В школы пришла математика: как в России решается вопрос с кадровым голодом

Фото: Shutterstock

Последние полгода в сфере новых технологий прошли под знаком искусственного интеллекта. Многие заговорили о том, что вот он — следующий технологический переход, которого так долго ждали. И в его основе — математические принципы. Отсюда нехитрый вывод: в ближайшие годы скачок в экономике сделают те страны, которые быстрее всего воспользуются новыми возможностями, которые дает искусственный интеллект.

НОВЫЕ ВЫЗОВЫ ДЛЯ ЭКОНОМИКИ

Государство и крупный бизнес сейчас как никогда заинтересованы в выпускниках физико-математических и айти-специальностей. Их не хватает, и они нарасхват. Сразу получают высокие зарплаты.

Удовлетворить кадровый голод здесь и сейчас не получится. Но можно работать на перспективу. И начать со школы. Так, в сентябре 2023 года Тинькофф Образование запустило масштабный всероссийский проект для школьников 4-6 классов «Математика решает». Это двухлетний бесплатный онлайн-курс, который на простых жизненных примерах помогает разобраться в предмете. Его цель — привить интерес детей к математике и показать, что она может быть увлекательной. Онлайн-формат позволяет уравнять возможности школьников из столиц и регионов — учиться у ведущих математиков страны может любой школьник вне зависимости от города или школы. Авторы курса — тренеры сборной Москвы на Всероссийской олимпиаде школьников по математике прошлых лет, члены жюри и методических комиссий ведущих математических олимпиад и лауреаты грантов в сфере образования.

Курс предполагает решение нестандартных заданий, которых нет в школьной программе, — например, задачи на шифрование и кодирование, конфигурацию объектов. А еще ученики смогут получить базовые знания для востребованной профессии в будущем (например, в IT), что позволит родителям сэкономить на репетиторах в старших классах.

– Развитие математики — это всегда работа не только на настоящее, но и на еще не известное нам будущее. Сэр Гамильтон, открывая кватернионы в 1843 году, не знал о том, что именно они нам пригодятся при стыковке космических кораблей. Современники, подвергавшие насмешкам Николая Лобачевского за его странную геометрию, не могли знать о том алгоритме, который сейчас в наших телефонах мгновенно определяет координаты. А рутинный метод градиентного спуска, изучавшийся десятилетиями во всех научно-технических вузах, послужил математической основой всего искусственного интеллекта — от автопилотируемых машин до скоринговых систем в банках и причудливого ChatGPT, – приводит пример Петр Сергеев, заслуженный учитель РФ, замдиректора ГБОУ Школа № 57.

По его мнению, изучая математику, наши дети станут теми, кто сможет творить и придумывать новое, а не просто развивать старое.

Петр Сергеев, заслуженный учитель РФ, замдиректора ГБОУ Школа № 57.

– Как и еще один наш соотечественник, Сергей Брин, который (в соавторстве с Ларри Пейдж), применив свои познания в математической теории графов, придумал алгоритм PageRank, сделавший крохотную фирму Google крупнейшей мировой компанией, – дополняет Петр Сергеев.

По его словам, направления непосредственного применения математики прямо сейчас очевидны — это развитие ИИ, в том числе его приложений в медицине, юриспруденции, банковском и инженерном деле.

– Математические методы теории особенностей нужны для эффективной разведки полезных ископаемых — уже не только на земле, но и на морском дне. Применений не счесть, но не менее важно, что математика — это осознанное творчество, развивающее способности наших детей и приносящее нам такие плоды в будущем, о которых мы сейчас и не догадываемся, – резюмирует Сергеев.

ГОТОВИМ КАДРЫ СО ШКОЛЫ

При этом качество массового школьного образования не всегда соответствует тем высоким требованиям, которые сейчас нужны. И это большая проблема.

– У нас до сих пор жив миф о том, что советское математическое образование было лучшим в мире. Оно действительно было блестящим, но это касалось специализированных физмат-школ, куда со всей страны собирали одаренных детей. При этом говорить о хорошем массовом математическом образовании не приходится. В школах давали огромный объем знаний, который приходилось зазубривать и решать механистически. В итоге те, кто умудрялся продраться сквозь этот поток, действительно становились прекрасными специалистами, но огромное количество школьников получали прививку против математики, не любили и не понимали ее всю жизнь, – говорит Иван Ященко, директор Центра непрерывного математического образования в РФ.

