数学为何冰火两重天

2012年07月07日 13:52   来源:解放日报   龚丹韵/江晓原/乐经良

  ●“奥数”获得名次的学生,有些反而学不好大学数学,这是当下数学教育非常大的问题。

  ●数学不只是工具,更是培养理性思维的载体。它不是少数天才的玩物,归根结底是一种素质教育。

  ●主持人:本报记者 龚丹韵

  ●嘉宾:江晓原(上海交通大学科学史教授)

  乐经良(上海交通大学数学系教授)

  解放观点:暑假开始了,学奥数成了许多孩子的“暑期必修课”。虽然“奥数热”一直难以消退,看起来数学是显学。但事实上,大学数学系并非热门,真正对数学有兴趣的人似乎也不多。数学家谷超豪先生的去世,让大众深表痛惜,同时也开始担忧当代数学的境遇。

  江晓原:数学在中国有着特殊地位。 1977年高考,数学成为中国最热的学科,此前此后再也没有达到如此热度。一个重要原因,就是徐迟写的报告文学 《哥德巴赫猜想》,介绍了数学家陈景润。那时候恰逢全社会提倡热爱科学, “科学的春天”刚刚来临,文章恰逢其时,全国人民都知道了陈景润,开始对数学心向往之,使得那一年高考学生争相报考数学系。所以,数学在那一代人心中变成很特殊的超级显学。

  其次,当时还有人鼓吹一个观点:物理、化学我们想要在国际上脱颖而出,必须投入大量资金、设备,物质条件我们比不过国外,但唯独数学例外,只要一张纸一支笔就可以了。 “中国人要在国际科学界出人头地,别的地方不好比,数学可以比”,这个论调广受认同,并被大批民间科学爱好者听进去了,因而直到今天,“民科”中最热的课题仍然是证明哥德巴赫猜想。每年中科院数学研究所都会收到大量来信,声称自己证明了哥德巴赫猜想。就连我这个非数学专业的人,都收到过这样的来信。

  解放观点:如今的“奥数热”也和这个背景有关吗?我们是否一直有一种神化数学天才的倾向?

  江晓原:“奥数热”可能不是数学热,而是考试热罢了。我们总觉得数学好的人,必然智商高。如果某人对数字特别敏感,能记住大量电话号码,就会被周围人觉得厉害。许多人认为,理科生就是比文科生聪明,智商不够、读书不好才选择文科。但以我们交大科学史系的经验来看,并非如此。科学史系是文理工学生都招收的,多年来的实践表明,理工科的学生并没有表现出特别优势,文科生丝毫不差。

  过去一些文科老师对上述观点提出反对时,舆论觉得是自卖自夸而已,但我作为南京大学天体物理专业的毕业生,说这句话应该还是有点公信力的。智商测试本身就不是真正的科学理论,人的聪明有多方面,有些在数学上未必超出旁人,但会在想象力、感悟力等其他方面有自身的优势。

  这也并非中国独有的现象。所有发展中国家,看到科学技术为现代化带来的巨大飞跃,都会有“科学主义”倾向,对理科的极度崇拜,远远超过发达国家。近一个世纪以来,发达国家的哲学家、思想家都在进行另一种反方向的批判和讨论,只能说随着国情和发展阶段不同,人们的认识有所不同。

  此外,西方并没有把数学放在科学之列。当然这并不是说数学不尊重科学规律,只不过科学具体是指物理、化学、天文之类精密科学,精密科学都是和客观世界打交道的。而数学是抽象的王国,它和我们生活的世界没有直接联系,所以数学是独立的。西方将科学、数学、医学三者并列,说明三者体系的不同。医学到现在为止,也仍然不是精密科学。但今天国人对此分类并无太多常识,只觉得所有理科都是科学。

  解放观点:作为数学教授,您觉得我们的数学究竟是冷门还是热门?

  乐经良:数学研究确实成本较低,不需要设备,办学容易,因而国内高校数学系非常多,数学教育规模比较大。但是到上世纪80年代末以后,读数学的人逐渐减少,可能因为社会转型、价值取向多元,家长基于现实就业考虑,不愿孩子学习数学。不过有意思的是,本世纪初以来,这种现象又得到了纠正,数学系的报考者有所增加。

  我想背后的原因,是因为数学显示了其潜在的力量。有数学根底的学生越来越受欢迎,未来转到金融、计算机、生命科学等专业也很容易。一些公司选择人才时会倾向有数学背景的学生,数学渐渐得到各领域的重视和认同。

  解放观点:那也就是说,把数学当做工科在读?

  乐经良:有这种倾向,这也不完全是坏事。不否认有些年轻人选择数学,确实有功利目的。学生中“奥数”很热,从小训练,国际竞赛成绩也不坏。但现实是到了大学里,“奥数天才”不见得成功。原因之一是小时候被逼学“奥数”,他们对此并无兴趣甚至反感,进入大学后就不愿坚持钻研数学。另外一个原因是学习数学的方法。数学家波利亚说,数学课“首要的是让我们学会如何思考”。而当前中小学数学大多教解题技巧,老师列出大量题型,有固定的解题套路,学生并不通过自己的分析来解题,而是学习如何对号入座。 “奥数”获得名次的学生,有些反而学不好大学数学,这是当下数学教育非常大的问题。

  解放观点:难道大学数学就能摆脱解题模式了?数学研究归根结底不还是做题吗?

  乐经良:数学当然要做题,但重点是借此学会用数学分析问题、解决问题的能力。理想的教授状态,应该提倡启发式和主动学习。光讲这个题有这个套路、那个题有那个套路,是不行的。你可以把题解得很巧妙,但关键不在你会做,而在你“怎么会想到”这样做?这才是学数学的正确过程。

  解放观点:谷先生过世后,有人担心当代还能否诞生一流的数学家,是不是杞人忧天?

  乐经良:我们是数学大国,却称不上数学强国。数学研究者众多,但是真正出类拔萃,能在世界层面站在顶峰的当代数学家,几乎没有。数学的诺贝尔奖“菲尔茨奖”,曾经有两位华人获得过,不过丘成桐是美籍,陶哲轩是澳大利亚籍。

  上世纪末费马大定理的证明,怀尔斯花了近十年时间。陈景润解决1+2的问题,也需要长时间耐得住寂寞。当下的高等学校年轻人生存压力很大,急着职称提升和论文发表,往往在学术上积累和沉淀不够,这会妨碍我们做出一些更大的成果。

  解放观点:当下的数学研究和教育究竟存在什么问题?

  乐经良:中国人在数学领域人才很多、成果还不错,但相对来说,传统的纯粹数学比较强,应用数学相对弱。如何去做 “由问题驱动的数学”,研究还不够。比如说石油、化工、医药、生物和经济等领域,都会产生某些与数学有关的问题,需要数学家去解决。但问题的提炼和交流、跨学科的合作情况不多,数学工作者对此感兴趣的也不多。

  从全民教育来说,数学不只是工具,更是培养理性思维的载体。它不是少数天才的玩物,归根结底还是一种素质教育。虽然中小学应试教育大大普及了数学,但是学到的大多是符号和公式,当时死记硬背,靠题海战术应付了,实际上没有学到数学的真谛。所以我们的理性思维整体水平,还远远没有达到现代文明社会应有的高度,数学教育任重道远。

(责任编辑:李志强)

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