روزی برای دوستداران «پی»

در حالی امروز روز جهانی ریاضیات را همگام با جهانیان گرامی می‌داریم که بر اساس گزارش‌های منتشر شده در بین ۵۸ کشور دنیا به ترتیب رتبه ۵۰ و ۴۸ را در پیشرفت دروس ریاضی و علوم کسب کرده‌ایم و بی رغبتی گسترده‌ای را از سوی دانشجویان برای جذب در رشته‌های علوم پایه شاهدیم که یکی از مهمترین دلایل آن بیکاری گسترده فارغ‌التحصیلان آن است.

کد خبر: ۶۸۳۷۳۹

تاریخ: ۲۴ اسفند ۱۴۰۲ - ۰۶:۰۳

به گزارش ایران اکونومیست، ریاضیات فن محاسبه اعداد است و نیز به مطالعه مباحثی چون کمیت، ساختار (جبر)، فضا (هندسه) و تغییرات (آنالیز ریاضیات) می‌پردازد. ریاضیدانان به دنبال الگوهایی هستند که بتوان از آنها استفاده کرده و حدس‌های جدید را به ‌صورت فرمول درآورند؛ آنها درستی یا نادرستی حدس‌ها را با اثبات ریاضی نشان می‌دهند.

یکی از کهن‌ترین متون ریاضی کشف شده جهان، قطعه پاپیروسی است که قدمت این قطعه پاپیروس به ۱۶۵۰ سال پیش از میلاد باز می‌گردد و اطلاعات بسیار ارزشمندی را از ریاضیات مصر باستان در اختیار ما می‌گذارد. بر روی این پاپیروس، نخستین نمادهای مورد استفاده توسط بشر برای نمایش عملیات ریاضی را می‌توان مشاهده کرد. به عنوان مثال در آن زمان علامت جمع را به شکل یک جفت پا نشان می‌دادند که جهت حرکت آنها به سوی عددی بود که باید با عدد قبلی جمع بسته می‌شد.

با آغاز سده ششم قبل از میلاد، ریاضیات یونانی‌ها با فیثاغورسی‌ها مطالعه نظام‌مندی را در ریاضیات، با هدف شناخت بیشتر خود ریاضیات آغاز کردند که سرآغاز ریاضیات یونانی‌ها بود و در طی عصر طلایی اسلام که در سده نهم و دهم میلادی شکل گرفت، ریاضیات نوآوری‌های مهمی را به خود دید که بر اساس ریاضیات یونانی‌ها پایه‌ریزی شده بود.

مهمترین دستاوردهای ریاضیات اسلامی توسعه «جبر» و پیشرفت در مثلثات کروی و اضافه شدن اعشار به سیستم عددی عربی بود.

در طی اوایل عصر مدرن، توسعه حساب دیفرانسیل و انتگرال توسط نیوتون و لایبنیتس در سده هفدهم میلادی ریاضیات را متحول کرد. لئونارد اویلر مهمترین ریاضیدان سده هجدهم میلادی بود که چندین قضیه و کشفیات را به ریاضیات افزود.

مهمترین ریاضیدانان سده نوزدهم میلادی ریاضیدان آلمانی کارل فردریش گاوس بود که خدمات متعددی به شاخه‌های مختلف ریاضیات چون جبر، آنالیز، هندسه دیفرانسیل، نظریه ماتریس، نظریه اعداد و آمار ارآئه کرد. در اوایل سده بیستم میلادی، کورت گودل، ریاضیات را با انتشار قضایای ناتمامیت خویش دچار تغییر کرد. این قضایا نشان دادند که هر سیستم اصول موضوعه سازگاری شامل گزاره‌های غیرقابل اثبات هستند.

ریاضیات از آن زمان به‌طور گسترده‌ای توسعه یافته‌ است و کنش و واکنش‌های ثمربخشی بین ریاضیات و علوم ایجاد شده که به نفع هردو است. توسعه علوم ریاضی آنقدر به زندگی ما وابسته است و می‌توان رد پای آن را از آشپزی، هنر و باغبانی تا بانکداری و ساخت و ساز، مدیریت زمان و تفکر انتقادی مشاهده کرد.

