論文:他們讓數(shù)學(xué)變得好玩
與其他學(xué)科相比,在數(shù)學(xué)科普?qǐng)@地中耕耘的“農(nóng)夫”實(shí)在是少得可憐;而且,現(xiàn)在彎腰耕作的,多是一些年過六旬的“老農(nóng)”。
不久前,中國少年兒童出版社集中推出了這幾位“老農(nóng)”的數(shù)學(xué)科普代表作,計(jì)有:張景中“院士數(shù)學(xué)講座專輯”5冊(cè);李毓佩的“數(shù)學(xué)故事專輯”3冊(cè);還有分別收入“名家精品集萃”的《算得快》(劉后一著)、《數(shù)學(xué)花園漫游記》(馬希文著),以及即將出版的談祥柏的“趣味數(shù)學(xué)專輯”。
上述作品大多都經(jīng)歷過市場(chǎng)的考驗(yàn),尤其是《算得快》,自1962年問世以來多次再版修訂,并譯成多種文字,累計(jì)印數(shù)已接近1000萬冊(cè),是名副其實(shí)的優(yōu)秀暢銷書。
讓數(shù)學(xué)有趣起來
有人說,科普的靈魂是通俗化,作品要生動(dòng)活潑,而數(shù)學(xué)給人的印象從來都是嚴(yán)肅抽象、枯燥乏味的。因此,搞數(shù)學(xué)科普是吃力不討好的事。
也有人提出問題:數(shù)學(xué)本身并不枯燥,為什么會(huì)有那么多的孩子望而生畏呢?
還有人講:說數(shù)學(xué)枯燥,相當(dāng)于站在花園外,說花兒都不好看。
看來問題的關(guān)鍵是:如何發(fā)掘出數(shù)學(xué)當(dāng)中的“理趣”,讓數(shù)學(xué)變得有趣。
在這方面,著名數(shù)學(xué)家張景中院士作了許多可貴的探索!稁湍銓W(xué)數(shù)學(xué)》一書中的一篇短文《你的臉在哪里?》饒有趣味。姑姑問6歲的侄兒:“你知道你的臉在哪里嗎?”小男孩指指鼻子,姑姑說不對(duì);于是他把手指挪了個(gè)地方,可姑姑說:“那叫腮幫子,不是臉!倍笏址謩e指向嘴巴、眼睛、前額、下巴頦兒……可姑姑還是說不對(duì)。男孩兒又窘迫又奇怪,最后終于想到了以攻為守,反問姑姑:“那,你的臉在哪兒呢?”姑姑笑著答道:“把我的鼻子、腮幫子、嘴巴、眼睛、前額、下巴頦兒……放在一起,就是我的臉!痹诰o接著的下一篇文章《放在一起考慮》中,作者才道出:“在數(shù)學(xué)里,當(dāng)我們把一些事物放在一起考慮時(shí),便說它們組成了一個(gè)‘集合’!”
長(zhǎng)期從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作的李毓佩教授,擅長(zhǎng)把數(shù)學(xué)王國抽象的邏輯思維,化成童話王國的形象思維,其作品“已在中國科學(xué)童話之林中成為‘只此一家,別無分店’的‘特產(chǎn)’”(葉永烈語)。且看他在1980年創(chuàng)作的《有理數(shù)和無理數(shù)之戰(zhàn)》(見《奇妙的數(shù)王國》)中的一段話:“小毅來到無理數(shù)的軍營(yíng)。他問π司令為什么非要改名不可?π司令說:‘我們無理數(shù)和有理數(shù)同樣是數(shù),為什么他們叫有理數(shù),我們叫無理數(shù)呢?我們究竟哪點(diǎn)兒無理?’說著,π司令激動(dòng)起來。”李毓佩這篇曾被20多種童話集選用的成名作只用短短兩三千字,就把有理數(shù)和無理數(shù)的概念和區(qū)別講得明明白白,而且童趣十足,令人記憶深刻、回味無窮。
已故的劉后一先生的《算得快》,通篇都采用了少年兒童喜聞樂見的故事形式,介紹了各種各樣的速算法。書中的主要人物是4個(gè)小學(xué)生和一位算術(shù)教師。他們都各有特點(diǎn)。由于思想性、科學(xué)性和文藝性結(jié)合得較好,《算得快》讀來親切自然,無怪乎一面世就成了“搶得快”——據(jù)說早年的每次發(fā)行,兩三天內(nèi)就被搶購一空。
更重要的是數(shù)學(xué)思想
詩有“詩眼”,戲有“戲眼”。數(shù)學(xué)呢?是否也有一個(gè)閃爍著本學(xué)科特征和魅力的眼睛?
