Mihin matematiikkaa tarvitaan

Kirjoittaja: 

Jenni Räsänen, matematiikan tiedekasvatuksen koordinaattori, Helsingin yliopiston LumA-tiedekasvatuskeskus
Tällä laitteella voidaan tutkia äänihuulten toimintaa, mutta tarvitaanko siinä matematiikkaa? Virtuaalikerho Mathversumissa tutustutaan tarkemmin äänihuulten tutkimukseen liittyvään matematiikkaan.

 

Usein kuulee sanottavan, että matematiikkaa tarvitaan kaikkialla, mutta mihin sitä oikeastaan tarvitaan. Arkipäivän asioiden lisäksi matematiikasta on hyötyä monilla eri aloilla ja sitä käytetään päivittäin niin terveydenhoitoalalla kuin ohjelmistosuunnittelijan tai personal trainerin työssä.

Lähihoitaja, lääkäri ja sairaanhoitaja

Terveydenhoitoalalla matematiikka näkyy monissa arjen rutiinitoiminnoissa, kuten lääkkeiden määräämisessä ja jakamisessa potilaille. Sekä lähihoitaja, lääkäri että sairaanhoitaja tarvitsevat matematiikkaa oikean suuruisten lääkeannosten laskemisessa. Lääkärin täytyy lääkemääräystä kirjoittaessa laskea oikea lääkeannos suhteutettuna potilaan painoon. Sairaanhoitaja ja lähihoitaja puolestaan huolehtivat, että potilas saa sen verran lääkettä kuin hänelle on määrätty. Esimerkiksi vastaan saattaa tulla tilanne, jossa potilaalle on määrätty jotakin lääkettä viisi milligrammaa, mutta sen kokoisten lääketablettien pakkaus on loppunut. Tällöin hoitajan tulee osata laskea, miten lääkettä annetaan oikea määrä esimerkiksi kahden milligramman tabletteja käyttäen.

Matematiikasta on hyötyä myös sairauksien diagnosoinnissa ja hoitojen suunnittelussa, joissa tulee ottaa huomioon potilaan yksilölliset ominaisuudet, kuten ikä, sukupuoli, paino, pituus ja oireet. Esimerkiksi hoidettaessa syöpää sädehoidoilla tulee oikea sädeannos laskea perustuen mm. kudosten paksuuteen ja syöpäkasvaimen kokoon.

Lisäksi lääkäri tarvitsee matematiikkaa erilaisten mittaustulosten tulkinnassa, kun sairauksia diagnosoidaan erilaisten mittausten avulla. Esimerkiksi laboratoriomittauksista saatujen arvojen avulla voidaan laskea sellaisia arvoja, joita ei voida suoraan mitata. Mittaustulosten analysoinnissa tarvitsee myös osata tulkita erilaisia diagrammeja, kuten sydänsähkökäyriä eli EKG-käyriä, ja tehdä niihin perustuen oikeanlaisia päätelmiä.

Ohjelmistosuunnittelija

Matematiikasta on monenlaista hyötyä ohjelmistosuunnittelijan eli koodarin työssä. Uutta ohjelmaa ohjelmoidessa vastaan tulee erilaisia ongelmia, joiden ratkaisemiseen tarvitaan usein matemaattista lähestymistapaa. Abstraktista ja loogisesta ajattelusta onkin hyötyä koodarin jokapäiväisessä työssä.

Ohjelmistosuunnittelijan työssä tarvitaan päivittäin esimerkiksi funktioita. Voidaan ajatella, että lähes kaikki, mitä ohjelmoinnissa tehdään, on funktioita. Ohjelmoinnissa funktion käsite on kuitenkin laajempi kuin matematiikassa, mutta perusidea on sama, eli alkuarvoihin liittyy aina jokin lopputulos. Myös matematiikan tunneilta tuttuja vektoreita ja matriiseja käytetään ohjelmakoodissa, kun kuvataan esimerkiksi nopeuksia, suuntia, tilavuuksia tai muita fysiikan aiheita.

Itse ohjelmointikielenkin voidaan ajatella olevan käytännössä matemaattista logiikkaa. Ohjelmointikoodissa käytetään samoja operaatioita ja merkintöjä kuin matematiikassa, esimerkiksi yhtäsuuruus- ja suurempi kuin -merkkejä. Merkkien avulla saadaan aikaiseksi erilaisia sääntöjä, jotka vaikuttavat ohjelman toimintaan.

Personal trainer

Personal trainer toimii usein yrittäjänä, jolloin hänen täytyy osata hinnoitella omat palvelunsa niin, että työ olisi taloudellisesti kannattavaa. Koska alalla on paljon toimijoita, täytyy hinnoissa huomioida kilpailukyvyn säilyminen muihin nähden. Hinnoittelussa tulee huomioida työtuntien lisäksi esimerkiksi arvonlisävero ja matkakustannukset.

 

 

Myös personal trainerin työtehtävissä tarvitaan matematiikkaa. Prosenttilaskennasta on hyötyä kuntosaliohjelmien sarjoja ja sopivia painomääriä suunniteltaessa. Käytettävien painojen suuruus riippuu siitä, mitä ollaan treenaamassa, eli halutaanko kehittää maksimivoimaa vai kestävyyttä. Painot lasketaan prosenttiosuuksina ykkösmaksimista eli siitä, kuinka suurella painolla liikkeestä pystyy tekemään yhden puhtaan toiston ilman apuja. Esimerkiksi kestävyysharjoittelussa painoina käytetään alle 50 prosenttia siitä, mitä oikeasti jaksetaan, kun taas maksimivoimaharjoittelussa käytettävät painot ovat 80-110 prosenttia ykkösmaksimista.