این امر بهانه‌ای شد تا روز ۱۴ مارس برابر با ۲۴ اسفند در تقویم‌ها به نام روز جهانی ریاضیات (پی) نامگذاری شود؛ در چهلمین کنفرانس عمومی یونسکو، ۱۴ مارس هر سال روز جهانی ریاضیات در نوامبر ۲۰۱۹ اعلام شد. آگاهی جهانی بیشتر از علوم ریاضی برای پرداختن به چالش‌ها در زمینه‌هایی مانند هوش مصنوعی، تغییرات آب و هوا، انرژی و توسعه پایدار و بهبود کیفیت زندگی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه حیاتی است.

هدف روز جهانی ریاضی نشان دادن نقش اساسی علوم ریاضی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDGs) است و این روز ما را دعوت می‌کند تا از طریق فعالیت‌های متنوع و جشنی که در سرتاسر جهان برگزار می‌شود، آن را پاس بداریم.

دوستداران ریاضی در کشورهایی که تاریخ را به صورت (روز/ماه) می‌نویسند، احتمالا با دیدن اعداد «۱۴» و «۳» در کنار یکدیگر به وجد خواهند آمد؛ چرا که ۳.۱۴ یکی از شناخته شده‌ترین اعدادی است که نمی‌توان از آن ساده گذشت و عاشقان ریاضی ۱۴ مارس هر سال روز «عدد پی» و «روز جهانی ریاضیات» را گرامی می‌دارند. «پی» نسبت محیط دایره به قطر آن است که معادل ۳.۱۴ است. «پی» یکی از معروف‌ترین نمادهای ریاضی است و کاربردهای مهمی در فیزیک، مهندسی و آمار دارد.

ریاضیات رشته‌ای از دانش بشری است که با اعداد، الگوریتم‌ها، محاسبات و مدل‌سازی برای حل مسائل سروکار دارد و کاربرد آن به کشف الگوهای حاکم بر طبیعت و تحلیل بهتر امور جامعه می‌انجامد. ابزارهای فکری که در جوهره علوم ریاضی نهفته است، عوامل بسیار مؤثری برای تحلیل اطلاعات تجربی هستند که نتیجه آن افزایش دانش بشری است. پیشرفت و توسعه پایدار کشورها که بر اساس فناوری‌های نوین، صنایع دانش‌بنیان و رشد اقتصادی رقم می‌خورد، ریشه در علوم ریاضی دارد.

این علوم امروزه توانسته است به تقریباً تمام بخش‌های زندگی وارد شود و به استحکام قابلیت فناوری‌های نوین مانند داده‌کاوی، ارتباطات الکترونیکی امن، هوش مصنوعی و پیش‌بینی عددی وضعیت آب‌وهوا بینجامد.

یادگیری و آموزش صحیح علوم ریاضی در سطوح تربیت رسمی عمومی و حتی غیررسمی برای همگان یک ضرورت است؛ چرا که این آموزش به ایجاد ساختار تفکر منطقی برای حل بهینه مسائل، درک صحیح از زندگی برای پرهیز از ناهنجاری‌ها و شناخت بایسته طبیعت برای بهره‌مندی هوشمندانه از آن می‌انجامد. آحاد جامعه با داشتن تفکر منطقی، به درک بهتر پدیده‌ها دست می‌یابند و با استفاده از روابط آماری نهفته در داده‌ها و اطلاعات دریافتی می‌توانند زندگی بهتری را برای خود و اطرافیانشان برنامه‌ریزی کنند. این مهم در پرتو اندیشیدن و تفکر خلاق میسر می‌شود که برای هر شهروند موفق یک ضرورت است و با حل مسئله و تمرین از طریق کار با ریاضیات به روش صحیح محقق می‌شود.

