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哈佛华人教授狂泼冷水:谁说中国学生基础好?纯粹自我麻醉! ...

发布时间:2018-01-13 18:14:03来源:未知点击:

丘成桐,1949年生,美籍华人,原籍广东省梅州,生于汕头,长于香港哈佛大学数学教授他被公认为是近1/4世纪里世界上最有影响的数学家之一,他在29岁时就攻克几何学上的难题“卡比拉猜想”,在1982年获得数学界的“诺贝尔奖”——菲尔兹奖,他是迄今惟一获得该奖的华人 很多人认为中国学生的数理化成绩要比同龄的美国孩子好,中国学生基础知识要扎实得多,只是创新能力差一些而丘成桐对这种观点毫不客气地泼冷水: “这都是多少年来可怕的自我麻醉!我不认为中国学生的基础知识学得有多好!” 他说: “美国最好的学生真是好得不得了应该这样比较,不管是美国,还是中国,能进哈佛大学的学生都应该是这两个国家最好的学生而两类最优秀的人相比,美国学生的基础知识绝对不会逊色于中国学生,相反是要强很多. 在美国比较好的中小学校里,中国学生念的功课,他们也都是要学的,而且学得很灵活,绝对不是像中国那样填鸭式地教一些好的学校,十一、十二年级学生的微积分已经做得非常漂亮,但听说国内不是所有的高中生都学微积分” 丘成桐还认为,美国小孩的用功并不比中国学生差,而中国沉重的考试冲击毁灭了孩子的学习兴趣和后劲: “一般来讲,美国中小学鼓励学生交流初中二年级以前,美国的中小学都比较鼓励小孩子发挥所长,让他尽量去博物馆走走,去运动场上玩玩我们中国有的教育家因此以为,美国的中小学生不行,比不上中国 事实上,到了初三、高一以后,美国小孩的用功并不比中国的学生差他们不用考试来训练学生,也很注重他们的基本能力我们看到很多好的美国小孩,他们到了高中一年级或二年级才开始发挥热情,拼命去念书 到了大学以后,他们不会觉得学问是枯燥的美国的名校我去过好几个,在念理科重要的学科的时候,他们很用功,花的功夫绝对不会少,往往是念书念到两三点钟才睡觉而中国很多小孩经过小学和中学沉重的考试冲击以后,丧失了追求学问的兴趣和热情,这是很可惜的 ” 针对上述种种误解和教育弊端,丘成桐先生在北师大附中做演讲时详细地和中学生们分享了自己的成长经历、治学思想,对于如何学好数学和其它理科,如何培养独立的思考能力和人格,怎样才是能培育出优秀人才的家庭教育等等,都给出了中肯的建议 中学是培养人才非常重要的阶段,所以非常愿意和中学生交流由于中学生数学奖的评选,我也了解了国内中学的一些情况,总的来说很不错,但是也有一些需要改进的地方其实我没有受过教师的训练,也没有在中学教过书,我今天来到这里,主要想结合我自己的亲身经历来谈谈我对中学教育尤其是中学数学教育的看法 博览群书很重要 天才不一定能成才 一位学生首先受到的教育是家庭教育,所以我结合个人的成长经验先谈谈家庭教育 我在1960年通过考试到香港培正中学读书培正中学是一所非常有名的学校,而我的小学教育是在香港的乡村完成的,连最基本的英文和算术都不够水平,所以念中学一年级需要比较用功才能追上培正的课程但是在乡下的学校闲散惯了,始终提不起很大的兴趣念书 当时的班主任是一位叫叶息机的女老师,培正当时每学期有三段考试,每段结束时,老师会写评语第一期叶老师说我多言多动,第二期说我仍多言多动,最后一期结语说略有进步,可见我当时读书的光景 所幸先父母对我管教甚严先父丘镇英,1935年厦门大学政治经济学专业毕业,翌年进入日本早稻田大学大学院深造,专攻政治制度与政治思想史先父当学院的教授时,学生常到家中论学,使我感受良多我10岁时,父亲要求我和我的大哥练习柳公权的书法,念唐诗、宋词,背诵古文这些文章到现在我还可以背下来,做学问和做人的态度,在文章中都体现出来 