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    院士張景中:我想把數(shù)學(xué)變?nèi)菀?/h1>

    來源:羊城晚報(bào) 2009-12-01 14:52:24

    中考真題

    智能內(nèi)容

      ●那么多青少年喜愛我的作品,是一種幸福,一種享受!

      ●有一陣子,媒體上出現(xiàn)不少討伐數(shù)學(xué)競(jìng)賽的聲音,我留意到了,有的教育專家甚至認(rèn)為數(shù)學(xué)競(jìng)賽之害甚于黃賭毒。我的第一個(gè)想法是,中國(guó)現(xiàn)在值得反對(duì)的事情不少,論輕重緩急還遠(yuǎn)遠(yuǎn)輪不到數(shù)學(xué)競(jìng)賽吧?

      ●可以把學(xué)數(shù)學(xué)比作吃核桃。核桃仁要砸開了才能吃到。有些核桃外殼與核桃仁緊密相連,成都人形象地叫“夾米子核桃”,如果砸不得法,砸開了還很難吃到。數(shù)學(xué)教育要研究的,就是如何砸核桃吃核桃仁;而教育數(shù)學(xué)呢,則是要研究改良核桃的品種,讓核桃更美味,更有營(yíng)養(yǎng),更容易砸開吃凈!

      ●我在北大讀書時(shí),一年級(jí)的課程就是由江澤涵院士和程民德院士來講。那時(shí)不要求教授出多少SCI(科學(xué)引文索引),爭(zhēng)取多少項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),教授把主要力量放在教書育人上。可惜現(xiàn)在很難做到這樣了。

      一個(gè)從事計(jì)算機(jī)推理研究的科學(xué)家,卻幾十年如一日,熱心于用淺顯的語言寫書給青少年看;他喜愛數(shù)學(xué),有志于為教育改造數(shù)學(xué),把數(shù)學(xué)變得更容易。

      他是中國(guó)科學(xué)院院士、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、科普作家張景中。他說:“那么多青少年喜愛我的作品,是一種幸福,一種享受!”

      名人會(huì)

      人物檔案

      張景中,著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家、數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家。1995年當(dāng)選為中科院院士,1999年當(dāng)選為中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)理事長(zhǎng),2004年當(dāng)選中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)教育數(shù)學(xué)專業(yè)委員會(huì)理事長(zhǎng)。現(xiàn)任廣州大學(xué)計(jì)算機(jī)教育軟件研究所名譽(yù)所長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院成都計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所名譽(yù)所長(zhǎng)。

      張景中在計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域,取得了一系列有意義的成果。其還撰寫了大量科普文章和通俗讀物,1990年被中國(guó)科普協(xié)會(huì)審定為建國(guó)以來貢獻(xiàn)突出的科普作家之一,1994年被中國(guó)少年兒童出版社評(píng)為十大金作家之一,2008年被廣東省科普協(xié)會(huì)評(píng)為資深科普作家。其作品《教育數(shù)學(xué)叢書》、《數(shù)學(xué)家的眼光》、《院士數(shù)學(xué)講座》等多次榮獲國(guó)家、省、市級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。

      關(guān)鍵詞:科普、科研

      兒時(shí)讀科普書是興趣

      而今寫科普書是責(zé)任

      羊城晚報(bào):張?jiān)菏浚窃鯓娱_始科普寫作的?

