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2楼
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发表于 2015-5-7 11:09:33
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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。
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。
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。
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,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。
美国中学重视通识教育
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,我们也需要有新的能量激发使它跳跃。
这种激发除了考试的分数,也来自老师的课堂教学,例如一些有趣的问题,或者非常有名的数学家的故事,都会引起学生的兴趣,学生都喜欢听故事,历史上有趣的故事很多,值得学生们学习。
美国的中学注重通才教育,数学以外的学科,例如文学、物理学、哲学,都会刺激学生的思考能力,值得鼓励。
中小学要特别重视独立人格培养
假如学生在学校里不能学习与人相处,并享受到它的好处,就不如在家里请一位家庭教师来教导。但现代社会乃是一个合群的社会,学生必须学习与同学相处,并尊重有能力有学问的老师和同学。
学生必须懂得如何尊重同学的长处,帮助有需要的同学。学生要培养与他人沟通合作的能力、独立思考的能力、团队协作的精神,对周围人和对社会的责任感,等等,并在这种环境中去训练自己。
美国的教学体系,有很多地方值得我们学习,虽然这也不见得是一个理想的体系。
比如美国的高中和大学对成绩就不给出分数,只给出A、B、C、D。这不是件坏事情,可以削弱学生之间不必要的竞争。为分数而斤斤计较以及争夺班里的第一名,会破坏学生之间的合作,集体的力量得不到尊重。中小学教育里要特别注重对学生独立人格和品性的培养,学生的个性和个人特点也受到充分的尊重和肯定。
不少学校把对个人品德的要求按头一个字母缩写成“PRIDE” (荣誉),即Perseverance (坚持),Respect (尊重),Integrity (正直),Diligence (勤奋),Excellence (优秀),作为学生自我要求的基本要点。这种美德的评价要尊重人的本性。对于学生本人,要形成自己独立的价值观。
对中学生来说,永保一颗纯真的童心,保持人与生俱来的求知欲和创造能力,展示自己的个性,这对今后的学习和工作是至关重要的。衷心地希望在座的各位可爱的孩子们快快乐乐、健康地成长。 |
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