由中國少年兒童出版社出版的《中國科普名家名作》(院士數(shù)學講座專輯、數(shù)學故事專輯),自出版以來,在不到5個月的時間里累計銷量已近3萬套18萬冊。然而,我們不得不面對的現(xiàn)實是,數(shù)學教育在我國仍然是一個沉重的話題。為此,我們今天特別邀請了該叢書中“院士數(shù)學講座專輯”的作者、中國科學院院士、中國科普作家協(xié)會理事長張景中先生,談談他對數(shù)學科普和數(shù)學教育的看法。
主持人:在您在專輯中,《數(shù)學家的眼光》一書是令不少數(shù)學專家都很推崇的作品。據(jù)說,這本只有6萬4千字的小冊子,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爾寫的《蜘蛛的故事》和《化學奇談》。書中科學研究和科普創(chuàng)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(shù)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里突然閃現(xiàn)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,科普作品寫作并不像有些人想象得那樣簡單。
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(fā)現(xiàn)自己正置身與一個與以往完全不同的思維空間。身處其中,您認為數(shù)學帶給了您什么?
張景中:有很多。比如震撼感。隨著對數(shù)學理解的不斷深入,你會發(fā)現(xiàn),原來世界上還蘊藏著如此奇妙的規(guī)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于一點”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(fā)現(xiàn),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(jīng)幾乎無法下手的難題,在掌握了一種思想后,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(shù)學,會感到被很多“清規(guī)戒律”所束縛,但隨著學習的深入,它們被一個個打破。一開始只能5減3,到后來3也可以減5了;一開始7除以3除不盡就沒有辦法了,后來寫成7/3就行了;一開始只有數(shù)字才可以相加,后來字母也可以相加,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(guī)律的美、和諧的美!盎鹗窃鯓颖话l(fā)現(xiàn)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(xù)下去。這當然只是一個美麗的故事。但是學數(shù)學的人,的確是為數(shù)學魂牽夢繞、被數(shù)學弄得神魂顛倒。有位哲學家說,數(shù)學就是在看似簡單的事物背后探尋美麗的規(guī)律。
主持人:首都師范大學的兩位老師曾經(jīng)在中學中作過一個抽樣調查:100%的學生都認為數(shù)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(shù)學“太難”、“太枯燥”的抱怨。如何才能讓孩子們也感受到數(shù)學之美呢?
張景中:評價一個科學家,往往是看他會做什么。評價一個學生則是看他不會做什么。歐幾里德在教授幾何的時候,有個學生問,學幾何能得到什么好處?歐幾里德立刻吩咐他的仆人拿幾個小錢打發(fā)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升學,那么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,那么學生就不會真正“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(shù)學的趣味;考試簡單一些,孩子們才能在輕松中尋找數(shù)學的樂趣。
此外,在小學和初中的課程設置中要加強對幾何的學習,而不是像現(xiàn)在這樣輕幾何而重數(shù)學運算。美國是在數(shù)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(shù)學教育收效不大。我認為,其中一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(shù)學,孩子們可能還不能理解數(shù)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(shù)、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(yǎng)孩子們的數(shù)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一個公式后做幾十個類似的題目。數(shù)學教學的改革也不能只著眼于講什么、不講什么,先講什么后講什么,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(shù)學充滿激情,他的學生才有可能喜歡上數(shù)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(shù)學的傳奇》(此次修訂在《幫你學數(shù)學》中)出版以后,我買了一些送給親戚的小孩。其中一個在農村,他說他的鄰居看了這本書非常喜歡,竟從他那里借走手抄了一本。和內地一樣,《數(shù)學家的眼光》在臺灣銷售了3萬冊。有這么多讀者和你的思想在發(fā)生碰撞,這令我非常感動。
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