      張景中:我主要從事科研。社會(huì)為我們提供了科研條件和環(huán)境,我們當(dāng)然有責(zé)任向大家說明研究對(duì)象的情形和研究工作的意義。國(guó)家要求攀登項(xiàng)目結(jié)題時(shí)一定要編寫一本科普書,我認(rèn)為這個(gè)規(guī)定很好,說明科普工作不僅是科普作家的事,也是科學(xué)家的責(zé)任。

      當(dāng)然,我做科普工作,也有我個(gè)人的原因。我小時(shí)候喜歡讀科普作品。法布爾的書讓我看到一個(gè)新奇的世界,伊林的作品讓我知道了許多平常的東西包含著不平常的故事和道理。科普讀物啟發(fā)我思考,激勵(lì)我探索,使我產(chǎn)生了研究和創(chuàng)新的愿望。我常常想,如果有一天我能出書,也要寫好看的科普書。就這樣,我給自己加上了寫科普書的責(zé)任。

      好看科普書真不易寫

      十幾行字苦思兩天半

      羊城晚報(bào):科研花費(fèi)了您不少精力,您還擠得出時(shí)間?

      張景中:寫出好的科普作品確實(shí)不容易。如何選擇話題,如何打比方,都要反復(fù)想,一再修改。有些東西,人家大科學(xué)家寫過,你敢不敢班門弄斧?能不能給讀者新啟發(fā)?都是挑戰(zhàn)。例如,我國(guó)古代數(shù)學(xué)家祖沖之指出,分?jǐn)?shù)355/113是圓周率π的一個(gè)很好的近似值,稱之為密率。密率好在哪?這是一個(gè)不錯(cuò)的科普話題。數(shù)學(xué)大師華羅庚指出,在分母不超過366的所有分?jǐn)?shù)當(dāng)中,沒有比密率更接近π的分?jǐn)?shù)了。要說明其中道理,他用到數(shù)論里的丟番圖理論。后來另一位著名數(shù)學(xué)家在一本科普書里,用連分?jǐn)?shù)的方法,更進(jìn)一步地論證出,在分母不超過6000的所有分?jǐn)?shù)當(dāng)中,沒有比密率更接近π的分?jǐn)?shù)。

      能不能用更淺顯的方法,更充分地說明密率的好處呢?我反復(fù)思考,發(fā)現(xiàn)可以用初中生的數(shù)學(xué)知識(shí),簡(jiǎn)捷地論證出更好的結(jié)論:在分母不超過16500的所有分?jǐn)?shù)中,沒有比密率更接近π的分?jǐn)?shù)!并且指出,有一個(gè)分母為16604的分?jǐn)?shù),確實(shí)比密率更接近π。這點(diǎn)道理寫在書里不過十幾行,但想到它,卻用了兩天多時(shí)間。

      羊城晚報(bào):科普作家不僅需要有科學(xué)研究,還要有人文修養(yǎng)……您怎么看待科學(xué)精神和人文修養(yǎng)的關(guān)系?

      張景中:一般來說,科學(xué)求真,人文求善,藝術(shù)求美。真善美應(yīng)當(dāng)是每個(gè)人的追求,三者是相輔相成的。其實(shí)科學(xué)家寫科普文章的并不少,只是要想寫好太花時(shí)間、太花精力,而社會(huì)評(píng)價(jià)又往往不及研究論文。例如評(píng)職稱不承認(rèn)科普文章。在這種導(dǎo)向下,能夠做研究的人多數(shù)自然不愿意在科普上下功夫。

      寫好科普文章可能需要人文修養(yǎng)和一點(diǎn)藝術(shù)素質(zhì),但更重要的,是對(duì)科學(xué)成果本質(zhì)的理解,是創(chuàng)新精神。

      曾作論文與前人重復(fù)

      華羅庚含蓄點(diǎn)撥后學(xué)

      羊城晚報(bào):聽說您在北大讀書時(shí)開始寫論文,還和大數(shù)學(xué)家華羅庚打過交道?

