閔行報記者 方雨斌 特約撰稿 許沁 | 文
然而,不少孩子看到數學就害怕,認為數學是“抽象的符號、繁難的計算、枯燥的推理、浩瀚的題海、重復的訓練、八股化的考試”。
但閔行區教育局局長、數學特級教師惲敏霞有不同的看法,她認為數學有形式之美、思維之美、應用之美,本質上更應該是“簡潔的語言、精巧的構造、嚴謹的結構、代數的優雅、幾何的神韻、清澈的理性”。
區教育局局長、數學特級教師惲敏霞
在近日舉行的2018“特級教師開課啦”公益講座上,惲敏霞就以“感性與理性:數學之美”為題,與聽眾分享有用的數學知識、有趣的數學故事,學會欣賞數學之美。
家長對話惲敏霞
家長提問:如何培養出名校數學系的女兒?
惲敏霞:其實并沒有特別的方法。心理學中有一種理論叫“皮格馬利翁效應”,指的是,你期望什么,你就會得到什么,你得到的不是你想要的,而是你期待的。比如對一個孩子,他會向著我們期待的方向發展,作為家長就必須善于把你的期待變成一種鼓勵。
家長提問:小學4年級學生到底需要學奧數嗎?幾歲適合參加數學學術活動?
惲敏霞:孩子年齡非常小,其實并不適合參加數學學術活動。等孩子長大以后,有些數學問題完全可以靠一個公式或定理就能解決。雖然以后學的數學內容會越來越抽象,但解題的方法也越來越多。至于幾歲學奧數,這不能一概而論。如果孩子對奧數感興趣,可以鼓勵嘗試學習;但如果對學習奧數沒有成功感,甚至因為不喜歡奧數強行學習,反而會“滅”了他們對學習數學的興趣,那就得不償失了。興趣是學好數學的最大天賦,學習興趣最重要。教育不能拔苗助長。俗話說,幼兒養性,童蒙養正,少年養志,成年養德,教育要抓住適合的關鍵期。
有個笑話,覺得一個人怪,有人會調侃說:“你數學系的吧?”而惲敏霞是“全家都是數學系”。她家一家三口,都與數學結緣。她本人學的是數學系,先生雖然大學讀自動控制,但教了11年高等數學,女兒畢業于美國紐約大學文理學院數學專業。
講座現場座無虛席
惲敏霞認為學數學非但不怪,反而是優勢:“中國孩子在美國有一些得天獨厚的專業選擇,數學就是其中一個,本科讀數學的學生到了研究生階段,有比較寬廣的專業選擇,可以轉計算機、金融、哲學……學數學的孩子被各行各業看好的,就是有一個良好的思維結構和發展基礎。”
要建造一座優美的不對稱建筑,首先要模擬計算它的不對稱情況,以防建筑受力不均崩塌,例如這座位于巴黎的路易威登博物館。
數學不是自然科學,它是思維科學,也有把它稱之為“形式科學”。惲敏霞說,數學不單單使人精密,數學同樣也使人深刻,使人聰慧。 數學提供了觀察世界的一般觀念和方法,千百年來,它促進了人的智能的發展,品德的完善,人格的健全,在人類改造自然,改造社會,認識自我的實踐活動中,占有舉足輕重的地位。
尼羅河每年6月至9月河水定期泛濫淹沒原來的土地田畝界限,需要重新測量。幾何學應運而生,古老的埃及數學在此基礎上萌芽發展。
“哥白尼的日心說、牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的相對論、無線電波的發現、DNA雙螺旋結構的打開;圖像壓縮、信息加密、CT掃描、谷歌大海撈針、人工智能、云計算、大數據,人類歷史上每一項重大事件的背后都看得見數學的身影。”她介紹說,古希臘、古埃及、中國……甚至歷史上的強國都是數學大國。
《地心引力》可能是最具有數學性的電影。在電影中,所有事物都得通過計算來重現。包括方程式、包括等式、包括像演員的臉都是通過數學算法模擬出來的。
數學有形式之美、思維之美、應用之美,不同的人從不同的角度看有不同的感受。?有的人用“抽象的符號、繁難的計算、枯燥的推理、浩瀚的題海、重復的訓練、八股化的考試”來描述數學,但數學從本質上,更應該概括為“簡潔的語言、精巧的構造、嚴謹的結構、代數的優雅、幾何的神韻、清澈的理性。”在惲敏霞看來,學習數學有五個層級:從感性到理性,從悟性到靈性,最后發展為個性。
感性與理性
雖然數學是理性的學科,但感性的體驗也必不可少。數學學習的抽象思維,要逐步形成從具象到形象再到抽象。數學的形象思維,激勵人的想象力和創造性。數學中的幾何思維、類幾何思維、數感、數學觀念的直覺等,都是數學的形象思維。而想象是數學猜測的一個重要來源,數學想象是數學思維中的基本要素。愛因斯坦曾說過:“想象力比知識更重要。”由此可見數學想象在數學和自然科學發展中何等重要。
她還援引德國數學家,集合論的創始人康托爾的話:“數學的本質在于自由。因此數學最能激發人的自由創新意識,他使人敢于突破常規,不迷信書本、權威、有創新的膽略和勇氣。”
數學文化提升人們對美的享受,數學美是人的審美對象的一部分。數學的美,還能看得到、聽得見。
希臘雕塑對于比例的追求近乎苛刻
以古希臘的雕塑為例:“他們的雕塑并不注意個別的男人和女人,而是注重理想模式的人,這種理想化和抽象的追求,導致了對身體各個部位比例的標準化的追求,希臘人不僅給出了標準的黃金分割0.618,而且任何一個手指和腳趾的比例都沒有忽視。”惲敏霞說,古希臘數學中的點、線、面、數,都是對現實的理想化和抽象,這種對現實理想化和抽象的偏愛在其文化中也留下了深深的烙印。
數學與音樂的關系更是密不可分。?很多人都去聽過音樂會,好的音樂廳建筑結構必須符合數學中的原理。在樂譜本上,可以看到用數字表示的節拍、音符。 譜曲就是用節拍表示出單 位長度的旋律和音階,作曲家將其完美地組合在一起,形成和諧的結構。

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