Это, кстати, иллюстрируют результаты единого госэкзамена. Хорошие баллы по математике получают единицы. А у очень большого количества выпускников — двойки.

Как считают эксперты, существенное снижение уровня математической подготовки выпускников средней школы ставит под удар способность России к воспроизводству квалифицированных кадров, ее технологическую и информационную модернизацию, наукоемкое и информационное экономическое развитие.

Низкий уровень математической подготовки выпускников школ уже не может обеспечить усвоение на достаточном уровне материала математических дисциплин в вузах и колледжах, особенно по высокотехнологичным специальностям и направлениям подготовки университетов, технических и педагогических вузов. Отсюда и дефицит кадров, который получается на выходе из вузов.

Именно поэтому в 2022 году президент России Владимир Путин назвал принципиальной задачей обеспечение доступности подготовки специалистов по математике и информатике, начиная со школьных лет. Он отметил, что математика — наука будущего, инструмент для развития новых технологий и самых передовых отраслей, в том числе работы с большими данными в промышленности, в финансах, медицине, генетике, создания современных программных решений, разработок в сфере искусственного интеллекта.

КАЧЕСТВО ОБРАЗОВАНИЯ — ТАК СЕБЕ

Школьные программы должны развивать математическое мышление, логику и умение соотносить данные. При этом обучение можно сделать не скучным, а интересным.

– Часто математику воспринимают как набор непонятных цифр и букв, но в сущности математика — это способность анализировать информацию, логически рассуждать, правильно делать выводы. Склад ума, который формирует математика, позволяет гораздо лучше решать любые жизненные задачи, – считает Денис Афризонов, тренер сборной Москвы на Всероссийской олимпиаде школьников по математике в 2022 году.

– В математике существует огромное количество красивых задач и сюжетов. Конец начальной и начало средней школы — лучшее время для того, чтобы продемонстрировать это ребенку. И благодаря этому его можно мотивировать на дальнейшее изучение точных наук, – дополняет коллегу Леонид Попов, тренер сборной Москвы на Всероссийской олимпиаде школьников по математике в 2022 году.

– Если у ребенка случилась нелюбовь к математике в начальных классах, то потом будет особенно тяжело. К тому же, если в 1-4-м классе папа и мама еще спокойно могут помочь, то в пятом это уже по силам не каждому. Решать системы линейных уравнений в 7-м еще сложнее, а тригонометрические уравнения с параметрами в 10-м — для родителей уже просто невыносимо, – говорит Александра Перфилова, руководитель Skyeng Math.

При этом одна из важных проблем — неравный доступ к качественному образованию. К примеру, школьники из элитных школ Москвы учатся у лучших преподавателей. Чего не скажешь о выпускниках обычных региональных школ. В стране год за годом отмечается самый большой дефицит учителей именно по математике — особенно в регионах. Поэтому, чтобы расширить воронку для качественного образования, его есть смысл давать онлайн. Чтобы любой ученик мог учиться у лучших учителей из любого уголка нашей большой страны.

В ИГРУ ВСТУПАЮТ БРЕНДЫ

Тем не менее инерция общего среднего образования не позволяет внедрить новые подходы в короткие сроки. Поэтому за дело и взялся крупный бизнес.

За 5 лет в Тинькофф Образовании обучение окончили более 20 тысяч школьников и студентов. Многие из них смогли поступить на бюджет в престижные вузы вне конкурса, побеждали на международных турнирах и олимпиадах: ВсОШ, ICPC, IOI и других. Ранее программы были направлены только на освоение углубленной программы по математике — олимпиадной математики, алгоритмов и структур данных, машинного и глубокого обучения. Проект «Математика решает», в свою очередь, призван сделать математику доступной для всех.

– Математика нужна не только для олимпиад — она необходима как в повседневной жизни, так и если ребенок захочет связать свою жизнь с востребованными технологическими профессиями. Мы решили доказать, что математика может быть демократичной, интересной и доступной для всех. Для этого мы привлекли опытных преподавателей и методистов, которые смогли превратить сухую теорию в увлекательное путешествие, – отмечает Станислав Близнюк, председатель правления Тинькофф.

