顧森 數學是一種思維,不是加減乘除
今天的中國奧數題,“技巧性越來越弱,取而代之的是一些重復勞作的能力”,但數學的關鍵是想題,開動腦筋去思考問題,尋找答案的過程比答案本身更重要。
今天的中國奧數題,“技巧性越來越弱,取而代之的是一些重復勞作的能力”,但數學的關鍵是想題,開動腦筋去思考問題,尋找答案的過程比答案本身更重要
講到一個題目,“如何利用最短的籬笆圍出最多的面積”,顧森給初二的學生們講了個笑話:“看到這個問題,有個人用籬笆把自己圍了起來,他說:現在我在外面了。”半分鐘后,教室里爆發出笑聲——就像他說過的:孩子們需要些時間去理解這技巧,不過,他們確實有能力理解這些。
顧森
網名Matrix67 ,生于1988年,2007年憑借信息學奧林匹克競賽成績保送至北京大學中文系,目前為應用語言學專業在讀學生;數學愛好者,資深中學數學校外輔導課講師,在《中學生數理化》雜志設有專欄,已出版數學科普書《思考的樂趣》。
不愛計算的數學老師
2009年的大二暑假,因為誤入一個自習室,正碰上一個數學培訓機構的宣講,顧森變成了顧老師。
顧森的課主要開在大同,學生是初中生和一些陪讀的家長。那里的校區比北京集中,不需要滿城奔波,而且,“外地中考競爭沒北京那么激烈,外地的家長也不像北京家長一樣,特別計較這節課學會了幾道題。他們覺得孩子學到了東西、增加了對數學的興趣就夠了”。
在這座以煤炭和石窟古跡著稱的城市,輔導學校設在一座破舊小白樓的樓頂,樓梯兩側貼的是這些來自北京的“北大、清華名師簡介”,走廊墻上則是那些升入了太原的山大附中,以及本市最好的一中的優秀學生名單,一間教室的對面掛了張宣傳畫,上面自問自答道:“學習奧數可以培養哪些能力?”——“創造能力、推理能力、記憶能力、理解能力、觀察能力。”
我問顧森,是這樣嗎?他回答:“扯吧。”不過,他也說:小學時學過奧數的學生,將來學數學物理確實會比沒學過的小孩兒快些。
這位正在輔導學生的老師,小時候并沒有參加過數學奧賽,原因是:那里有太多繁瑣的計算,而他總是“想清楚思路就懶得繼續了”。小學6年,他沒拿過雙百,并曾深以為恥。今天,在他那間配備了一個臺式機、兩個筆記本、兩個iPad的住處,這個已經長大的小學生預言:“10年內,除法會在教學大綱中被去掉。”理由很簡單:“這種需要‘試商’的‘體力活’實在沒什么價值”,“八九十年代的時候,教學大綱中還要求利用豎式手算開方,現在已經被刪掉了。”
或許是因為編程可以讓計算機代替人去從事繁瑣的計算,有段時間,他迷上了編程。高二時,他報名參加了信息學奧賽,“喜歡這種主要考算法和程序的考試,只要思路清晰就行,不用計算”,他認為:“那是我喜歡做的事情,即使沒有保送也會去參加……不過,信息奧賽帶來保送的好處是,學校同意我可以停課準備比賽了。”
經過了“紅軍長征一樣艱苦”的競賽歷程——“考兩天,中間隔一天,早上8點到下午1點,5個小時關在考場里,不能吃飯,只發了一小塊面包和一小瓶礦泉水。”顧森拿到了全國青少年信息奧林匹克競賽第23名。第二年,這位重慶八中的文科生被保送進了北京大學中文系,主修語言學。他對那次獲獎的評論是:那是個“幸運的成績”,可以保送,又不需要像前20名一樣參加國際奧賽的集訓。“如果代表中國參加國際奧賽的話,高三肯定毀了。”
2012年2月25日,武漢,65歲的奶奶王鳳書陪著孫子龍龍學了5年奧數,做了36本筆記
列方程的解法是最低級的
那是個配備了一面窗和3個風扇的教室,窗外是正在施工的馬路,塵土飛揚,窗子里面則是一群戴著眼鏡的孩子,他們大多整個周末都在參加各種培訓班,周六的英語和周日的數學、物理。課間10分鐘,占教室一個小角落的幾個女生圍起來研究一本最新到手的漫畫書;幾個男生把粉筆掰成小段,互相扔著玩兒;那個剛才在課堂上能夠準確地喊出“周長一定,圓面積最大”的男孩打開了手機,開始玩吞吃蛇。走廊上,一個瘋跑的孩子一頭撞到一位過路的老師身上,老師很鎮定地呵斥孩子:“文明活動,文明活動。”