我们爱看武侠小说,父亲觉得这些小说素质不高,便买了很多章回小说,还要求孩子们背诵里面的诗词,比如《红楼梦》里的诗词后来,父亲还让我读鲁迅、王国维、冯友兰等的著作,以及西方的书籍如歌德的《浮士德》等这些书看起来与我后来研究的数学没有什么关系,但是这些著作中所蕴含的思想对我后来的研究产生了深刻的影响 我小时候家里很穷,虽然父亲是大学教师,但薪水很低,家里入不敷出我至今非常感激父母从来没有鼓励我为了追求物质生活而读书,总是希望我们有一个崇高的志愿 他在哲学上的看法,尤其讲述希腊哲学家的操守,和寻求大自然的真和美,使我觉得数学是一个高尚而雅致的学科父亲在所著《西洋哲学史》的引言中引用了《文心雕龙·诸子》篇的一段:“嗟夫,身与时舛,志共道申,标心于万古之上,而送怀于千载之下”这一段话激励我,使我立志清高,也希望有所创作,能够传诸后世我父亲一直关心着国家大事,常常教育子女,做人立志必须以国家为前提我也很喜欢读司马迁的诗词司马迁的“究天人之际”正可以来描述一个读书人应有的志向 一个学者的成长就像鱼在水中游泳,鸟在空中飞翔,树在林中长大一样,受到周边环境的影响历史上未曾出现过一个大科学家在没有文化的背景里,能够创造伟大发明的比如爱因斯坦年轻时受到的都是一流的教育 一个成功的学者需要吸收历史上累积下来的成果,并且与当代的学者切磋产生共鸣 人生很短,无论一个人多聪明,多有天分,也不可能漠视几千年来伟大学者共同努力得来的成果这是人类了解大自然、了解人生、了解人际关系累积下来的经验,不是一朝一夕所能够成就的,所以一个人小的时候博览群书是非常重要的 有人自认为天赋很高,不读书就可以做出重要的题目,在我看来是没有意义的四十多年来,我所接触的世界上知名的数学家、物理学家、社会学家还没有这样的天才 最近有一位日本80后作家加藤嘉一在新书《中国的逻辑》中谈道,在中国知识非常廉价中国的物价、房价都在涨,独书价不涨书价便宜的原因是买书的人少中国的文化是很深厚的,如果你们年轻人不读书,几千年的文化不能传承不论经济怎么发展,但是文化不发展,中国都不可能成为大国所以我希望大家多看书,看有意义的书,这是一件有意义的事情 在小学学习的数学不能引起我的兴趣,除了简单的四则运算外,就是鸡兔同笼等问题,因此大部分时间花在看书和到山间田野去玩耍,也背诵先父教导的古文和诗词,反而有益身心 在中学一年级开始学习线性方程,使我觉得兴奋因为从前用公式解答鸡兔同笼问题,现在可以用线性方程来解答,不用记公式而是做一些有挑战性的事情,让我觉得很兴奋,成绩也比小学的时候好我父亲在我读9年级的时候就去世了先父的去世使我们一家陷人困境但母亲坚持认为孩子们应该继续学业尽管当时我有政府的奖学金,但仍不够支付我所有的费用因此我利用业余时间给小孩子做家教挣钱 我参考了历史上著名学者的生平,发现大部分成名的学者都有良好的家庭背景人的成长规律很多,原因也很多,相关的学术观点也莫衷一是但是良好的家教,无论如何都是非常重要的 童年的教育对一个孩子的影响是重要的,启蒙教育是不可替代的,它往往奠定一生事业的基础 虽然一位家长可能受教育的程度不高,但是他在孩子很小的时候仍然能够培养孩子的学习习惯和学习乐趣对孩子们来说,学到多少知识并不是最重要的兴趣的培养,才是决定其终身事业的关键我小学的成绩并不理想,但我父亲培养了我学习的兴趣,成为我一生中永不枯竭的动力,可以学任何想学的东西相比之下,中国式的教育往往注重知识的灌输,而忽略了孩子们兴趣的培养,甚至有的人终其一生也没有领略到做学问的兴趣 无论如何,学生回家以后,一定要有温习的空间和时间遇到挫折的时候,需要家长的安慰和鼓励这是很重要的事情 