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平面几何:必不可少的“体能训练”

2005-06-01 来源:中华读书报  我有话说

今年年初,中国少年儿童出版社的薛晓哲先生,约我为他编辑的张景中院士的《从数学教育到教育数学》写个书评,说实话是不敢为张先生写书评之类的文字的,因而婉言拒绝了,薛先生恐怕还会为此而埋怨我不够朋友呢。

其实,读书需要一种心情。只要读的是一本好书,又能心平气和地读进去、想进去了,难免有写点文字的冲动。只有在不写点什么出来会感觉“不快”的时候,写出来的东西才是真切的!

什么样的书才算是一本好书呢?这是一个相当复杂的问题,恐怕标准也不止一个。我倒有一个朴素的标准:对于一本新书,随便一个读者,抄起这本书,信手翻到某一页,能够读进去,而且慢慢地读一段后可以引起思考,细细品味之后能够得到些许收获、感悟;而对于一本旧书,能够时常拿起来重读一段,即便是以前读过的内容,这次读来还是有些新的启发、感受,甚至愿意提笔写下一些“偶感”之类的文字,这样的书应该就是“好书”吧!《从数学教育到教育数学》以前就仔细读过,收获良多。近日闲暇之余偶然又翻看到这本书,看了其中的几节,确实有些想法、体会,想记录下来与大家交流交流。

回顾数学教育的历史可以发现,几乎每次数学教育改革都毫无例外地涉及“几何该不该教?教什么?怎么教?”这个问题。张先生这本书中的思想、理念,包括书中的素材基本上也是源于这个问题。

现在学校中,几何课本的内容虽然大有删改,但不外乎是两千多年前欧几里得《几何原本》的变形或缩影。在欧几里得以前,人们已经逐步积累起了相当丰富的图形方面的知识,但这些知识是杂乱无章的。如果说此时有几何的话,这个几何只能叫“直观几何”。古希腊的另外一位数学家泰勒斯最早提出了几何问题要论证的想法,有人说他创立了“实验几何”。欧几里得办了一件什么事呢?他把杂乱无章的内容熔于一炉,铸成了一个空前严整的科学体系。这实际上是亚里士多德的理想,欧几里得选择了直观的几何素材,设计构造了一个具体的亚里士多德体系(公理化体系)。它把生动直观的图形与严密的论证紧密地结合起来,出发点简明而无可争辩。有人说,几何大厦是由一个个漂亮的小屋组成,欧几里得选了一个入口(几个基本公理)、选了一种路径走遍了每一个小屋。我们常说,做任何事情都要具备一定的“功底”,数学功底应该是什么?体现在哪儿?怎么才能培养出一个人的数学功底?我以为数学功底集中体现在理性思维和逻辑能力上,这两样东西能够告诉我们什么事情该做、什么事情不该做,该做的事情应采用什么的次序和方法来做。虽然人们尚不完全知道一个人的理性思维与逻辑能力形成、提高和发展的心理机制到底是怎样的?但是从行为学的角度人们积累的经验是这样的:选一个好一点的演绎体系,让人在这个环境中转悠、不断熏陶,慢慢地这个人就具备了这两样东西。平面几何在人的理性思维训练上的意义是独特的,这有点像体育项目中的体能训练。乒乓球运动员是要反复练习发球、接球、削球、抽球这些实用的基本功,但是也要拿出相当多的时间练举重、跑步什么的,目的是储备体能。有了体能的保证,才能发挥水平、打好比赛。谈到这里,我想起了篮球巨星乔丹的故事。2004年7月,在希腊参加第45届国际奥数比赛期间,美国代表队的领队冯祖鸣给我讲了乔丹在NBA复出的故事。乔丹,创造了无数的NBA奇迹,成为人们顶礼膜拜的英雄。乔丹的篮球事业也曾有过几次中断,而那次让他达到巅峰的复出更是牵动了无数关心、喜爱乔丹的人们的心。各种媒体也不停地捕捉乔丹的行踪,一会儿说乔丹与NBA的老总们见面了,一会儿说乔丹和他的那些昔日队友聚餐了,一会儿说乔丹进篮球场练球了,记者们就根据这些传闻写文章推测乔丹什么什么时候就要重返NBA了!遗憾的是这些推测都没有兑现。据说有一个记者非常敏感,他偶然发现乔丹有一段时间常常走进举重馆,他知道乔丹是在进行体能训练,他推测乔丹即将复出,并且发布了这个消息。这次果然印证了,这位记者大大地出了一回名。由此可见美国运动员是如何重视体能训练的。我想,理性思维和逻辑能力就是人们掌握新知识的“体能”基础。这里的新知识不仅仅是数学,而是一切的科学。逻辑思维能力还是做好日常工作的“体能”基础。所以无论在中国还是外国,尽管从事数学研究工作的人很少很少,但数学却是人人都要学的。其目的就是要通过学习数学,培养人的科学思维方法。科学的思维方法对处理工作、生活中的任何问题都有用。

(作者系中国数学会奥林匹克委员会副主席、《中学生数学》杂志主编,曾两次带领中国队参加国际数学奥林匹克竞赛)

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