张景中
在数学家眼里,数学是诗、是歌、是画,充满了公式美、逻辑美和秩序美,数学家为数学魂牵梦绕.而在普通人心目中,数学却常常是枯燥的代名词.特别是近几年,面对升学的压力,各地又兴起各类奥数班,孩子们深陷在数学题海之中,有几个人能体会到学习数学的快乐和数学之美?
做有趣的事情、自己心甘情愿要做的事情,做起来就会觉得快乐;做枯燥乏味的事、不得不做而又不想做的事,做起来就会觉得痛苦.但这有趣或枯燥又因人因时而异,饮酒、下棋、踢球、学习数学都是这样.
学习数学的乐趣类似于下棋,是思考之乐,是挑战之乐.实际上,数学能给我们更多.
比如震撼感.随着对数学理解的不断深入,你会发现,原来世界上还蕴藏着如此奇妙的规律.爱因斯坦曾回忆说,当他在中学几何中学到“三角形的三条高线必交于一点”时,感觉很震撼,他觉得这个世界上一定有更多这样的“奥秘”还没被人发现,这对他的一生起到了决定性的作用,坚定了他从事科学研究的决心.
比如力量感.曾经有很多几乎无法下手的难题,在掌握了一种思考方法后,每向前一步,就会有成千上万的问题迎刃而解.这时,人会忽然意识到自身的力量,而这种力量的增长往往是在几个小时、一天之内就能获得的.曾被四则应用问题搞得焦头烂额的人,一旦学了列方程解应用题,就会感受到数学的力量.莱布尼茨谈到微积分方法时说,过去许多饱学之士百思不解的问题,一个掌握了这种方法的普通人就能轻易解决,这就是数学的力量.
比如解放感.一开始学数学,会感到被很多“清规戒律”所束缚,但随着学习的深入,它们被一个个打破.一开始只能5减3,到后来3也可以减5了;一开始只有数才可以相加,后来字母也可以相加,符号也可以相加……学习越深入就越有这种自由解放的感受.
还有科学之美,包括图形的美、规律的美与和谐的美.“火是怎样被发现的?”有人说是取暖的需要,有人说是为了开荒,有人却说是因为原始人被火焰的跳动所吸引,决定将火种延续下去.这当然只是传说,但是学数学的人的确会为数学魂牵梦绕.有位哲学家说,数学就是在看似简单的事物背后探寻美丽的规律.一个直角三角形一目了然,似乎很清楚明了,可是经过探索,人们发现里面隐藏着勾股定理.数学家不但能发现这些有趣且有用的奥秘,而且能够论证,能够让你毫不怀疑地相信.而这些由前辈在千百年间千辛万苦开掘得来的珍宝,我们常常在一节课的时间内就能学到手,就能轻松欣赏,不亦乐乎?好的教材、好的读物、好的老师,就应当向学生展示数学思维的美妙,引导学生体验震撼感、力量感、解放感和科学之美.
欧几里得在教授几何的时候,有个学生问:“学几何能得到什么好处?”欧几里得立刻吩咐仆人拿几个小钱打发他走.因为欧几里得认为,学习几何是为了提高心智,让人更接近真理,而不是获得实利.如果学生学习的目的只是为了升学,那么学习的趣味自然会大大降低,学习中就有被迫的感觉,就会痛苦.
现在大家都说要减轻学生的负担,主张课本内容简单,主张几何少一些推理,主张取消奥数培训班.其实,这都是头痛医头、脚痛医脚的办法.学生不怕学得多,怕的是考得多.如果只是把课本编得简单一些,但考试仍然很难,那么学生就不会真正“减负”.我主张“多学少考”:课本不妨略深一点,因为如果学得深度不够,学生很难体会到数学的趣味;而考试简单一些,孩子们才能轻松地寻找数学的乐趣.
为什么现在考试不能简单呢?为什么有家长逼孩子上奥数班呢?根源是升学考试的激烈竞争.为什么升学考试的竞争激烈呢?因为教育资源分配不太均衡,大家都想上好的学校,我们的考试总是想把少数高分学生区分出来,让一些好学校把高分学生一网打尽.这就有了问题:所谓好学校,究竟是学生入学时自身水平高呢,还是学校教学质量高呢?如果考题容易一些,基本上就是教材上的习题,学生负担自然轻了.这时就会出现大批考满分的考生,就有利于学生分布的均衡,对于提高后进学校的水平,对于锻炼名校教师的能力都是好事.再说,高分尖子学生集中在一起未必有利于成才,一把豆子撒开在田里会长成一棵一棵豆苗,放在一个碗里,即使有水有肥,也不过一碗豆芽.不从深层次考虑,课本简单了,老师会给补习,学校的奥数班被取消了,社会上会有人来辅导,有需求就会有供应者.
此外,在小学和初中的课程设置中要加强对几何的学习,而不应像现在这样轻几何而重数学运算.美国是在数学教育方面花力气最大的国家,但是连美国人自己也承认他们的数学教育收效不大.我认为,其中一个重要的原因就是他们从20世纪60年代开始,在教材中将几何砍掉太多了.图形不是枯燥的,是容易理解的.一开始学数学,孩子们可能还不能理解数学的很多妙处,因此应该通过图形的运动变化吸引他们的兴趣.随着学习的深入,逐步引导孩子用代数、运算的方式直至微积分的方法解决几何问题.
同样,教师对培养孩子们的数学兴趣能起到至关重要的作用.我认为,最糟糕的教学就是让学生在学习一个公式后做几十个类似的题目.数学教学的改革也不能只着眼于讲什么、不讲什么,先讲什么、后讲什么,教师应该下工夫研究在课本之外有没有与众不同的、更好的表达方式,不仅教学生算,更要教学生想.奥数总是让选手在4.5小时里做3道题,就是提倡深入思考,所以有些选手后来成了出色的数学家.
(摘自《中国教育报》,略有改动)