      張景中:在學(xué)習(xí)解析幾何時(shí),我看到一本教材上有條定理,說滿足函數(shù)方程f(x+y)=f(x)+f(y)的函數(shù)f(x)如果連續(xù),一定是“齊次線性函數(shù)”,即f(x)=a?x。我想,f(x)如果不連續(xù),結(jié)果如何呢?應(yīng)用課外看到的集合論中的“任意選擇公理”,我解決了自己提出的這個(gè)問題。于是就寫成一篇稿子寄給《數(shù)學(xué)進(jìn)展》,很快順利地發(fā)表了。

      不久,編輯部來函,說有讀者來信,問這篇文章解決的問題出于何處?前人有何工作?我回信說問題是自己提出來的,不知道前人的工作。編輯部又寫信來說,做研究工作寫論文應(yīng)當(dāng)了解自己所研究的問題的背景和前人的有關(guān)成果,這是對(duì)讀者負(fù)責(zé),也是做研究工作應(yīng)當(dāng)知道的。于是我就到資料室查文獻(xiàn),一年一年向上查,查了3個(gè)星期,查到30多年前,發(fā)現(xiàn)1920年有一篇德文的文獻(xiàn),已經(jīng)解決了這個(gè)問題。我把查到的結(jié)果寫信告訴了編輯部,編輯部在刊物上發(fā)了一條啟事,說作者來函說明此結(jié)果與以前某某人工作有重復(fù),向讀者致歉,作為此事的了結(jié)。

      后來,在數(shù)學(xué)所工作的邵品琮學(xué)長(zhǎng)向我透露,編輯部信中所說的“讀者”來信,實(shí)際上就是刊物主編華羅庚先生的意見。他因?yàn)槌鰢?guó),在刊物出版后才看到我的文章,發(fā)現(xiàn)與前人工作重復(fù),就指示工作人員給我寫信,促使我學(xué)習(xí)做研究工作的基本規(guī)矩。這個(gè)經(jīng)歷使我終身受益。華羅庚先生關(guān)心后學(xué)的熱情,使我終身銘記!

      關(guān)鍵詞:奧數(shù)

      一味討伐奧數(shù)有偏頗

      考試體制更難辭其咎

      羊城晚報(bào):近年來各地“奧數(shù)”成風(fēng),雖然不乏反對(duì)聲,但風(fēng)頭仍勁。您怎么看?

      張景中:有一陣子,媒體上出現(xiàn)不少討伐數(shù)學(xué)競(jìng)賽的聲音,我留意到了,有的教育專家甚至認(rèn)為數(shù)學(xué)競(jìng)賽之害甚于黃賭毒。我的第一個(gè)想法是,中國(guó)現(xiàn)在值得反對(duì)的事情不少,論輕重緩急還遠(yuǎn)遠(yuǎn)輪不到數(shù)學(xué)競(jìng)賽吧。再仔細(xì)讀這些反對(duì)者的意見:他們反對(duì)的實(shí)際上是某些為牟利而誤人子弟的數(shù)學(xué)競(jìng)賽培訓(xùn)。

      數(shù)學(xué)競(jìng)賽并不是所有學(xué)生都適合參與,它是面向青少年中很小一部分?jǐn)?shù)學(xué)愛好者而組織的活動(dòng)。這些數(shù)學(xué)愛好者估計(jì)不超過約2億中小學(xué)生的5%。

      數(shù)學(xué)競(jìng)賽培訓(xùn)活動(dòng)過熱產(chǎn)生的消極影響,和升學(xué)考試體制以及教育資源分配過分集中等多種因素有關(guān),這筆賬不能算在數(shù)學(xué)競(jìng)賽頭上。對(duì)于青少年的課外興趣活動(dòng),積極的對(duì)策不應(yīng)是限制堵塞,而是開源分流。開展多種課外活動(dòng),比如鋼琴比賽、動(dòng)漫比賽等,讓更多的青少年各得其所。如果都辦得像數(shù)學(xué)競(jìng)賽這樣成功并且被認(rèn)可,數(shù)學(xué)競(jìng)賽培訓(xùn)活動(dòng)過熱的問題自然就化解或緩解了。

