觸控數學激情 與數學家張景中對話

2021-04-06 16:00:59 字數 2154 閱讀 8587

《中國科普名家名作》「院士數學講座**」、「數學故事**」(中國少年兒童出版社)自出版以來,在不到5個月的時間裡累計銷量已近3萬套18萬冊。

然而,我們不得不面對的現實是,數學教育在我國仍然是乙個沉重的話題。為此,我們今天特別邀請了「院士數學講座**」的作者、中國科學院院士、中國科普作家協會理事長張景中先生,談談他對數學科普和數學教育的看法。

主持人:在您的**中,《數學家的眼光》一書是不少數學專家都很推崇的作品。據說,寫作這本只有64000字的小冊子,花費了您5年多時間。

張景中:的確是這樣。我小時候最著迷的科普書是法布林寫的《蜘蛛的故事》和《化學奇談》。對於法布林來說,研究和科普創作是融為一體的。在我心中,這是最令人佩服的科學家。但當我自己寫科普讀物的時候,我才真正感到了它的難度。這幾本數學科普書都不是一蹴而就的。我習慣將每次在學習和研究中腦子裡突然閃現的靈感、偶然想到覺得有趣的東西記下來,過一段時間,把它們整理出來。寫不下去了,就放下,再積累再寫。我想說的是,科普作品寫作並不像有些人想像得那樣簡單。

主持人:讀您的科普著作,「出乎預料之外,在乎情理之中」是最強烈的感受,讀者會發現自己正置身於乙個與以往完全不同的思維空間。身處其中,您認為數學帶給了您什麼?

張景中:有很多。比如震撼感。隨著對數學理解的不斷深入,你會發現,原來世界上還蘊藏著如此奇妙的規律。愛因斯坦曾回憶說,當他在中學幾何中學到「三角形的三條高線必交於一點」時,受到了很大震撼,他覺得這個世界上一定有更多這樣的「奧秘」還沒被人發現,這對他的一生起到了決定性的影響,奠定了他從事科學研究的決心。

比如力量感,很多曾經幾乎無法下手的難題,在掌握了一種思考方法後,每向前一步,就會有成千上萬的問題迎刃而解。這時,人會忽然意識到自身的力量,而這種力量的增長往往是在幾個小時、一天之內就能獲得的。

比如解放感。一開始學數學,會感到被很多「清規戒律」所束縛,但隨著學習的深入,它們被乙個個打破。一開始只能5減3,到後來3也可以減5了;一開始7除以3除不盡就沒有辦法了,後來寫成7/3就行了;一開始只有數字才可以相加,後來字母也可以相加、符號也可以相加……學習越深入就越能感到這種自由。

還有科學之美。這種美包括圖形的美、規律的美、和諧的美。「火是怎樣被發現的?」有人說是取暖的需要;有人說是為了開荒;有人卻說,是因為原始人被火焰的跳動所吸引,決定將火種延續下去。這當然只是乙個美麗的故事。但是學數學的人,的確是為數學魂牽夢繞、被數學弄得神魂顛倒。有位哲學家說,數學就是在看似簡單的事物背後探尋美麗的規律。

主持人:首都師範大學的兩位老師曾經在中學裡作過乙個抽樣調查:100%的學生都認為數學是重要的。然而,在日常生活中,我們聽到最多的也是孩子們對數學「太難」、「太枯燥」的抱怨。如何才能讓孩子們也感受到數學之美呢?

張景中:評價乙個科學家,往往是看他會做什麼。評價乙個學生則是看他不會做什麼。歐幾里德在教授幾何的時候,有個學生問,學幾何能得到什麼好處?歐幾里德立刻吩咐他的僕人拿幾個小錢打發他走。因為歐幾里德認為,學習幾何是為了提高心智、讓人更接近真理,而不是獲得實利。今天很多學生學習的目的只是為了公升學,那麼學習的趣味自然會大大降低。

如果只是把課本編得簡單一些,但考試仍然很難,那麼學生就不會真正「減負」。我主張「多學少考」,課本不妨略深一點:如果學的深度不夠,學生很難體會到數學的趣味;考試簡單一些,孩子們才能在輕鬆中尋找數學的樂趣。

此外,在小學和初中的課程設定中要加強對幾何的學習,而不是像現在這樣輕幾何而重數**算。美國是在數學教育方面花氣力最大的國家,但是連美國人自己也承認他們的數學教育收效不大。我認為,其中乙個重要的原因就是他們從20世紀60年代開始在教材的編寫中將幾何砍掉得太多了。圖形不是枯燥的,是容易理解的。一開始學數學,孩子們可能還不能理解數學的很多妙處,因此應該通過圖形的運動變化吸引他們的興趣。隨著學習的深入,逐步引導孩子用代數、運算的方式直至微積分的方法解決幾何問題。

同樣,教師對培養孩子們的數學興趣能起到至關重要的作用。我認為,最糟糕的教學就是讓學生在學習乙個公式後做幾十個類似的題目。數學教學的改革也不能只著眼於講什麼、不講什麼,先講什麼後講什麼,教師應該下功夫研究在課本之外,有沒有與眾不同的、更好的表達方式。

主持人:我想,科學家只有對他的研究飽含熱情,才會有所成就。同樣,只有教師對數學充滿激情,他的學生才有可能喜歡上數學。遺憾的是:激情,恰恰是我們不少教師所缺乏的。

張景中:我寫的《數學的傳奇》(此次修訂在《幫你學數學》中)出版以後,我買了一些送給親戚的小孩。其中乙個在農村,他說他的鄰居看了這本書非常喜歡,竟從他那裡借走手抄了一本。和內地一樣,《數學家的眼光》在台灣銷售了3萬冊。有這麼多讀者和我的思想發生碰撞,這令我非常感動。

數學家劉徽的故事

劉徽 中國數學史上乙個非常偉大的數學家,他的傑作 九章算術注 和 海島算經 是中國最寶貴的數學遺產。他的主要著作有 九章算術注 10卷 重差 1卷,至唐代易名為 海島算經 九章重差圖 l卷。可惜後兩種都在宋代失傳。九章算術 約成書於東漢之初,共有246個問題的解法。在許多方面 如解聯立方程,分數四則...

中國了不起的數學家

華羅庚 華羅庚 1910.11.12 1985.6.12 出生於江蘇常州金壇區,祖籍江素檀陽。數學家,中國科學院院士,美國國家科學院外籍院士,第三世界科學院院士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士。中國第一至第六屆全國人大常委會委員 他是中國解析數論 矩陣幾何學 典型群 自守函式論與多元復變函式論等多方面研...

維納數學家的年齡

題目如下 美國數學家維納 n.wiener 智力早熟,11歲就上了大學。他曾在1935 1936年應邀來中國清華大學講學。一次,他參加某個重要會議,年輕的臉孔引人注目。於是有人詢問他的年齡,他回答說 我年齡的立方是個4位數。我年齡的4次方是個6位數。這10個數字正好包含了從0到9這10個數字,每個都...