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(xué)講座專輯、數(shù)學(xué)故事專輯),自出版以來,在不到5個(gè)月的時(shí)間里累計(jì)銷量已近3萬套18萬冊。然而,我們不得不面對的現(xiàn)實(shí)是,數(shù)學(xué)教育在我國仍然是一個(gè)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(xué)講座專輯”的作者、中國科學(xué)院院士、中國科普作家協(xié)會(huì)理事長張景中先生,談?wù)勊麑?shù)學(xué)科普和數(shù)學(xué)教育的看法。
主持人:在您在專輯中,《數(shù)學(xué)家的眼光》一書是令不少數(shù)學(xué)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(fèi)了您5年多時(shí)間。
張景中:的確是這樣。我小時(shí)候最著迷的科普書是法布爾寫的《蜘蛛的故事》和《化學(xué)奇談》。書中科學(xué)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(xué)家。但當(dāng)我自己寫科普讀物的時(shí)候,我才真正感到了它的難度。這幾本數(shù)學(xué)科普書都不是一蹴而就的。我習(xí)慣將每次在學(xué)習(xí)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(shí)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(yù)料之外,在乎情理之中”是最強(qiáng)烈的感受,讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)自己正置身與一個(gè)與以往完全不同的思維空間。身處其中,您認(rèn)為數(shù)學(xué)帶給了您什么?
張景中:有很多。比如震撼感。隨著對數(shù)學(xué)理解的不斷深入,你會(huì)發(fā)現(xiàn),原來世界上還蘊(yùn)藏著如此奇妙的規(guī)律。愛因斯坦曾回憶說,當(dāng)他在中學(xué)幾何中學(xué)到“三角形的三條高線必交于一點(diǎn)”時(shí),受到了很大震撼,他覺得這個(gè)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(xué)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(huì)有成千上萬的問題迎刃而解。這時(shí),人會(huì)忽然意識(shí)到自身的力量,而這種力量的增長往往是在幾個(gè)小時(shí)、一天之內(nèi)就能獲得的。
比如解放感。一開始學(xué)數(shù)學(xué),會(huì)感到被很多“清規(guī)戒律”所束縛,但隨著學(xué)習(xí)的深入,它們被一個(gè)個(gè)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(hào)也可以相加……學(xué)習(xí)越深入就越能感到這種自由。
還有科學(xué)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?yàn)樵既吮换鹧娴奶鴦?dòng)所吸引,決定將火種延續(xù)下去。這當(dāng)然只是一個(gè)美麗的故事。但是學(xué)數(shù)學(xué)的人,的確是為數(shù)學(xué)魂?duì)繅衾@、被數(shù)學(xué)弄得神魂顛倒。有位哲學(xué)家說,數(shù)學(xué)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(xué)的兩位老師曾經(jīng)在中學(xué)中作過一個(gè)抽樣調(diào)查:100%的學(xué)生都認(rèn)為數(shù)學(xué)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(xué)“太難”、“太枯燥”的抱怨。如何才能讓孩子們也感受到數(shù)學(xué)之美呢?
張景中:評價(jià)一個(gè)科學(xué)家,往往是看他會(huì)做什么。評價(jià)一個(gè)學(xué)生則是看他不會(huì)做什么。歐幾里德在教授幾何的時(shí)候,有個(gè)學(xué)生問,學(xué)幾何能得到什么好處?歐幾里德立刻吩咐他的仆人拿幾個(gè)小錢打發(fā)他走。因?yàn)闅W幾里德認(rèn)為,學(xué)習(xí)幾何是為了提高心智、讓人更接近真理,而不是獲得實(shí)利。今天很多學(xué)生學(xué)習(xí)的目的只是為了升學(xué),那么學(xué)習(xí)的趣味自然會(huì)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(xué)生就不會(huì)真正“減負(fù)”。我主張“多學(xué)少考”,課本不妨略深一點(diǎn):如果學(xué)的深度不夠,學(xué)生很難體會(huì)到數(shù)學(xué)的趣味;考試簡單一些,孩子們才能在輕松中尋找數(shù)學(xué)的樂趣。
此外,在小學(xué)和初中的課程設(shè)置中要加強(qiáng)對幾何的學(xué)習(xí),而不是像現(xiàn)在這樣輕幾何而重?cái)?shù)學(xué)運(yùn)算。美國是在數(shù)學(xué)教育方面花氣力最大的國家,但是連美國人自己也承認(rèn)他們的數(shù)學(xué)教育收效不大。我認(rèn)為,其中一個(gè)重要的原因就是他們從20世紀(jì)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(xué)數(shù)學(xué),孩子們可能還不能理解數(shù)學(xué)的很多妙處,因此應(yīng)該通過圖形的運(yùn)動(dòng)變化吸引他們的興趣。隨著學(xué)習(xí)的深入,逐步引導(dǎo)孩子用代數(shù)、運(yùn)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(xué)興趣能起到至關(guān)重要的作用。我認(rèn)為,最糟糕的教學(xué)就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)公式后做幾十個(gè)類似的題目。數(shù)學(xué)教學(xué)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(yīng)該下功夫研究在課本之外,有沒有與眾不同的、更好的表達(dá)方式。
主持人:我想,科學(xué)家只有對他的研究飽含熱情,才會(huì)有所成就。同樣,只有教師對數(shù)學(xué)充滿激情,他的學(xué)生才有可能喜歡上數(shù)學(xué)。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(xué)的傳奇》(此次修訂在《幫你學(xué)數(shù)學(xué)》中)出版以后,我買了一些送給親戚的小孩。其中一個(gè)在農(nóng)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(nèi)地一樣,《數(shù)學(xué)家的眼光》在臺(tái)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(dòng)。
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