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张奠宙:“文理兼通”的中国“数学梦”


发布时间:2013-09-27

  今年6月,我校数学系举办了“未来十年中国数学教育展望”学术研讨会,时值张奠宙教授八十华诞,特为他举办了庆祝典礼。张奠宙教授1956年毕业于我校数学系数学分析研究生班,之后一直在数学系任教。曾任国际数学教育委员会执行委员、1999年当选为国际欧亚科学院的院士成员(这是中国人第一次进入世界数学教育的领导机构)、教育部师范司高师教学改革指导委员会委员、《高中数学课程国家标准》研制组组长等。

  任教期间,张奠宙教授致力于数学分析、数学近代史以及数学教学的研究,被人尊称为“三栖学者”。曾先后在《中国科学》、《数学学报》和《Mathematical Intelligencer》等一流数学杂志上发表数篇论文,著有《20世纪数学史话》、《现代数学与中学数学》、《数学教育研究导引》和《数学方法论稿》等著作。张奠宙教授在泛函分析研究领域对中国的数学发展做出了卓越的贡献。带着崇敬与钦佩,记者拜访了这位中国数学界的泰斗。

  “文学意境与数学意境是可以相通的”

  张奠宙教授从小喜欢语文,对文学的喜爱始终伴随着他的学术生涯,对文学的思考也积极影响着他的数学研究。“现在的老师,如果教语文能讲讲数学,教数学能讲讲语文,那该多好。”

  谈及中国现在的数学教育,张奠宙教授的言语里充满了激动,同时又有一丝担忧。在他看来,文理结合是最好的教育模式。他认为,“文学意境和数学意境是可以相通的,文学的问题可以用数学的方式来思考。”张奠宙教授兴致勃勃地给我们举了几个例子:

  陈子昂的《登幽州台歌》已经成为中学语文课本中的经典篇目,用传统的文学方式来鉴赏就是诗人俯仰古今,深感人生短暂、宇宙无限,不自觉地流下热泪,是诗人空怀抱国为民之心不得施展的呐喊,读来有种悲壮苍凉之气。而张奠宙教授别出心裁,以数学的方式来解读这首诗——“前不见古人:时间的方向上是负无穷大;后不见来者:未来也是无穷大,这是一条时间的直线。念天地之悠悠:‘天’是一个平面,‘地’是一个平面,‘天地之悠悠’就是形成了三维的空间。前两句构成的一维时间界面和后一句的三维空间界面,正好构成了爱因斯坦的四维时空理论。陈子昂是把时间和空间放在一起讨论的。”这种新颖的解释顿时让人耳目一新,张奠宙教授笑着继续解释:“最关键的是最后一句:独怆然而涕下。陈子昂为什么要‘涕下’呢?天地浩瀚无垠,时间无穷无尽,人们对是空的认知是一个无穷的过程。难怪陈子昂‘涕下’了。”

  贾岛的《寻隐者不遇》也是一个非常鲜明的例子。“松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。”张奠宙教授解释:“这体现了数学上的‘存在性定理’。1799年,数学家高斯证明了代数基本定理:一元N次代数方程在复数领域内一定有N个根,他只断定这N个根的存在,却不能指出‘根’究竟在何处。‘云深不知处’一句与存在性定理有着异曲同工之妙,童子只知道师父肯定在山中,却不知道到底在哪里。”

  “然而,现在数学的解释不理语文,语文的解释不理数学,这是相当可怕的。中华文化与数学的结合,是完全有可行性的⋯⋯文理兼通,应当是未来必然要走下去的道路,这条路很长,在这方面我也许是一个开拓者”。

  在《数学教育随想集》一书中,张奠宙教授列举了许多数学与文学的例子,诸如从数学的角度解读苏轼、白居易的诗歌。实际上,张奠宙教授本身就是一个文学气质与数学思维融合的典范,他的小品文文字轻盈跳动,同时又不失理性思维,这种文学的意境对他的数学研究无疑产生了许多积极的影响。

  “数学的价值在于数学文化”

  张奠宙教授十分关注数学文化,一直在思考如何营造优秀的数学文化。在他看来,对于大部分非数学专业的人而言,数学的价值在于数学文化,“非数学专业学生需要的是数学文化,而不是专门的数学知识。数学一方面是要有一部分专门的学者来研究,而对于其他人来说,提高数学素养,知道数学能做什么就可以了。”没有必要解决一个微积分问题或者矩阵问题,但一定要知道费马大定理、爱因斯坦的四维空间是什么回事。中国目前的数学教育对推广数学文化重要性的认识还不够,在张奠宙教授看来,这需要长期的工作和社会各界的共同努力。

  “数学文化的推广需要从基础数学教育开始,这要从中小学渗透。目前看来,中小学教材的可读性增强了,这是一个好的现象,但仍然需要继续努力。其次,还要注重文化界的人才培养,尤其是文理兼通人才的培养,而这主要依靠政策支持和人才评价机制的完善。”

  谈及奥数的学习,张奠宙教授表示,“奥赛本来是件好事情,是一个选拔数学精英的方式,曾经获得2000、2001年国际奥数金牌的几位中国学生已经成长为世界优秀的数学家了。但是,如果趋之若鹜,奥赛就偏离了它的初衷,失去了选拔数学精英的意义,就好比每个人都去搞体育,结果不适合的人把身体也搞坏了。”

  “中国是数学大国而不是数学强国。”

  “中国学生的数学平均水平在世界上是领先的,中国也有优良的基础数学教育传统。”在张奠宙教授看来,中国普通百姓掌握的数学知识其实是领先于世界水平的,中国人的计算能力比较强,也具有一定的心算能力。外国人大多借助各种设备来进行计算,计算能力非常弱。“在美国,买鱼是件非常麻烦的差事。因为每条鱼的重量都不一样,而美国人的计算能力又比较差,所以每次买鱼都要等上很长时间。”张奠宙教授笑着说道。

  即便如此,“中国是数学大国,数学家人数、数学论文的数量都是相当可观的,但是在国际上最知名的数学家里,中国人却很少,提出各种数学理论的也往往都是外国人。这其实是中国数学英才教育的缺失。”

  在“未来十年中国数学教育展望”学术研讨会上,张奠宙教授起草了10个大会议题,其中之一便是“补救数学英才教育的缺失”。这一点也体现了张奠宙教授数学教育思想的前瞻性和战略价值。然而冰冻三尺非一日之寒,数学素养的沉淀也是一个日积月累的过程。

  已是耄耋之年的张奠宙教授虽然行动多有不便、交流也需借助助听器,但他现在的生活仍然充满了情趣。他风趣地和我们分享了刚刚完成的一首打油诗:“耳聋跛行到八十,支架三枚腰不直(张奠宙教授曾动过心脏手术),每日敲得字三百,只为提防老年痴。”

  虽然张奠宙教授身体状况欠佳,但一进入数学的话题,就像当年站在讲台上那般神采奕奕。“责任”,是他在这条路上坚持下来的唯一理由。“未来的中国需要有中国梦的年轻人来承担。没有梦,便没有未来。”这也是一种责任。

 

 


作者: | 信息来源:校报 | 浏览次数:1112

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