2013年9月3日星期二

數學專傢南開論劍:數學傢氣質要像詩人



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中廣網天津7月14日消息7月14日、15日,第二屆全國高校數學文化課程建設研討會在南開大學省身樓舉行。來自150餘所高校的300餘位學者參加。美國密歇根大學、臺灣世新大學、清華大學、南開大學、上海交通大學、浙江大學、南京大學、華東師范大學、北京航空航天大學、北京郵電大學、山東大學等20餘所國內外高校的專傢學者,圍繞大會議題作瞭主題報告。
  
  數學學習要提高科學素質和人文素質
  
  教育部高等學校文化素質教育指導委員會主任委員、中國科學院院士楊叔子,在做“文理交融打造‘數學文化’特色課程”主題報告時指出,數學不隻是一個科學工具,也不隻具有強大有力的工具理性,作為傳道、授業、解惑的教師,更不能隻將數學作為科學工具來進行教學、育人。
  
  關於“怎樣定義數學”,楊叔子指出:“數學是文化,是人類文明的重要基礎;數學是科學,是哲理思維,蘊含著深刻而豐富的人文文化。學習數學,既要提高數學素質,提高科學素質,又要提高思維品質,提高人文素質。”
  
  楊叔子認為,“數學文化”課程的教學,不僅應揭示數學的人文性與哲學式的思維,而且還應該從數學的科學性中揭示數學的美,生動而深刻地進行美的人文教育。“對於數學工作者而言,還要從數學本身這一世界品味與領悟到其美之幾乎無所不在,其美之極為誘人。”
  
  談到數學教學的任務,楊叔子說,其重要之處在於要完善學生的自我全面發展。他說,“數學文化”實際上也是講瞭數學發展史、數學傢成長史。數學發展史、數學傢成長史生動而深刻的講授,就是一個極好的育人過程。“教育就是以文化育人,育全面發展的人,這既靠科學文化也靠人文文化;還可以講,既靠工具理性,更靠價值理性。”
  
  數學傢氣質要像詩人
  
  中國科學院數學與系統科學研究院應用數學研究所研究員、中國科學院院士嚴加安在題為“科學與藝術有共性也有交融”的報告中,詳細講述瞭科學與藝術的共性、數學與詩歌的共性、科學與藝術怎樣交融。
  
  嚴加安指出,科學和藝術最主要的共性,是追求一種普遍性和永恒性,在創作中追求“真”和“美”。此外,科學和藝術的創作都需要智慧和情感,它們具有共同的美學準則。“‘創新性’是科學和藝術共同的美學準則之一,隻不過在藝術那裡把‘創新性’叫做‘藝術風格’。”嚴加安利用李白與杜甫、肖邦與李斯特作對比,指出“判斷一個藝術品的成就高低,主要是看它有沒有獨特的藝術風格。判斷一項科學成果的價值,主要也是看它有沒有創新,如果沒有創新,肯定沒有太大價值。”
  
  具體到科學的一個門類“數學”和藝術的一個門類“詩歌”,嚴加安為大傢詳細分析瞭它們之間的共同特性。他引用英國數學傢哈代的話“畫傢進行色彩與形態的組合,音樂傢把音階組合起來,詩人組詞,數學傢是把一定類型的概念組合起來”,說明“數學是一門創造和組合數學概念的藝術”。
  
  對於數學與詩歌之間的共同特性,嚴加安認為在於數學理念像詩歌創作、二者都追求和諧與簡潔、數學中的“對偶”與詩歌中的“對仗”異曲同工、二者的創作都需要直覺和想象。嚴加安說:“一個數學傢不一定要寫詩,但是氣質要像詩人,即要有豐富的直覺和想象,這樣才能作好數學研究。”
  
  數學之美在於數學思想深刻之美
  
  南開大學數學科學學院教授、國傢級教學名師獎獲得者顧沛在報告中簡要介紹瞭南開大學的數學文化課程。隨後,他說:“科學求真,人文求善;真和善又都導致美。美,具有文化的屬性,而數學科學是美的。數學文化課,就要讓學生感悟數學的美。”
  
  顧沛說:“數學的美,表現在許多方面,特別表現在數學的本質上,表現在數學的思想、精神上。”他著重講述瞭黃金分割點的再生性,認為其再生性是“黃金分割”美的數學依據。而0.618這個“黃金分割點”能產生“優選法”,“這告訴我們——美的東西和有用的東西之間,常常是有聯系的。”
  
  顧沛認為,“等於”的思想,把不同的兩件事物看作相同,是非常瞭不起的思想,這是數學發生、發展的基礎。數學文化課,從文化的角度來看數學,應該引導學生重視“等於”,並且與學生一起,共同找出“等於”的實質,那就是事物之間滿足“反身性”、“對稱性”和“傳遞性”的一種“關系”。
  
  顧沛緊接著又講瞭“逼近”的思想。他解釋說,數學從數量關系和空間形式上刻畫和反映客觀世界,當然希望準確地刻畫和反映。但是,客觀世界是紛繁復雜的,人們未必能夠一上來就十分準確地刻畫,所以就有一個“逐步準確”的過程,就產生瞭“逼近”的思想,就有瞭“以簡代繁”的手段,就出現瞭數學“以簡馭繁”的效果。這種“逼近”的思想,也是非常深刻的數學思想。古希臘阿基米德的“窮竭法”,中國古代數學傢劉徽的“割圓術”,牛頓“微分學”中的“舍去高階無窮小”,都是“逼近”思想的具體運用。(本文來源:中國廣播網)





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