另外,家长和老师需要有一个良好的交流渠道,才会知道孩子遇到的问题现在有些家长都在做事,没有时间教导小孩,听任小孩放纵,反而要求学校负责孩子的一切,这是不负责任的反过来说,由于只有一个小孩的缘故,父母很宠爱小孩,望子成龙很多家长对小孩期望太高,往往要求他们读一些超乎他们能力的课程略有成就,就说他们的孩子是天才,却不知是害了孩子每个人应该努力了解自己的能力,努力学习 平面几何提供了 中学期间唯一的逻辑训练 平面几何的学习是我个人数学生涯的开始 在中学二年级学习平面几何,第一次接触到简洁优雅的几何定理,使我赞叹几何的美丽欧氏《几何源本》流传两千多年,是一本流传之广仅次于《圣经》的著作这是有它的理由的它影响了整个西方科学的发展17世纪,牛顿的名著《力学原理》的想法,就是由欧氏几何的推理方法来构想的用三个力学原理推导星体的运行,开近代科学的先河到近代,爱因斯坦的统一场论的基本想法是用欧氏几何的想法构想的 平面几何所提供的不单是漂亮而重要的几何定理,更重要的是它提供了在中学期间唯一的逻辑训练,是每一个年轻人所必需的知识平面几何也提供了欣赏数学美的机会 一个很有名的例子,江泽民主席在澳门濠江中学提出的五点共圆的问题我第一次听说觉得非常有意思,很多读者对江主席这个问题都很感兴趣,都想从基本定理出发推导这个定理最近我很惊讶地听说,很多数学教育家们坚持不教证明,原因是学生们不容易接受这种思考 诚然,从一个没有逻辑思想训练的学生,到接受这种训练是有代价的怎么样训练逻辑思考是比中学学习其他学科更为重要的 将来无论你是做科学家,是做政治家,还是做一个成功的商人,都需要有系统的逻辑训练,我希望我们中学把这种逻辑训练继续下去中国科学的发展都与这个有关 明朝利玛窦与徐光启翻译了《几何原本》这本书,徐光启认为这本书的伟大在于一环扣一环,能够将数学的真理解释清楚明了,是了不起的著作开始时中国数学家不能接受这种证明的方法,甚至到了清朝康熙年间,几何只讲定理的内容不讲证明,影响了中国近代科学的发展 几何学影响近代科学的发展,包括工程学、物理学等,其中一个极为重要的概念就是对称希腊人喜爱柏拉图多面体,就是因为它们具有极好的对称性他们甚至把它们与宇宙的五个元素联系起来: △火——正四面体 △土——正六面体 △气——正八面体 △水——正二十面体 △正十二面体代表第五元素,乃是宇宙的基本要素 这种解释大自然的方法虽然并不成功,但是对称的观念却自始至终地左右了科学的发展,并终于演化成群的观念到20世纪时,它提供了高能物理的计算以及基本观点的形成,这个概念今天已经贯穿到现代数学与物理及其他自然科学和工程应用等许多领域 我个人认为,即便在目前应试教育的非理想框架下,有条件的、好的学生也应该在中学时期就学习并掌握微积分及群的基本概念,并将它们运用到对中学数学和物理等的学习和理解中去牛顿等人因为物理学的需要而发现了微积分而我们中学物理课为什么难教难学,恐怕主因就是要避免用到微积分和群论,并为此而绞尽脑汁,千方百计这等于是背离了物理学发展的自然的和历史的规律 至于三角代数方程、概率论和简单的微积分都是重要的学科,这对于以后想学理工科或经济金融的学生都极为重要 音乐、美术、体能 对学问和人格训练至关重要 我还想谈谈体育、音乐、美术以及这些课程与数学的关系柏拉图于《理想国》中以体育和音乐为教育之基,体能的训练让我们能够集中精神,音乐和美术则能陶冶性情古代希腊人和儒家教育都注重这两方面的训练,它们对学问和人格训练至为重要 从表面上看,音乐的美是用耳朵来感受的,美术的美是用眼睛来感觉的,但是对美的感觉都是一种身心感受,数学本身就是追求美的过程20世纪伟大的法国几何学家E.cartan也说: “在听数学大师演说数学时,我感觉到一片的平静和有着纯真的喜悦这种感觉大概就如贝多芬(Beethoven)在作曲时让音乐在他灵魂深处表现出来一样” 