德國大學數學系教授:為什麼數學人反對全民奧數?

中國隊折戟第11屆羅馬尼亞數學大師賽,與之相關的討論還在繼續。應該怎樣看待奧數?真正有數學天賦的孩子應當如何教育?數學教育的本質和未來又是什麼?今天,我們特別邀請德國曼海姆大學數學系終身教授LI Chen來分享她有關數學教育的洞見。

很難抽象地說,數學是什麼。

數學本身即美,而且對就是對,錯就是錯,這和社會科學有多角度,可以反覆論辯有本質不同。喜歡數學的人,就是所謂的愛憎分明,因為和數學理論打交道要比跟人打交道簡單多了。

我在曼海姆大學遇到一位退休的“老學生”,他已經在數學系上了五、六年課程了。上學期,我還碰到一位60多歲的老太太,她選修了我的數學課,認真做作業,努力參加考試。我問她,為什麼要學數學?她說,我就想知道數學是怎麼回事。


德國大學數學系教授:為什麼數學人反對全民奧數?

德國曼海姆大學

在德國,所有大學都對老年人開放,在夜校補一個高中考試,通過了就可以選擇自己喜歡的專業學習。所以,我碰到了不少學習數學的“老學生”。他們的成績不一定就趕不上年輕人,因為數學學習,靠的是與生俱來的數學天賦,是真正的興趣。

包括我在內,很多“數學人”都反對“全民奧數”,很少有數學系教授會送孩子去上“奧數”培訓,這就像奧運會100米賽跑,只適合真正有天賦,又經過強化訓練的運動員參加,不能所有人都去跑100米,國際奧林匹克數學競賽,也只適合一些數學“極客”,但不適合普通人。

德國波恩大學最年輕的數學教授彼得·舒爾茨(Peter Scholze)就是這樣神一般的存在,沒有任何邊界,沒有任何普通人可以借鑑的地方。


德國大學數學系教授:為什麼數學人反對全民奧數?

波恩大學教授彼得·舒爾茨

他曾連續4年參加國際奧林匹克數學競賽,第一年獲得銀牌,後來連續三年獲得金牌。後來,他進入波恩大學數學系,只用了3個學期就修完了本科,然後又用2個學期修完了碩士,接下來跟著導師念博士,又提前完成了博士論文,開創了新的理論體系,30歲剛出頭就獲得菲爾茨獎。

這樣的人,是數學界的頂級人才,有很高的智商,有敏銳的洞察力,而且對數學有如痴如醉的興趣。

我曾經遇到過很多數學牛人。在普通人眼裡,他們可能都是怪人。他們一般大部分都會有自己的業餘愛好,但是除此之外,哪怕是登山休息的間歇,他們都在思考自己的數學問題。

我自己也碰到過很有數學才華的學生。比如我在曼海姆大學,教過一位學生,他用三年的時間,就修完了數學、心理學、經濟學三個學士學位,而他的數學論文,是本科生中畢業論文最優秀的。

在德國,有不少這樣對科學感興趣,而且能夠跨界學習的年輕人。他們對未知世界永遠有好奇心。我還有一位學生,修完數學碩士以後,打算到海德堡大學換個專業,去讀物理,尤其是對天體物理學感興趣。


德國大學數學系教授:為什麼數學人反對全民奧數?


什麼人適合學數學?

就是那些從小就喜歡問為什麼,並且願意刨根問底,踏實地找出“為什麼”答案的人。

在德國,參加數學競賽的孩子,都是對數學真正感興趣的孩子,普通的數學課程,已經不能滿足他們的教育需求。但在現在的教育培訓機構裡,所謂的“奧數”訓練,大都精力都花在了一些解題技巧上,和真正的培養數學思維不是一回事兒。

不過,大學數學教育和中、小學數學教育還是有很大區別。小學數學,其實就是“算術”,中學時會學習一些數學理論,但是沒有涉及太多框架體系,頂多算得上是“例子”而已。

我在給大學新生上第一節課的時候,常常會用蘋果樹來比喻。

數學,就像是一棵蘋果樹,你在小學和中學階段看到的,可能只是一片葉子、一根樹枝,而通過大學階段的學習,你需要看到的是一整棵樹,看到整個的結構,以及在這個精美框架裡,各組成部分是如何相互作用。

我會要求他們用一年的時間,打好數學理論地基,要忘記以前所學的東西,從頭開始認識數學。要用心去理解。好比真正的武林秘笈,其實只是紮實地學會一招就管用。真正搞明白了,你可能沒有那麼快,但是你會產生嶄新的創見。

要避免的一個誤區是,中學數學題解得快,數學成績好,並不證明你就適合學數學。所以在專業課考試的時候,如果人數不太多,我更傾向於口試,和筆試相比更能看出學生是否學懂了。

在德國數學專業的淘汰率很高,例如在曼海姆大學,數學系本科入學的學生幾乎有一半的人無法畢業。聽海德堡大學的同行講,他們大學一年級的數學分析課,剛上課的時候有七百多人,一學期以後只剩三百人了。我有一位學生,選課兩個月後就自己轉到經濟專業了。

那些還在大學裡堅持學習數學的學生,會出現嚴重的兩極分化。我見過的德國、法國、美國本科生都是如此。

普通德國大學生在中學時沒有經過大量的做題訓練,除非此前參加過競賽,否則做作業時都得慢慢推導。不過因為他們在中學時候受過良好訓練,獨立工作、自我組織的能力都特別強,做研究很有條理,知道自己想要什麼。

真正有數學天分的德國學生,不管講多深都能跟上老師的思路,有時還能指出老師的疏漏,寫論文時總是有新的開創性的想法,這就是創新。

與德國數學優秀的大學生相比,中國一流高校裡數學“牛人”比例要高得多,但是其中不少人自主學習的能力,特別是自我鑽研的驅動力沒有德國優秀學生那麼強,研究的潛力和創新的動力相對不足。雖然也發了不少文章,但是能做頂尖數學研究的人永遠都是少數人。

德國的數學博士畢業後,未必就從事數學研究,有很大一部分都去企業了。他們的人生總有更多選擇,一輩子就真的當一輩子去過的。而中國大學生在這方面要遜色一些,往往是前半輩子規劃得很清楚,但是很少嘗試新生活,想想自己究竟想要什麼。

其實每個人擅長的都不一樣,對自我的認識也在不斷更新中。重要得是找到自己的潛能,並且努力發揮出來。

如果你確定數學才是你夢裡的蘋果樹,那就親自去嚐嚐蘋果的滋味,那是人類思維活動最不可思議的成就,妙不可言。


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