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丘成桐:初中学段,恰是培养孩子数学兴趣的好时机

姜澎 张鹏 数理人文 2022-09-12
本文刊登于《文汇报》(2022 年 8 月 30 日),作者:姜澎、张鹏,图片来源:清华大学求真书院。


很多学生都想学好数学,但这份热爱是出于本真吗?今天,著名数学家、菲尔兹奖首位华人得主、清华大学求真书院院长丘成桐在上海演讲时指出,不少学生包括老师,对近 300 年来世界上最重要的数学家知之甚少。可以说,没有数学文化的滋养,培养学生对数学的兴趣便无从谈起,更不要谈能把学问做好。

“科学的基础是数学,所有大自然里的语言都要靠数学表现出来。”在这次讲座上,丘成桐希望将他心目中的数学之美,分享、传递给更多中小学生:数学是一门求真的学问,要从美的角度来观察;数学家不是公众印象中的“怪人”,而是有血有肉的人,勤于学习、善于思考,“没有任何科学家可以躲在阁楼里,独自做研究就能成长。”

善于交流互鉴,是不少科学家和数学家的共同特质

清华大学求真书院有一门通识必修课,那就是由丘成桐亲自为学生讲授的数学史。在他看来,让年轻人了解数学史,不仅是为了感受历代数学家做出的研究成果有多么精彩,并顺带了解一些数学家的趣闻,更重要的是激发学生对数学的兴趣。特别是要让今天的年轻人知道,历史上的数学家是如何走出一条条创造之路的。这样,他们未来从事研究时,要走出一条自己的路也会更容易些。

在丘成桐看来,要进一步提升中国的数学发展水平,老师和学生都需要更加重视数学史,要对欧拉等近 300 年来最重要的数学家有所了解。毕竟,若学生的视野不够宽,就不可能把学问做好,对数学的兴趣也不会持久。



“讲授数学史,也可以让更多学生知道,数学家也是有血有肉的人,而不是如一些媒体报道所描述的‘怪人’,数学家的生活也是多姿多彩的。历史上伟大的数学家,就和李白、杜甫等诗人一样,是有才华的学者。”丘成桐以证明费马大定理的数学家安德鲁·怀尔斯举例说,很多媒体的报道都描述安德鲁·怀尔斯日以继夜地躲在阁楼里,花了很长时间才解决了这个难题,但事实并不完全如此。在证明费马大定理期间,安德鲁·怀尔斯也和很多学者交流,以此增加自己的见闻。

“我还从来没有见过一个与世隔绝的数学家能有什么了不起的成就,他们可以坐在图书馆、通过阅读书籍来了解大学问家的思想,也可以通过与思想家们沟通,了解他们对前沿问题的理解。”在讲座上,丘成桐和沪上的中小学生们分享了他的一则观察:很多科学家、数学家都善于通过交友或者与他人沟通,互相借鉴对方的成功经验。这也是不少优秀科学家的共同特质。

对于年轻的学生,他给出建议:每个人都应该有各自的学习习惯和脾气,在诸多的学习方法中,找几个好朋友聊天、交流,也是一种快速学习的方式。



初中学段,恰是培养数学兴趣的好时机

如今,越来越多的学者开始关注对拔尖人才的潜能识别和早期培养。那些有数学天赋的“好苗子”,大约在多大年龄时可以被选拔出来?又该如何选拔?

丘成桐直言,除了天赋,始终保持对数学的兴趣,是学好数学的最重要因素。他本人就是在初二时听了几位意大利数学家解决天文问题的故事后,对数学产生了兴趣。而从不少数学家的成长经历来看,十一二岁常常是对数学等学科萌生兴趣的重要年龄段,不少数学家中的佼佼者甚至在如今初中生的年纪,就能做出一流学问了。

“初中学段恰是培养数学兴趣的好时机。到了高中,需要经过进一步的学习,打好数学基础。而若希望能在这个领域做出一些真正的成绩,则需要有更长时间的坚持。”丘成桐说。



保持对自然的热爱,更多兴趣会为数学研究带来助力

谈及数学学习,丘成桐带来了一些“过来人”的经验和感受。

他提醒年轻的学子:保持对自然的热爱,更多的兴趣也会对数学研究有所助力。这是因为,科学的进步是站在巨人的肩膀上才能实现的,而很多重要发现则来自于对大自然的观察,通过观察得到新的想法,再结合前人的理论来解决,或依靠自己寻求新的方法。“这样的创新观念,是人工智能做不到的。”

丘成桐进一步解释,文艺、数学、科学,都是人类的内心与大自然产生的共鸣。比如,我们看到长江奔流,有人可以感叹“滚滚长江东逝水”,也有人开始探究长江的水质。不同的学科,正是从不同的角度来研究自然之美的。丘成桐笑言,这也是为什么拥有丰厚文化积淀的国家才能培养出一流的数学家。从古巴比伦、希腊到埃及、中国、印度,遍布文明的国度里培养出了一流的数学家,足以见得文化对于数学和其他学问的重要性。

正是抱着这样的初心,丘成桐在创办清华求真学院之初就提出“通才”培养引领数学基础学科发展的理念。目前,学院不仅开设数学、物理等基础课程,还设有“数学史”“宇宙中的寂寞心灵”“书法艺术的审美实践”等书院通识课程,以及“求真大讲堂”“科学史”等系列通知讲座。■


作者:姜澎 张鹏

编辑:张鹏

责任编辑:樊丽萍

图片来源:清华大学求真书院



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丘成桐 著, 王元 书: 中华赋,高等教育出版社,2022 年.


著名数学大师丘成桐先生以赋的文体纵览从远古先秦到魏晋南北朝的历史,写成了长篇的《中华赋》,本书是该作品的艺术再创作,由已故的中国科学院院士、著名数学家、书法家王元先生在生前以书法形式写成,集艺术性、文学性于一体;书中还附有丘先生原文及评注作为对照。丘先生文史修养深厚,曾说过:“中国古典文学深深影响了我做学问的气质和修养。”我们期望本书能受到广大学生、教师和学者的关注和欢迎。本书亦为纪念王元院士之作。

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