با ممارست در حل مسائل ریاضی که در گذشته دانش‌آموزان به آن تشویق می‌شدند، از یک سو مهارت صبر و حوصله برای نتیجه‌گیری به‌دست می‌آید و از سوی دیگر، پشتکار افراد در فهم داده‌ها و تحلیل مسائل روزمره زندگی تقویت می‌شود که خود تأثیر غیرقابل انکاری بر سلامتی و بهبود روابط اجتماعی بر جای می‌گذارد.

از این رو تربیت ریاضیدان یکی دیگر از ضروریات کشورها محسوب می‌شود، چون ریاضیدانان می‌توانند خوب فکر کنند و با استفاده از توان تجریدی که در رویارویی با مسائل و مفاهیم ریاضی به دست می‌آورند، به مهارت درک و مدل‌سازی مسائل پیچیده اجتماعی و انسانی می‌رسند.

اما اینک فرایند آموزش در کشور بسیار نابسامان است و به آموزش ریاضیات توجه نمی‌شود. دانش‌آموزان به جای فراگیری مهارت‌های حل مساله، به سمت آموزش‌های بسیار سطحی برای پیروزی بر غول کنکور سوق داده می‌شوند و در دانشگاه‌ها نیز با وضعیت چندان بهتری نسبت به آموزش‌وپرورش روبرو نیستیم. هر چند در سند نقشه جامع علمی کشور به عنوان مهمترین مرجع برای برنامه‌ریزی‌های آموزشی و علمی، شاخه‌هایی از ریاضیات در ردیف اولویت‌های علم و فناوری کشور نام برده شده‌اند، اما حرکت هدفمندی برای اجرای برنامه‌هایی مبتنی بر این اولویت‌ها مشاهده نمی‌شود.

بر اساس گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس، بیکاری گسترده و نبود شغل مناسب برای دانش‌آموختگان رشته‌های علوم پایه، پرهزینه بودن این رشته‌ها، رغبت نداشتن داوطلبان کنکور درتحصیل در این رشته‌ها به‌ویژه در سال‌های اخیر، دیربازده بودن این رشته‌ها، نیاز به تجهیزات، آزمایشگاه‌ها و امکانات فراوان ازجمله عللی است که به کاهش تقاضا در تحصیل در این رشته منجر شده است.

آمارهای تکان‌دهنده‌ای از وضعیت دروس عمومی و علوم‌پایه درکشور ارائه می‌شود. با استناد به نتایج آزمون تیمز Thames که سطح پیشرفت دانش‌آموزان در یادگیری علوم و ریاضیات در پایه‌های چهارم و هشتم را هر چهار سال یک بار اندازه‌گیری می‌کند، وضعیت کشور ایران، مناسب نیست. بر اساس این آمار، دانش‌آموزان ایرانی در سال ۲۰۱۹، در آزمون دروس ریاضی و علوم پایه چهارم، نمرات ۴۴۳ و ۴۴۱ را کسب کرده‌اند. هر دو نمره زیر نقطه مرکزی مقیاس تیمز یعنی۵۰۰ بوده است.

با استناد به گزارش مرکز پژوهش‌ها از نتایج آزمون «تیمز» ایران در بین ۵۸ کشور دنیا به ترتیب رتبه ۵۰ و ۴۸ را در پیشرفت دروس ریاضی و علوم کسب کرده است. همچنین با استناد به نتایج همان آزمون در آزمون پایه هشتم دروس ریاضی و علوم پایه دانش‌آموزان ایرانی نمرات ۴۴۶ و ۴۹۹ را کسب کرده‌اند که زیر نقطه مرکزی مقیاس تیمز بوده است. ایران در پایه هشتم نیز در دروس ریاضی و علوم به ترتیب رتبه‌های ۲۹ و ۳۲ را بین ۳۹ کشور جهان به‌دست آورده است.

شاید بتوان از این روز جهانی بهره برد و با اختصاص اعتبارات مناسب به حوزه مهم ریاضی به عنوان یکی از علوم پایه بتوان نخبگانی همچون مریم میرزاخانی‌هایی را به آینده کشور تحویل داد تا زمینه‌های تحول بنیادی در سایر علوم فراهم شود.