      奧數(shù)學(xué)習(xí)不應(yīng)被限制

      該反思的是獲獎(jiǎng)加分

      羊城晚報(bào):不少家長(zhǎng)在為孩子選擇興趣班時(shí),往往選擇高考、中考能加分的項(xiàng)目。

      張景中:這還是說明各種競(jìng)賽辦得成功的少,被認(rèn)可的少。其實(shí)各學(xué)科都可以辦奧賽,物理奧賽、化學(xué)奧賽、計(jì)算機(jī)奧賽等,這些目前發(fā)展都不夠,認(rèn)可度不高。我覺得接著應(yīng)該認(rèn)可信息技術(shù)競(jìng)賽,因?yàn)楹⒆舆m合學(xué)習(xí)信息技術(shù)和軟件的很多,會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5%,且社會(huì)對(duì)這類人才的需求也很大。

      很多孩子扎堆報(bào)名奧賽培訓(xùn)班,我了解過,多數(shù)其實(shí)聽不懂。不過好處也是有的,他學(xué)習(xí)之后再回到課堂,原來的東西就感覺容易了。雖然奧賽的題目他不會(huì)做,但至少知道了還有這樣的題目,可以這樣設(shè)問,眼界開闊了。

      我覺得奧數(shù)不應(yīng)被限制,需要反思的是奧數(shù)獲獎(jiǎng)后高考、中考加分的做法。如果不再加分了,為分?jǐn)?shù)而學(xué)習(xí)的人就沒有了,家長(zhǎng)報(bào)名時(shí)也就不那么盲目了。而真正有興趣有特長(zhǎng)的人,不加分他也愿意學(xué)。

      關(guān)鍵詞:教育數(shù)學(xué)

      數(shù)學(xué)難就難在殼太硬

      要研究如何更易砸開

      羊城晚報(bào):有教育界人士認(rèn)為中小學(xué)數(shù)學(xué)偏難,讓孩子頭疼。您認(rèn)同嗎?

      張景中:我認(rèn)為初中的偏容易,高中的偏難;課上學(xué)的較容易,考試起來很難。學(xué)生只靠課本上的東西,考不出好的成績(jī),必須補(bǔ)許多課外的東西。

      數(shù)學(xué)本身是比較難的,比如2/3+3/2這個(gè)分?jǐn)?shù)題,按照一般的思維,應(yīng)該是分子加分子,分母加分母。但這是不對(duì)的,必須首先通分。我的體會(huì)是,數(shù)學(xué)本身很難,必須找到方法使它變得容易起來,要想辦法改變數(shù)學(xué)知識(shí)的組織方式。

      知識(shí)的組織方式和學(xué)習(xí)的難易有密切關(guān)系,如英語中的12個(gè)月的名字:January,F(xiàn)ebruary……背這12個(gè)單詞要花點(diǎn)功夫;如果改良一下:一月就叫Monthone,二月就叫Monthtwo等,馬上就能理解,就能記住,學(xué)起來就容易多了。生活語言如此,科學(xué)的語言———數(shù)學(xué),何嘗不是這樣呢?

      國(guó)外教育同樣面臨數(shù)學(xué)難的問題。從上世紀(jì)五六十年代起,美國(guó)動(dòng)用了大量人力物力要搞好數(shù)學(xué)教育,但收效甚微。一位美國(guó)著名數(shù)學(xué)家說,我們有錢,有人,但沒方向。我也這樣看,他們不成功的關(guān)鍵就是沒找到正確方向。他們只是研究數(shù)學(xué)怎么教,而沒有考慮改造數(shù)學(xué)本身,讓數(shù)學(xué)變得容易起來。我在1989年提出的“教育數(shù)學(xué)”概念,就是讓數(shù)學(xué)變?nèi)菀住?/p>

      羊城晚報(bào):怎么理解“教育數(shù)學(xué)”?

