访谈|瞭望 | 数学家、计算机科学家张景中院士接受《瞭望》专访谈教育数学:把数学变容易( 三 )


华中师范大学彭翕成博士将此作为博士论文主题 , 提出点几何恒等式明证的思想 , 编程做了大量探索 , 获得数千成功案例 , 对大量奥数难度几何题给出一两行的简捷证明 , 而且常常同时给出逆命题的解答 。 我和彭翕成合著的《点几何解题》一书 , 引起不少师生兴趣 。 点几何有助于串联坐标、向量和复数 , 有待进入教学实践 。
其四是有关微积分如何变容易的问题 。 1979~1985年我教过微积分 , 做过把极限概念和实数理论变容易的努力 , 提出了较容易理解的定义极限的方法 , 发现了能简化实数理论的连续归纳法 。 后来有几种教材采用了这样的表达方法 , 其中一书的编者刘宗贵教授还做了成功的教学实验 。 近几年我在林群院士的带动激励下获得新进展 , 发现了可以严谨地先讲微积分再讲极限 , 而且可以在学习微积分之前系统而简捷地解决通常认为用微积分才能解决的许多问题 。
最近我和林群院士合作的《减肥微积分》即将出版 , 希望能试用于高中教学实验 。 由于有多种层次的微积分用于教学 , 微积分教材的优化和教学实验内容十分丰富 , 有待进一步开展 。 最近我们提出的新的微积分逻辑体系已经通过了Coq机器检验 , 使得今后这方面的工作更有信心 。
其五是学习探索如何将信息技术用于数学教学 , 使数学教与学更为生动有趣 。
我们学习了美国《几何画板》动态几何软件 , 经过几年的努力推出了更为智能化的动态数学软件《超级画板》 , 具有“写画测算编演推算”多种功能 。 2017年以来形成了更为专业的团队 , 进一步发展成为《网络画板》 , 帮助师生更轻松地进行数学教学和数学实验 。 目前注册用户已超过150万 , 其中主要是数学老师 。 《网络画板》支持多种终端 , 上网可用 , 不需安装 , 断网也可用 , 包容支持其他教学系统共享 , 提供所有用户资源共享 , 获四川省2020年科技进步奖二等奖 。
《瞭望》:为什么你觉得数学家在做科研之外还有责任关注和推动数学教育?
张景中:我感到关注和推动数学教育不是科研之外的事情 。 研究数学教育会遇到长期以来没有解决甚至被认为不能解决的问题 , 需要长时间地进行研究思考 。 例如几何解题简便的通用算法、不用极限讲微积分 , 都是前辈大数学家思考过而没有解决的问题 。
做这样的研究 , 往往几十年才前进一步 , 但这一步就很有意义 。 由于无法预期其进展 , 所以我没有提出作为项目或课题 , 而是作为自己选定的长期研究目标 。
寻求更有效的减负途径
《瞭望》:在数学人才培养方面你有什么建言?
张景中:我想要思想再解放一些 , 教学方法和教材更多地鼓励创新和多样化 。 要关注不同能力层次的孩子 , 鼓励课外阅读、数学编程 , 为基础不同的学生提供多样化的学习机会 。 中小学数学教学需要完善和加强的方面 , 最重要的是教材的精炼提高 , 以及教育信息技术的普及深入 , 这也是教育数学努力的方向 。
《瞭望》:你怎么看待当下大家关心的教育“双减”?
张景中:减轻负担是教育的一个重要议题 。 对数学课来说 , 减轻负担最有效、最根本的一个方法 , 就是把数学本身变得更有效、更容易学 。 本来要花很多时间才能学会的内容 , 现在花很少时间就能学会 。 这就真正减轻学习负担了 。
长期以来 , 在减负方面都存在一个误区 , 认为减负就是删繁就简 , 这不是真正的减负 。 繁难的知识可能也非常重要 , 不能简单删掉或者死记硬背下来 。 最好能改造数学知识体系 , 研究更优的解决方法 , 让学生能轻松且高效地学习 。

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