目的是設計出最優結果(ESD 能力——面向未來)。這種「數學建模」允許人們探索不同的結構和設計,以最大化他們的願望——效率、安全、生物多樣性、可預測性等。例如,當各國設定排放目標時,他們的專家使用數學模型來預測可能實現的能源效率、公眾支持這種結構性變革的程度、對經濟的影響等。所有這些因素相互關聯,這使得這個系統變得複雜(ESD 能力——處理系統)。但是,數學模型也被用在本地。例如,如果農民能成功地預測他們在集市上能賣多少玉米,他們就能減少浪費並最大化利潤。有了精確的模型,他們就可以種植、收穫和運輸理想的玉米數量。
2.4
局限性
任何工具都有局限性。例如,雖然可能可以量化並因此測量愛、恐懼、痛苦、飢餓和其他人類經驗的現實,但明智的做法是在任何特定情況下質疑使用數學工具是否合適。此外,即使認為數學工具是合適的,也需要記住使用任何工具都存在風險。例如,數學工具被用來設計暴力技術——炸彈、優生計畫(其中歧視明確與人類特徵的測量相關,如智力、膚色)等。即使人們用數學做善事,也存在風險。值得記住的是,提倡轟炸和優生計劃的政客通常似乎認為他們做了正確的事。值得反思我們自己的善的概念以及它可能會產生意想不到的負面影響。
當我們在概念上和物理上從本地和特定的背景中移動時,我們會注意到某些方面並失去與其他方面(Abstraction)的聯繫。抽象是這個過程的一部分,是數學中的重要部分。例如,農民對他們的牛的需要和能力了解很多。數學工具使農民能夠擴大農業規模以提高生產率和效率(SDG 2),這反過來又使他們失去了與牛的聯繫。牲畜和牛肉的貿易更遠離牛,投資專家更遠。從未接觸過活牛或公牛的人正在做出關於牛的決定——這些決定影響了牛的生活質量,進而影響了人類食用的肉和牛奶的質量(SDG 3)。這些決定影響了誰活誰死(SDG 10)。在數字數據的基礎上做出的大規模決策的權力必須與決策者不了解他們所控制的環境的危險相平衡。我們需要在做出進步和發展的決定時要小心,因為有時看似在短期內改善生活的步驟可能會產生我們可能無法預測的負面後果。
2.5美好
正如上述,數學(包括其語言、符號和運算)通常被視為人類文化成就的重要組成部分。在某種程度上,它是跨文化成就,因為有在不同文化中被共享的數學概念和程序。然而,也存在著針對特定文化和背景的獨特的數學概念。例如,一個造船家族可能會發展出獨特的測量和切割木材的方法,以應對他們地區特定的樹木特徵。這些獨特的數學形式也都是文化成就的重要方面。
考慮到這些文化成就——在跨文化和更具文化特定性的情況下——數學值得像藝術一樣被研究。在這個人類的努力中,有美存在,欣賞這種美可能有助於我們尊重與我們不同的人的需求(SDGs 10 和 16)。數學開啟了我們的眼睛,看到了超越上述實用方面,具有審美價值的對稱和模式。即使在數學形式主義的觀點下,這些美學也可以被欣賞,在這種觀點下,人類的角色並未被承認。然而,識別出這些美學中的人類角色,使數學成為了一種更強大的和平力量。許多教育工作者聲稱,在教育中加入美學會增加和諧——當人們站在一起欣賞美麗的事物時,他們會通過共同的經歷而成為一個整體。
雖然和平與和諧本身就是可持續發展的目標(SDG 16),但小規模或大規模的衝突(例如戰爭)都會危及聯合國確定的所有其他可持續發展目標。戰爭破壞環境。任何程度的衝突都會損害平等,並且限制一些人獲得安全的食物、清潔的水和有意義的就業的機會。
對於一個有參與公民的社會,每個孩子都很重要學習基本的數學,並且有學習更高級數學的機會(SDG 4)。數學賦予人們用理智打敗地位的力量。它允許人類在本地和全球經濟中公平地組織自己。通過給我們提供比較工具(例如統計學),它可以用來說服人們存在不公正和偏見,並且測量解決這些問題的行動的效果。如果孩子們被教導數學在任何情況下只有一種正確的方法,而他們沒有被教導用數學進行推理,那麼其他具有數學才能的人將能夠說服公眾接受可能自私或危險的想法。
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根據上述內容,數學是一種強大的工具,可以用來解決當今世界面臨的一些最緊迫的問題。數學可以用來幫助我們理解環境,制定可持續的解決方案,並建立一個更公平的世界。
以下是數學如何用於促進永續發展的一些具體例子:
數學可以用來量化環境問題,例如氣候變化、污染和生物多樣性喪失。這可以幫助我們更好地理解這些問題的嚴重性,並制定有效的解決方案。
數學可以用來開發永續的解決方案,例如可再生能源、節能技術和可持續農業。這些解決方案可以幫助我們減少對環境的影響,並創造一個更可持續的未來。
數學可以用來建立一個更公平的世界。例如,數學可以用來設計公平的教育制度、健康保健系統和經濟體系。這些系統可以幫助所有人獲得他們需要的資源,並過上充實的生活。
數學是一種強大的工具,可以用來解決當今世界面臨的一些最緊迫的問題。通過教導學生數學,我們可以幫助他們成為更具批判性思維和解決問題能力的公民,並為一個更可持續的未來做出貢獻。