      張景中:簡(jiǎn)單說就是改造數(shù)學(xué)使之更適合于教學(xué)和學(xué)習(xí)。可以把學(xué)數(shù)學(xué)比作吃核桃。核桃仁要砸開了才能吃到。有些核桃外殼與核桃仁緊密相連,成都人形象地叫“夾米子核桃”,如果砸不得法,砸開了還很難吃到。數(shù)學(xué)教育要研究的,就是如何砸核桃吃核桃仁。而教育數(shù)學(xué)呢,則是要研究改良核桃的品種,讓核桃更美味,更有營(yíng)養(yǎng),更容易砸開吃凈!

      致力于使數(shù)學(xué)變?nèi)菀?/strong>

      盼千萬學(xué)子從中受惠

      羊城晚報(bào):您花費(fèi)很多精力致力于數(shù)學(xué)教育、科普推廣,近年來又致力于教學(xué)工具“超級(jí)畫板”的研發(fā)。您把它看成自己的事業(yè)?

      張景中:數(shù)學(xué)教育、科普推廣,教學(xué)工具“超級(jí)畫板”都是有理論研究的。例如用計(jì)算機(jī)回答初中生的數(shù)學(xué)問題,還沒有人研究出這樣的系統(tǒng)。關(guān)鍵是要用學(xué)生學(xué)過的知識(shí),用學(xué)生理解的方式自動(dòng)解題,這就難了。

      通常認(rèn)為中學(xué)里三角難學(xué)。本來初中要學(xué)“解任意三角形”,現(xiàn)在這個(gè)內(nèi)容放在高中了,就是大家認(rèn)為太難了。如果把這部分變?nèi)菀祝兊眯W(xué)生都能理解多好!這就是科研課題。我多年來研究這個(gè)問題,現(xiàn)在已經(jīng)解決了。初步教學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,用新的方法來講三角,學(xué)生更容易理解。

      把數(shù)學(xué)變?nèi)菀资切枰芯康摹3醯葦?shù)學(xué)如此,高等數(shù)學(xué)也如此。為了把微積分變得容易理解,牛頓、拉格朗日、費(fèi)米、庫(kù)朗都下過功夫,華羅庚親自寫高等數(shù)學(xué)教材,也力求寫出新意。林群院士在這方面做了十幾年,研究出來還到中學(xué)去講。要從基礎(chǔ)上改進(jìn)一個(gè)發(fā)展了幾百年的學(xué)科,當(dāng)然很難。一旦有所進(jìn)展,會(huì)使千千萬萬學(xué)子受益,意義不可估量。

      “無痛數(shù)學(xué)”非鼓勵(lì)偷懶

      學(xué)習(xí)可以有趣不會(huì)輕松

      羊城晚報(bào):你在努力創(chuàng)造“無痛數(shù)學(xué)”?

      張景中:是的,可以減少學(xué)習(xí)的痛苦。不過我不相信學(xué)習(xí)是輕松的。真正學(xué)習(xí)都是要下功夫的,想輕松只能學(xué)到膚淺的東西。但若學(xué)習(xí)方法對(duì)頭,效率會(huì)高一些,并且會(huì)很有趣。

      寫科普作品也有兩種,一種是把科學(xué)外的趣味放進(jìn)來,調(diào)劑學(xué)習(xí)者的心情;另一種是把科學(xué)內(nèi)的趣味發(fā)掘出來,是知識(shí)本身的趣味讓學(xué)習(xí)變得有趣。后者是我努力的方向。

      羊城晚報(bào):聽說您特別喜歡當(dāng)老師,無論是中學(xué)還是大學(xué)邀請(qǐng),您都很樂意去講?

      張景中:這也是學(xué)習(xí),也是研究。教學(xué)相長(zhǎng)。陳省身那么大的數(shù)學(xué)家,還要給學(xué)生講微積分呢。我在北大讀書時(shí),一年級(jí)的課程就是由江澤涵院士和程民德院士來講。那時(shí)不要求教授出多少SCI(科學(xué)引文索引),爭(zhēng)取多少項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),教授把主要力量放在教書育人上。可惜現(xiàn)在很難做到這樣了。

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