哈佛教授丘成桐:中国学生有一个很好的基础,那就是自我麻醉!美籍华人丘成桐是哈佛大学的数学教授。他被认为是过去25年中世界上最有影响力的数学家之一。29岁时,他解决了几何难题“卡比拉猜想”。1982年,他获得了“诺贝尔奖”——菲尔兹数学奖。他...
哈佛教授丘成桐:中国学生有一个很好的基础,那就是自我麻醉!美籍华人丘成桐是哈佛大学的数学教授。他被认为是过去25年中世界上最有影响力的数学家之一。29岁时,他解决了几何难题“卡比拉猜想”。
1982年,他获得了“诺贝尔奖”——菲尔兹数学奖。他是
哈佛教授丘成桐:中国学生有一个很好的基础,那就是自我麻醉!
美籍华人丘成桐是哈佛大学的数学教授。在过去的四分之一世纪里,他被公认为世界上最有影响力的数学家之一。29岁时,他攻克了几何难题“卡比拉猜想”,获得了1982年数学界的“诺贝尔奖”。
他是迄今为止唯一获得该奖项的中国人。
许多人认为中国学生的数学和物理成绩优于美国同龄儿童,而中国学生的基础知识要扎实得多,但创新能力较差。
丘成桐毫不客气地给这一观点泼冷水:“这是多年来可怕的自我麻醉!我不认为中国学生的基础知识学得多好!”
丘成桐多次来中国就中美教育发表演讲。我不得不承认他的一些观点相当激烈。例如,许多人认为中国学生在数学、物理和化学方面比美国同龄儿童做得更好,而中国学生的基础知识要扎实得多,但创新能力较差。
丘成桐毫不客气地给这一观点泼冷水:“这是多年来可怕的自我麻醉!我不认为中国学生的基础知识学得多好!”
他说:“美国最好的学生真的很优秀。应该这样比较,无论是在美国还是在中国,能进入哈佛大学的学生应该是这两个国家最优秀的学生。和最优秀的两个人相比,美国学生的基础知识绝对不会比中国学生差。
相反,它要强大得多。
教育界和社会上还有一种说法,中国的中小学生学习的数学和物理知识要比美国学生多得多。例如,在一定的年龄,中国的孩子已经学会了加减乘除的混合运算,但美国的孩子却在加减法上栽了跟头。
邱说:“这也不对。在美国较好的小学和中学里,中国学生必须学习所有的课程,而且他们学得很灵活。他们绝对不像中国那样临时抱佛脚。在一些好学校,11年级和12年级的学生已经把微积分做得很漂亮了。
但是我听说中国不是所有的高中生都学习微积分。"
丘成桐还在一些演讲中反复强调:对于中小学生来说,语文、数学和写作是最重要的三门学科。
他认为,在西方教育中,孩子的表达能力是从小学开始训练的,无论是语言还是写作能力都得到了很好的训练。
一般来说,接受过这种训练的孩子可以毫无困难地在集会上表达自己的想法和科研成果,因此他们可以在课堂上自由地发表自己的意见,并得到老师和同学的关注。
我们经常谈论为什么中国学生去美国读研究生,讨论不如外国学生。我想这是他们从小训练的一个结果。
除了语言之外,推理是西方教育非常重要的一部分,因此数学是中学和大学最重要的科目。欧几里得几何定理可能对社会没有直接贡献,但其推理方法是最有效的逻辑训练。
过去,美国各大大学非常重视两个科目,一个是语言,另一个是数学。如果你不能在语言和数学上取得高分,他们基本上不会考虑接受你作为他的大学生。最近还加了一个写作能力,三门课,语文,数学,写作。
这三点是美国所有名校最重要的培训。
许多美国中小学也增加了基本的法律培训。知法守法是现代公民应该具备的知识和道德。
丘成桐还认为美国孩子不比中国学生勤奋:一般来说,美国中小学鼓励学生交流。在初中二年级之前,美国的中小学鼓励孩子们充分发挥自己的特长,让他们尽可能多地去博物馆和运动场玩耍。
因此,中国一些教育工作者认为美国中小学生做不到,无法与中国相比。事实上,在三年级和一年级之后,美国孩子的努力程度并不比中国学生差。他们不需要考试来培养学生,他们也非常注重学生的基本能力。我们看到许多优秀的美国孩子,
他们直到高中一年级或二年级才开始发挥他们的热情,他们尽最大努力学习。当他们上大学时,他们不会觉得学习无聊。
我去过美国的几所著名学校。当学习重要的科学科目时,他们非常努力并花费大量时间。他们经常学习到两三点钟才睡觉。然而,在经历了中小学考试的沉重打击后,中国的许多孩子失去了学习的兴趣和热情。
这是一个遗憾。
仅仅批评是不够的,但邱教授在一些场合给中国学生提出了许多中肯的建议。
丘成桐曾在著名的北师大附中发表演讲,与中学生们详细分享了他的成长经历、学术思想和对数学的看法。在这次演讲中,他表达了几个观点:
兴趣的培养决定终身事业。
中学是培养人才的一个非常重要的阶段,所以我非常愿意和中学生交流。因为中学生数学奖的评选,我也对国内中学有所了解。总的来说很好,但也有需要改进的地方。事实上,我没有接受过教师培训,也没有在中学教过书。
我今天来这里,主要是结合自己的亲身经历谈谈我对中学教育,特别是中学数学教育的看法。
1
广泛阅读非常重要,天才也不一定成功。
学生的第一次教育是家庭教育,所以我结合个人的成长经历来谈谈家庭教育。
我在1960年通过了考试,进入培正中学学习。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下完成的,连最基本的英语和算术都达不到标准,所以我需要在中学第一年更加努力地学习以赶上培正的课程。
然而,我习惯了在农村学校无所事事,我对学习一直不感兴趣。幸运的是,我的父母对我非常严格。
我已故的父亲邱振英于1935年毕业于厦门大学政治经济学专业。次年,他进入日本早稻田大学深造,专攻政治制度和政治思想史。我已故的父亲在学院担任教授时,学生们经常回家讨论他们的学业,这让我感触良多。
我10岁的时候,父亲让我和大哥练习柳公权的书法,读唐诗宋词,背古文。我现在可以背诵这些文章,我对学习和做人的态度在它们中得到了体现。
我们爱看武侠小说,我父亲认为这些小说质量不高,所以他买了许多章节和小说,还要求孩子们背诵其中的诗歌,例如《红楼梦》中的诗歌。后来父亲让我读鲁迅、王国维、冯友兰的作品。
以及西方书籍如歌德的《浮士德》。
这些书似乎与我后来对数学的研究无关,但这些书中包含的思想对我后来的研究产生了深远的影响。
一个成功的学者需要吸收历史上积累的成就并与当代学者产生共鸣。
人生短暂,无论一个人多么聪明和有才华,都不可能忽视几千年来伟大学者通过共同努力取得的成就。这是人类在认识自然、生活和人际关系中积累的经验,不可能一蹴而就。
所以一个人年轻时广泛阅读是非常重要的。
有些人认为他们很有才华,不看书也能做出重要的题目。在我看来,这毫无意义。四十多年来,我接触过的世界著名的数学家、物理学家和社会学家都没有出过这样的天才。
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。
2
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。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。
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。
3
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(-),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。
4
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。
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。
5
注入新的能量,激发孩子的学习
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,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。
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、、、。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“”(荣誉),即(坚持),(尊重),(正直),(勤奋),
(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。