有人在讀過張景中院士寫的《數(shù)學(xué)家的眼光》之后稱,他看到了“數(shù)學(xué)的眼睛”,“這是數(shù)學(xué)家目光的投影,是有靈魂的精靈”。如果換用一種更貼切的說法,那么“數(shù)學(xué)的眼睛”便是科學(xué)思維的閃光點(diǎn)。
自20世紀(jì)70年代末、80年代以來,以張景中教授為代表的數(shù)學(xué)家,把數(shù)學(xué)普及提到了一個(gè)歷史的新高度——他和馬希文教授一起,創(chuàng)立了向中學(xué)生普及現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的新路。他們不是干巴巴地闡述數(shù)學(xué)理論,而是利用白描式的手法,寓現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想于中學(xué)生所能接受的知識(shí)領(lǐng)域之中。換句話說,就是注意在作品中發(fā)掘知識(shí)本身的趣味性,體現(xiàn)科學(xué)思維的魅力。
在介紹“長(zhǎng)寬度圖形”時(shí)(見《幫你學(xué)數(shù)學(xué)》),張景中教授給出的思考題如下:我們研究蓋子問題的思路是這樣的`:提出問題(為什么茶杯蓋子掉不進(jìn)去);考察一些比較簡(jiǎn)單的情況(三角形、正方形……);形成一般的概念(寬度和直徑);得到一般的結(jié)果(回答最初的問題);進(jìn)一步提出問題(長(zhǎng)寬度圖形)。當(dāng)你遇到一些智力游戲、有趣的習(xí)題以及生活中的數(shù)學(xué)問題,是不是也可以按這個(gè)思路去想呢?
李毓佩教授也談到,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),一方面是數(shù)學(xué)知識(shí),但更重要的是數(shù)學(xué)思想。他還說,數(shù)學(xué)思維是分析問題、解決問題能力的基礎(chǔ),而“解方程,證明圖形的相似性,微積分,都是在努力尋找和證明事物間的關(guān)系和規(guī)律!
劉后一先生也非常重視在數(shù)學(xué)科普中普及數(shù)學(xué)思想。他認(rèn)為數(shù)學(xué)是鍛煉思想的體操,它“有清楚簡(jiǎn)潔的表達(dá)形式,它的抽象性可以增強(qiáng)我們解決問題的能力,它還為邏輯推理提供了一個(gè)理想模型”。在老版本的《算得快》一書中,最末一章名為“重要的是訓(xùn)練思想”(新版改為“重要的是思維訓(xùn)練”),顯然是對(duì)速算法的“升華”,這對(duì)小讀者來說無疑是一個(gè)極為有益也非常重要的引導(dǎo)。
李毓佩教授認(rèn)為,最好的小學(xué)和中學(xué)教育是應(yīng)該科普化的。筆者深以為然。記得卡爾·薩根說過的那句話嗎:“理解世界是一種享樂,沒有被鼓勵(lì)著去積極思考的人是不幸的!
在我們的數(shù)學(xué)科普?qǐng)@地里,能夠有更多的張景中、李毓佩和劉后一出現(xiàn)嗎?
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