– Крупные финтех-компании заинтересованы в хороших, образованных сотрудниках. Есть два пути: нанимать специалистов с рынка, которые сейчас в дефиците, или выстраивать систему подготовки и привлечения кадров. Второй вариант могут позволить себе большие корпорации. Делая вклад в образование, Тинькофф увеличивает количество школьников на начальном этапе, от этого увеличивается и количество мотивированных и образованных студентов, а с ними — и количество потенциальных работников», – комментирует курс Александр Антропов, член жюри и методической комиссии ВсОШ по математике и других математических олимпиад. – Чтобы создавать что-то новое и уникальное, нужны нестандартные подходы, новый взгляд. Школьная программа по математике учит скорее действовать по конкретным алгоритмам. Таким образом не создаются инновационные проекты. Если курсу удастся массово популяризировать математику, это не только увеличит количество кадров физико-математических и ИТ-специальностей в будущем, но и повысит уровень бытовой математической грамотности. Вы удивитесь, насколько часто нужно умение рассуждать в непривычных ситуациях. Аппарат на кассе выдал ошибку — можно вызывать мастера, а можно попытаться разобраться самому. Спланировать маршрут с пересадкой ради экономии и новых впечатлений. Выбрать, какие покупать акции на рынке. Каждая из этих задач требует умений, которые, так или иначе, развивает курс».

Курс проходит онлайн и поделен на 4 полугодия. В каждом полугодии представлены различные модули. Один модуль — одна тема, изучение которой занимает до 2-3 часов в неделю. Каждый модуль включает в себя несколько коротких онлайн-лекций с разбором типовых задач, 10-15 задач с автоматической проверкой и несколько задач повышенной сложности с подробным видеоразбором.

В середине и конце каждого полугодия школьники будут писать тест, таким образом закрепляя знания на практике. При успешном завершении каждого полугодия они будут получать сертификат, которым смогут пополнить свое портфолио. Обучение можно проходить в своем темпе, начав в любое время с момента запуска курса и при необходимости возвращаясь к пройденным материалам — доступ к ним остается навсегда.

– Математика — это очень красивая наука, и мы хотели донести это до школьников, помочь им взглянуть на нее с другой стороны. Поэтому мы разрабатывали задачи, которые принципиально отличаются от школьной программы — некоторые из них похожи на целые сказки, которые влюбляют в математику, – поясняет Леонид Попов, член жюри регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по математике, лауреат гранта мэра Москвы в сфере образования, руководитель математических кружков московской школы № 444, один из авторов курса «Математика решает».

Запуск курса «Математика решает» — лишь еще один из шагов на пути к популяризации математики среди школьников. В планах у команды — долгосрочное развитие проекта и создание полноценного математического сообщества.

КСТАТИ

Бесплатный курс от Тинькофф Образования позволит сэкономить родителям деньги. В среднем в рамках подготовки к ЕГЭ они тратят минимум 100 тысяч рублей в год. Для 3% родителей эта сумма превышает 500 тысяч рублей. Учитывая, что в прошлом году из школ выпускались 649 тысяч учеников, можно предположить, что затраты измеряются в миллиардах.

ТЕСТ

Реши семь задач по математике и проверь себя

1. Найдите наибольшее пятизначное число, у которого третья цифра больше суммы четырёх остальных цифр.

2. Бабушка приготовила 9 банок компота объёмом 1 л, 2 л, …, 9 л: четыре банки яблочного компота, четыре банки вишнёвого компота и одну банку малинового компота.

Известно, что всего яблочного компота на 20 л больше, чем вишнёвого. Сколько литров малинового компота?

3. В классе учится в 2 раза больше девочек, чем мальчиков. Максим заметил, что мальчиков, кроме него самого, на 6 меньше, чем девочек. Сколько девочек учится в классе?

4. Дан квадрат со стороной 10 см. Найдите площадь закрашенной фигуры в нём.

5. Высота стопки из 7 тарелок равна 18 см, а высота стопки из 3 тарелок равна 10 см. Сколько сантиметров составляет высота одной тарелки?

6. На острове живут два племени: рыцари, которые всегда говорят правду, и лжецы, которые всегда лгут. По кругу стоят 60 островитян. Каждый из них заявил: «Все 5 людей, следующих за мной по часовой стрелке, являются лжецами». Сколько всего рыцарей среди этих 60 человек?

7. В квадрате 3 × 3 изначально в каждой клетке стоит число 0. Каждую минуту Петя выбирает любой квадрат 2 × 2 и прибавляет 1 ко всем четырём числам в его клетках. Когда он повторил такую операцию несколько раз, получилось расположение, изображённое на картинке справа. К сожалению, некоторые числа скрыты. Какое число стоит в правой нижней клетке?

Ответы: (1-80900; 2-5; 3-10; 4-25; 5-6; 6-10; 7-16)