丘成桐:初中學段,恰是培養孩子數學興趣的好時機

很多學生都想學好數學,但這份熱愛是出於本真嗎?今天,著名數學家、菲爾茲獎首位華人得主、清華大學求真書院院長丘成桐在上海演講時指出,不少學生包括老師,對近300年來世界上最重要的數學家知之甚少。可以說,沒有數學文化的滋養,培養學生對數學的興趣便無從談起,更不要談能把學問做好。

“科學的基礎是數學,所有大自然裡的語言都要靠數學表現出來。”在這次講座上,丘成桐希望將他心目中的數學之美,分享、傳遞給更多中小學生:數學是一門求真的學問,要從美的角度來觀察;數學家不是公衆印象中的“怪人”,而是有血有肉的人,勤於學習、善於思考,“沒有任何科學家可以躲在閣樓裡,獨自做研究就能成長。”

善於交流互鑑,

是不少科學家和數學家的共同特質

清華大學求真書院有一門通識必修課,那就是由丘成桐親自爲學生講授的數學史。在他看來,讓年輕人瞭解數學史,不僅是爲了感受歷代數學家做出的研究成果有多麼精彩,並順帶了解一些數學家的趣聞,更重要的是激發學生對數學的興趣。特別是要讓今天的年輕人知道,歷史上的數學家是如何走出一條條創造之路的。這樣,他們未來從事研究時,要走出一條自己的路也會更容易些。

在丘成桐看來,要進一步提升中國的數學發展水平,老師和學生都需要更加重視數學史,要對歐拉等近300年來最重要的數學家有所瞭解。畢竟,若學生的視野不夠寬,就不可能把學問做好,對數學的興趣也不會持久。

“講授數學史,也可以讓更多學生知道,數學家也是有血有肉的人,而不是如一些媒體報道所描述的‘怪人’,數學家的生活也是多姿多彩的。歷史上偉大的數學家,就和李白、杜甫等詩人一樣,是有才華的學者。”丘成桐以證明費馬大定理的數學家安德魯·懷爾斯舉例說,很多媒體的報道都描述安德魯·懷爾斯日以繼夜地躲在閣樓裡,花了很長時間才解決了這個難題,但事實並不完全如此。在證明費馬大定理期間,安德魯·懷爾斯也和很多學者交流,以此增加自己的見聞。

“我還從來沒有見過一個與世隔絕的數學家能有什麼了不起的成就,他們可以坐在圖書館、通過閱讀書籍來了解大學問家的思想,也可以通過與思想家們溝通,瞭解他們對前沿問題的理解。”在昨天舉行的講座上,丘成桐和滬上的中小學生們分享了他的一則觀察:很多科學家、數學家都善於通過交友或者與他人溝通,互相借鑑對方的成功經驗。這也是不少優秀科學家的共同特質。

對於年輕的學生,他給出建議:每個人都應該有各自的學習習慣和脾氣,在諸多的學習方法中,找幾個好朋友聊天、交流,也是一種快速學習的方式。

初中學段,

恰是培養數學興趣的好時機

如今,越來越多的學者開始關注對拔尖人才的潛能識別和早期培養。那些有數學天賦的“好苗子”,大約在多大年齡時可以被選拔出來?又該如何選拔?

丘成桐直言,除了天賦,始終保持對數學的興趣,是學好數學的最重要因素。他本人就是在初二時聽了幾位意大利數學家解決天文問題的故事後,對數學產生了興趣。而從不少數學家的成長經歷來看,十一二歲常常是對數學等學科萌生興趣的重要年齡段,不少數學家中的佼佼者甚至在如今初中生的年紀,就能做出一流學問了。

“初中學段恰是培養數學興趣的好時機。到了高中,需要經過進一步的學習,打好數學基礎。而若希望能在這個領域做出一些真正的成績,則需要有更長時間的堅持。”丘成桐說。

保持對自然的熱愛,

更多興趣會爲數學研究帶來助力

談及數學學習,丘成桐帶來了一些“過來人”的經驗和感受。

他提醒年輕的學子:保持對自然的熱愛,更多的興趣也會對數學研究有所助力。這是因爲,科學的進步是站在巨人的肩膀上才能實現的,而很多重要發現則來自於對大自然的觀察,通過觀察得到新的想法,再結合前人的理論來解決,或依靠自己尋求新的方法。“這樣的創新觀念,是人工智能做不到的。”

丘成桐進一步解釋,文藝、數學、科學,都是人類的內心與大自然產生的共鳴。比如,我們看到長江奔流,有人可以感嘆“滾滾長江東逝水”,也有人開始探究長江的水質。不同的學科,正是從不同的角度來研究自然之美的。丘成桐笑言,這也是爲什麼擁有豐厚文化積澱的國家才能培養出一流的數學家。從古巴比倫、希臘到埃及、中國、印度,遍佈文明的國度裡培養出了一流的數學家,足以見得文化對於數學和其他學問的重要性。

正是抱着這樣的初心,丘成桐在創辦清華求真學院之初就提出“通才”培養引領數學基礎學科發展的理念。目前,學院不僅開設數學、物理等基礎課程,還設有“數學史”“宇宙中的寂寞心靈”“書法藝術的審美實踐”等書院通識課程,以及“求真大講堂”“科學史”等系列通知講座。

作者:姜澎 張鵬

編輯:張鵬

責任編輯:樊麗萍

圖片來源:清華大學求真書院

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