Treeniohjelmien suunnittelun lisäksi personal trainer tarvitsee matematiikkaa tehdessään asiakkaalle ravitsemusohjelmaa. Suunniteltaessa ravitsemusohjelmaa tulee huomioida mm. aineenvaihdunnan kuluttama osuus ja päivän aktiivisuus, jotta ravinnosta saadaan sopiva määrä kaloreita. Myös ravintoaineiden suositeltavat päiväkohtaiset määrät lasketaan yksilöllisesti asiakkaan painon mukaan. Esimerkiksi päivän aterioissa pitäisi olla 1–1,5 grammaa proteiinia per painokilo, jolloin 70-kiloisen henkilön tulisi saada päivässä 70–105 grammaa proteiinia.

Lisää ammatteja virtuaalikerhossa

Syksyllä 2017 järjestettävässä virtuaalisessa Mathversum-matematiikkakerhossa tutustutaan tarkemmin, mihin eri alojen ammattilaiset tarvitsevat matematiikkaa työssään. Kerhossa kuullaan lääkärin, personal trainerin, ohjelmistosuunnittelijan, lentäjän, rikostilastotieteilijän ja arkkitehdin haastattelut sekä annetaan ohjeet kuhunkin alaan liittyvän oman tutkimuksen toteuttamiseen.

Kerhotoimintaan mukaan ilmoittautuneille opettajille lähetetään ennen kerhon alkua tietopaketti, josta löytyy mm. tietoa kerhokertojen tehtävistä ja niissä käytettävistä tarvikkeista ja materiaaleista. Kerhon ollessa käynnissä kerhosivustolla julkaistaan viikoittain uusi kerhovideo. Kerhon voi toteuttaa haluamallaan tavalla, esimerkiksi järjestämällä fyysisen kerhon, käyttämällä kerhovideoita ja -tehtäviä osana oppitunteja tai tarjoamalla välitunneille mahdollisuuden tehdä kerhotehtäviä. Tehtävistä raportoidaan kommentoimalla kerhosivustolle, joka löytyy osoitteesta www.blogs.helsinki.fi/mathvesum.

Virtuaalikerho järjestetään 4.9.–13.10.2017. Ilmoittaudu mukaan sunnuntaihin 27.8.2017 mennessä! Lisätiedot ja ilmoittautuminen löytyvät osoitteesta www.luma.fi/tapahtumat. Kerho järjestetään osana LUMA SUOMI -kehittämisohjelmaan kuuluvaa Mielekäs matikka -kehittämishanketta. Lisätietoja kehittämisohjelmasta löytyy osoitteesta: www.suomi.luma.fi.

Lisää eDimensiossa

Vuoden 2017 opettaja: Vesi, wasser, eau, voda , 19. marraskuu 2017 - 9:57
Dimensio 6/2017 , 19. marraskuu 2017 - 9:01
Opettaja artikkelin kirjoittajana , 16. marraskuu 2017 - 9:36
Dimensio 5/2017 , 29. lokakuu 2017 - 9:16
Mihin matematiikkaa tarvitaan , 16. elokuu 2017 - 9:00
Laskukone vauvan aivoissa , 16. elokuu 2017 - 9:00
Dimensio 4/2017 , 16. elokuu 2017 - 1:00
Dimensio 3/2017 , 23. huhtikuu 2017 - 9:00
Eurajoen vesitornin Foucault’n heiluri , 22. huhtikuu 2017 - 9:00
Historiaa, fysiikkaa ja fysiikan historiaa , 2. huhtikuu 2017 - 9:00
Dimensio 2/2017 , 31. maaliskuu 2017 - 9:00
Erään matematiikan vihaajan tunnustuksia , 2. helmikuu 2017 - 9:00
Dimensio 1/2017 , 26. tammikuu 2017 - 9:00
GeoGebra-täydennyskoulutuksia verkossa , 6. joulukuu 2016 - 9:00
Dimensio 6/2016 , 6. joulukuu 2016 - 9:00
Taide taittaa matematiikkaa – Osa 2(2) , 26. lokakuu 2016 - 9:00
Lukion tärkein ainevalinta? , 26. lokakuu 2016 - 9:00
Dimensio 5/2016 , 26. lokakuu 2016 - 9:00
GeoGebra tänään , 26. lokakuu 2016 - 9:00
MAOLin syyskoulutuspäivät Oulussa , 26. lokakuu 2016 - 9:00
Dimensio 4/2016 , 24. lokakuu 2016 - 9:00
Taide taittaa matematiikkaa – Osa 1(2) , 22. lokakuu 2016 - 9:00
Dimensio 3/2016 , 21. lokakuu 2016 - 9:00
Dimensio 2/2016 , 12. lokakuu 2016 - 9:00
Lukion tärkein ainevalinta? , 24. syyskuu 2016 - 9:00
Hattulan silloilta , 8. syyskuu 2016 - 9:00