数学是给“笨人”学的计算机科学家、数学家张景中:
张景中,河南省汝南县人,生于1936年。计算机科学家、数学家和数学教育学家、中国科学院院士,广州大学计算科技研究院名誉院长、广东省数学教育软件工程技术研究中心主任。
刚刚过去的12月,中国科学院院士张景中赴四川成都参加了一场“画板与学科深度融合应用”研讨会。83岁高龄的他,至今仍每天工作近10个小时。除了去外地参加学术会议,他平时还与中学生走得很近。
在广州市海珠外国语实验中学的校园里,他身穿夹克,搭配一双运动鞋,很是低调,却总能吸引学生们求知的目光。他在这所学校,开设了“院士教育数学创新实验班”。
“数学本身确实太难了。”张景中说,关键不是教学方法的问题,而是要从改造数学本身入手。他曾打趣,数学这门学科,是给“笨人”学的,不要把简单的问题复杂化,是打开数学大门的钥匙。在他的科普下,越来越多的中学生,在中高考取得了优异的成绩。
科普者换个角度“让数学变容易”
在广州大学计算机实验楼,记者采访了张景中。而此前,他的《数学家的眼光》成了网红书。这本书,通过一系列中学生熟悉的“简单的问题”,说明数学家是如何从这些普通的、众所周知的事实出发,步步深入、分析和挖掘出有广泛应用的深刻规律。“让数学变容易”,这是作者张景中科普的初衷。
上世纪70年代,张景中在新疆教书时,一旦发现学生理解数学有困难,他会通过改善教学方法、改变数学的“概念”来解决,结果很有效果。
以学生难以理解的微积分为例,在“张景中教育数学”丛书里,有一本《直来直去的微积分》。书中以“瞬时速度有时比平均速度大,有时比平均速度小”这个平凡的陈述出发,不用极限概念和实数理论,“微分不微,积分不积”,从而建立了微积分基础理论。值得一提的是,张景中的这套丛书,1995年被评为“第九届中国图书奖”一等奖和“全国教育图书奖”一等奖。
倡导者“种子”在广州开花结果
张景中是教育数学思想的提出者。他说,改造数学使之更适宜于教学和学习,是教育数学的任务。广州市海珠外国语实验中学,开设了“院士教育数学创新实验班”,张景中会不时来这里给学生们上课。
该实验班班主任张东方告诉记者,2012年,广州市开展了“千师万苗工程”,她所带的班级有幸成为院士教育数学创新实验班。她介绍,实验班第一届学生中考数学成绩达到133.95分(满分150),令人振奋。张东方感慨,有的学生梦想当科学家,有的梦想做宇航员,“数学是整个理科的基础学科和工具学科,学好数学能让孩子们拥有更多掌握前沿科学的机会。”
张东方回忆,张景中每学期会来学校5次左右,“就像一个平平常常的老师一样,他开讲座不讲究仪式。”除了见面求教,张东方还会给张景中发邮件讨论教学,“他总是能在当天回复邮件。”“他到处科普,希望孩子们学数学变得更加容易。我从中能感受到老一辈教育家的工匠精神。”张东方由衷地说。
海珠外国语实验中学的成功经验得以复制。据了解,北京、上海、重庆、山东等多地的学校都逐渐加入教育数学的实验行列。在贵州瓮安县支教的张东方,曾邀请张景中前来给孩子们讲课。“80多岁的老人在路上奔波了一整天,他用讲课费购买书籍捐给了山区的孩子,还为教师开了专题讲座。”
此外,张景中与研究团队还运用国内领先的动态几何技术、智能推理技术、符号运算和网络交互技术等,开发了国内首款互联网环境下的理科教学工具“网络画板”,助力中小学教学资源开发,推动基础学科教育信息化的发展。
乐教者“数学不仅是科学和技术,也是文化”
张景中是河南省汝南县人,1954年9月,他成为北京大学数学力学系一年级新生。在张景中的一份演讲稿里提到,儿时对他影响最大的人是祖母。“那是兵荒马乱的抗战年代,她常在炮声中牵着我和哥哥跑进高粱地深处,从怀里掏出一本破旧的《古文观止》,教我们读书……”
张景中说,数学不仅是科学和技术,也是文化。文化的延续和发展需要大众的理解和参与。他认为,数学教育和数学科普的重要性不亚于数学研究。因此,张景中花了大量的时间和精力从事科普。由于对几何定理可读机器证明、教育数学、距离几何及动力系统、学科教育信息技术学科领域以及数学科普做出了突出贡献,1995年他当选为中国科学院院士。
如今,张景中是广州大学计算科技研究院名誉院长、广东省数学教育软件工程技术研究中心主任。他告诉记者,作为大学老师,应该把更多的精力放在教书上。“我想起在北大读书的经历,程民德和江泽涵教授已是非常有名的数学家,那时候没有PPT,老师在黑板上一个字一个字地板书,一丝不苟地讲课。”张景中说,“我觉得教书育人是很快乐的事情,看着年轻人朝气蓬勃,看到学生有不理解的东西,你说几句话就能开导他了,这个时候就觉得很高兴。”
“教育数学很重要,在全世界范围,这个问题在几十年来都没有找到很好的解答。我们好像找到了,这是我一辈子最大的满足。”张景中说。
惜时者带领后辈攻坚“类人证明”
1978年全国科学大会召开后,中国迎来了“科学的春天”。当年底,张景中和大学同学、长期的研究合作伙伴杨路调到中国科学技术大学数学系任教。
在中科大执教的6年,张景中和杨路等人留在国内“井喷式”地合作发表了几十篇论文,许多成果非常出色,并得到了国内外同行的高度评价。后来,张景中发现,在著名数学家吴文俊耕耘的机器证明领域仍有重要问题需要解决,于是便立志深耕这一领域。
他认为,用计算机代替人进行科学研究,道阻且长,但未来一定会对人类有巨大帮助。“往近了说,类人自动解答可以代替老师来辅导学生。往远了说,可以替代科学家进行科学研究和创新,意义非凡。”
年轻学人邹宇是张景中在广州大学带出的第一位博士生,也是张景中团队一员。他说,让机器自动生成几何定理的类人证明是前沿问题,特别是如何自动构造有效辅助线解题这一块,挑战和困难都非常大。
“张院士要求我们不追求论文的数量,要追求质量。”邹宇说,“他和蔼可亲、平易近人,有任何问题都可以给他发邮件,只要他来到学校,就会找学生交流,了解我们做科研的状态。”
至今,83岁高龄的张景中每天仍工作近10个小时。他惜时如金,每次到外地参加学术会议,除了听报告和用餐,他总是一头扎进自己的房间做研究,甚少外出。
张景中说,期待通过一代代学人的努力,提高国人的数学素养,促进科学发展。“希望在我有生之年,看到教育数学的课程标准更进一步,为全世界的数学教育做一个榜样。”(据南方都市报)
新闻推荐
“"鸠占鹊巢"讲的是一个什么故事?”在海珠区晓港湾小学港湾鸟儿自然社老师的解读下,这不仅是一个出自诗经的成语,还是一种有...