國際著名數學家丘成桐:訓練邏輯思考是中學最重要的科目

國際著名數學家丘成桐:訓練邏輯思考是中學最重要的科目

丘成桐,美籍華人,國際著名數學家

中學是培養人才非常重要的階段,所以非常願意和中學生交流。由於中學生數學獎的評選,我也瞭解了國內中學的一些情況,總的來說很不錯,但是也有一些需要改進的地方。

其實我沒有受過教師的訓練,也沒有在中學教過書,我今天來到這裡,主要想結合我自己的親身經歷來談談我對中學教育尤其是中學數學教育的看法

國際著名數學家丘成桐:訓練邏輯思考是中學最重要的科目

語言、數學、寫作是三門最重要的功課

西方的教育,從小學開始就訓練小孩子的表達能力,無論語言和文字的技巧都得到良好的訓練。一般來講,受過這種訓練的孩子都能夠毫無困難地在集會中表達自己的想法和科研的成果,因此他們在課堂上能夠自由發揮自己的意見而得到老師跟同學的重視。我們常常講,中國的學生為什麼到了美國念研究院,討論的時候比不上國外的學生,我想這是他們從小訓練出來的一個結果。

除了語言以外,推理是西方教育很重要的一環,因此數學是中學和大學最受重視的一門學科。歐氏幾何定理不見得對社會有直接貢獻,可是它的推理方式卻是最有效的邏輯訓練。

以前,美國主要的大學非常看重兩門學科,一個是語言,一個是數學。語言和數學不能夠得到高分的話,他們基本上不會考慮接受你做他的大學生。最近還加了一個寫作的能力,三門,

語言、數學和寫作,這三點是美國所有名校最重視的訓練

很多美國中小學還加上基礎的法律訓練。懂得法律和遵守法律是現代國民應有的知識和操守。

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平面幾何提供了中學期間唯一的邏輯訓練

平面幾何的學習是我個人數學生涯的開始。

在中學二年級學習平面幾何,第一次接觸到簡潔優雅的幾何定理,使我讚歎幾何的美麗。歐氏《幾何源本》流傳兩千多年,是一本流傳之廣僅次於《聖經》的著作。這是有它的理由的。它影響了整個西方科學的發展。17世紀,牛頓的名著《力學原理》的想法,就是由歐氏幾何的推理方法來構想的。用三個力學原理推導星體的運行,開近代科學的先河。到近代,愛因斯坦的統一場論的基本想法是用歐氏幾何的想法構想的。

平面幾何所提供的不單是漂亮而重要的幾何定理,更重要的是它提供了在中學期間唯一的邏輯訓練,是每一個年輕人所必需的知識。平面幾何也提供了欣賞數學美的機會。

最近我很驚訝地聽說,很多數學教育家們堅持不教證明,原因是學生們不容易接受這種思考。誠然,從一個沒有邏輯思想訓練的學生,到接受這種訓練是有代價的。怎麼樣訓練邏輯思考是比中學學習其他學科更為重要的

將來無論你是做科學家,是做政治家,還是做一個成功的商人,都需要有系統的邏輯訓練,我希望我們中學把這種邏輯訓練繼續下去。中國科學的發展都與這個有關。

我個人認為,即便在目前應試教育的非理想框架下,有條件的、好的學生也應該在中學時期就學習並掌握微積分及群的基本概念,並將它們運用到對中學數學和物理等的學習和理解中去。牛頓等人因為物理學的需要而發現了微積分。

而我們中學物理課為什麼難教難學,恐怕主因就是要避免用到微積分和群論,併為此而絞盡腦汁,千方百計。這等於是背離了物理學發展的自然的和歷史的規律。

至於三角代數方程、概率論和簡單的微積分都是重要的學科,這對於以後想學理工科或經濟金融的學生都極為重要。

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美國中學重視通識教育

人總是希望找到各種理由,使得有時間去做他喜歡的事。就如電子在一定軌道上運行,因為這是它的能量所容許的,但有其他能量激發這些電子後,它可以跳躍。對孩子的學習,我們也需要有新的能量激發使它跳躍。

這種激發除了考試的分數,也來自老師的課堂教學,例如一些有趣的問題,或者非常有名的數學家的故事,都會引起學生的興趣,學生都喜歡聽故事,歷史上有趣的故事很多,值得學生們學習。

美國的中學注重通才教育,數學以外的學科,例如文學、物理學、哲學,都會刺激學生的思考能力,值得鼓勵。

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中小學要特別重視獨立人格培養

假如學生在學校裡不能學習與人相處,並享受到它的好處,就不如在家裡請一位家庭教師來教導。但現代社會乃是一個合群的社會,學生必須學習與同學相處,並尊重有能力有學問的老師和同學。

學生必須懂得如何尊重同學的長處,幫助有需要的同學。學生要培養與他人溝通合作的能力、獨立思考的能力、團隊協作的精神,對周圍人和對社會的責任感,等等,並在這種環境中去訓練自己。

美國的教學體系,有很多地方值得我們學習,雖然這也不見得是一個理想的體系。

比如美國的高中和大學對成績就不給出分數,只給出A、B、C、D。這不是件壞事情,可以削弱學生之間不必要的競爭。為分數而斤斤計較以及爭奪班裡的第一名,會破壞學生之間的合作,集體的力量得不到尊重。中小學教育裡要特別注重對學生獨立人格和品性的培養,學生的個性和個人特點也受到充分的尊重和肯定。

不少學校把對個人品德的要求按頭一個字母縮寫成“PRIDE” (榮譽),即Perseverance (堅持),Respect (尊重),Integrity (正直),Diligence (勤奮),Excellence (優秀),作為學生自我要求的基本要點。這種美德的評價要尊重人的本性。對於學生本人,要形成自己獨立的價值觀。

對中學生來說,永保一顆純真的童心,保持人與生俱來的求知慾和創造能力,展示自己的個性,這對今後的學習和工作是至關重要的。衷心地希望在座的各位可愛的孩子們快快樂樂、健康地成長。

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