課堂上,講到無理數,講到畢達哥拉斯,下面嘈雜聲一片,學生們大叫:“哥斯拉,哥斯拉。”
老師正色道:“畢達哥拉斯不是哥斯拉,他崇拜圓,不僅他自己,他還不許弟子踩黃豆,后來,追殺者就把他逼到了一條鋪滿黃豆的路上,因為寧死不肯踩黃豆,畢達哥拉斯就被人抓住殺了……”
然后該是畢達哥拉斯被溺死的弟子希帕索斯和無理數了,如何證明根號2不能表述成兩個整數相除?顧森講了4種方法,包括“最常見到的方法”,以及他個人“最喜歡的方法”。
講對稱,要講左撇子,左撇子如何利用刻度尺畫線段,左撇子如何進地鐵,左撇子如何打牌……老師說:有點空間想象力,很重要。
課堂氣氛要活躍,偶爾要抖點段子,“段子可以讓學生喜歡你,認真聽你的課。”另外,學生們課業比較繁重,段子能讓課堂氣氛活躍起來,也能讓他們放松一下。
這位做過幾年培訓教師的年輕人認為,與中學生相比,“小學生教起來難一些,你得學習他們的語言和思維,才好跟他們對話。”他編過小學奧數的教案,不認為小學生不能接觸奧數,關鍵是知道自己要教些什么:“如果選些合適的題目,對小孩的思維進行訓練而非機械重復的話,他們的收獲會非常大,而不是一點大。”而目前看來,“確實缺乏那些真正好的題目”,今天的中國奧數題,“技巧性越來越弱,取而代之的是一些重復勞作的能力”。
根據一本在小學奧數師生中流傳甚廣的《仁華學校數學奧林匹克思維訓練導引》,數學研究“不僅對人類社會的進步和國家建設發揮著關鍵作用,而且對訓練人們的思維能力具有重要的價值”。
然而,引導思維訓練又很難。比如,雞兔同籠問題,“如果教小學生這類題目,列方程的解法是最低級的”,顧森的朋友、擅長教小學奧數的符迪南補充:要引導小朋友,“讓兔子的前腿舉起來,像雞一樣變成利用兩條腿站立的動物,多出來的腿,就是兔子舉起來的腿……”
我問顧森:“你覺得自己算這類競賽活動的既得利益者嗎?”
這位留著腮絡胡子的北大中文系學生大概有點意外,他抓了抓腦袋,嘟囔道:“好像……確實是。如果沒有這些競賽,很難想象會有這么多孩子跑來上數學興趣班。”
再問后排陪讀的一位初中男孩的媽媽:孩子學到的東西在學校有用嗎?媽媽答道:“擴大知識面,也挺好的。”
不會為了考試而去學
我問顧森:你如何看待禁奧這件事?
他說:“出發點是好的,我比較支持。”想了一會兒又說,全禁好像還是不妥,“限制規模,提高門檻,大概會好一些。”
數學是不是就要一直做題?
答案是否定的。但“數學的關鍵是想題”。開動腦筋去思考問題,尋找答案的過程比答案本身更重要。
顧森喜歡讓學生討論問題,他舉了一個例子:“我給學生出一個問題:某人勻速地從A地走到B地,走到途中時,一輛車從A地出發,同樣是勻速。已知車走得比人快,且人總可以乘上車,這個人可以‘繼續往前走’、‘停在原地等車’,也可以‘掉頭往回走,與車會合’,問哪種方式最快到達目的地?”
顧森說:“學生們會很快分成3組,分別支持不同的情況,他們吵得聲音很大,仔細去聽聽他們的理由,各有道理,又都無法說服對方,現場會很有意思……很少有孩子會想到代個數進去試試;只有極少的聰明小孩,能夠一眼看出:他們會同時到達終點的——在這個例子中,車速是到達終點決定因素,而車速是個恒定值。”停頓了一下,顧森補充說:“這就有點數學思維的意思了。”
會不會后悔進中文系?
回答是不后悔,因為中文系培養了他“用精準的中文去闡述數學的習慣”。他懷念那個數學初入中國的年代,“知道為什么平面上的空間叫‘象限’嗎?”那個名字源于“太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦”。所以,平面上分割出來的空間叫“象限”,三維空間中的叫“卦限”。而用人類的語言去闡述數學,正是今天的大多數學家所不具備的本領。
如果進了數學系呢?“那我就不會喜歡數學了。”顧森說,“我喜歡數學的一個重要原因是,我不會為了考試而去學它。”