美术,是以一定的物质材料,塑造可视的平面或立体形象,来反映客观世界和表达对客观世界的感受的一种艺术形式而几何也是描述我们看到的、心里感受到的形象而数学家也极为注重美的追求,也注意到美的表现伟大的数学家、物理学家Herman Weyl就说过:假如我要在大自然的真和数学里面的美做一个选择的话,我宁愿选择美很幸运的是:自然界的真往往是极为美妙的真的要做点学问的话,就要懂得什么叫美,如何在各种现象中找到美的感觉数学的定理有几千万,如何选择,完全凭个人的训练感受 普林斯顿高等研究所的徽章就体现了真和美,左手面是裸体的女神,右手面是穿着衣服的女神无论文学家、美术家、音乐家和数学家都在不断地发掘美,表达他们由大自然中感受到的美一个画家要画山水画,到三峡到泰山到喜马拉雅山看到的风景是不同的,你没有去过,一切都是空谈我们看某个风景的图片和亲自去感受是不同的,所以做学问也是同样的道理,只有身临其境才知道什么是真的好,是真的美 现在来谈谈体育无论希腊哲学也好,儒家哲学也好,都注重体魄的训练亚里士多德认为希腊人有超卓的意志(High- mindedness),意指希腊人昂昂然若千里之驹,自视甚尊,怜人而不为人怜,奴人而不为人奴正如孟子所谓“富贵不能淫,贫贱不能移,威武不能屈”做学问的人也要有这样的气概纵观古今,大部分数学家主要贡献都在年轻时代,这点与青年人有良好的体魄有关有了良好的体魄,在解决问题时,才能集中精神重要的问题往往要经过多年持久地集中精力才能够解决正如《荷马史诗》里面描述的英雄,不怕艰苦,勇往直前,又或如玄奘西行,有好的体魄才能成功 学习过程不见得都是渐进, 也容许突进 现在有很多教育家反对学生记熟一些公式,凡事都需由基本原理来推导,我想这是一个很错误的想法 有些事情推导比结论更重要,但是有些时候是不可能这样做的做学问往往在前人的基础上向前发展我们不可能什么都懂,必须基于前人做过的学问来向前发展,通过反复思考前人的学问才能理解整个学问的宏观看法 跳着向前发展,再反思前人的成果当年我们都背乘数表,而事实上任何一个科学家都懂得如何去推导乘数表,物理学家或工程学家大量利用数学家推导的数学公式而不发生疑问,然而科学还是不停地进步可见学习的过程不见得都是渐进,有时也容许突进我讲这个例子不是让大家偷懒,不会就算了,而是希望大家不要因为有些不懂就放弃,就停滞不前 举一个有名的例子,就是exp(iθ)=cosθ+isinθ,三角函数中比较重要的定理都可以由这个公式推导我们不难推导它,但是有些学者坚持中学生要找到它的直观意义,但是可能你找不到直观意义,却可以一步一步推导,推导以后就可以向前研究了 很多中学都不教微积分,其实中世纪科学革命的基础在于微积分的建立,而我们的孩子不懂得微积分,等于是回复到中世纪以前的黑暗时代,实在可惜 我听说很多小学或是中学的老师希望学生用规定的方法学习,得到老师规定的答案才给满分,我觉得这是错误的数学题的解法是有很多的,比如勾股定理的证明方法至少有几十种,不同的证明方法帮助我们理解定理的内容19世纪的数学家高斯,用不同的方法构造正十七边形,不同的方法来自不同的想法,不同的想法导致不同方向的发展所以数学题的每种解法有其深厚的意义,你会领会不同的思想,所以我们要允许学生用不同的方法来解决 实际上,很多工程师甚至物理学家有时并不严格地理解他们用来解决问题的方法,但是他们知道如何去用这个方法对于那些关心如何严格推导数学方法的数学家来说,很多时候也是知道结果然后去推导,所以我们要明白学习的方法有时候需要倒过来考虑问题,先知道做什么,再知道为什么这样做要灵活处理这些关系 物理学的基本定律说物体总是寻找最低能量的状态,在这种状态下才是最稳定的你们的学习态度包括我自己基本也有同样的状况人总是希望找到各种理由,使得有时间去做他喜欢的事就如电子在一定轨道上运行,因为这是它的能量所容许的,但有其他能量激发这些电子后,它可以跳跃对孩子的学习,