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我们不配当数学老师

 谢楚军 2014-09-29

其他科目我不懂,但是数学类的科目发现有大面积不会做的现象。不论是本校的,还是外校的,都是如此。

因为俺是教数学类课程的,所以一直在寻找原因。

俺以往有一个观点,每个人都能学好数学,但是为什么大面积的学生畏惧数学呢?原因在于我们的数学教学把数学神秘化了,弄得神乎其神的,于是很多学生选择了中途放弃。

看到考场里很多考生对数学类的课程无法动笔,我甚至有一个想法,我们不配当数学老师!

不错,可以说数学是科学之王,而且人们把尖端数学课题称之为皇冠上的明珠。但俺觉得这些称呼并不构成数学难学的理由。俺在课堂上向学生表达了这样一个观点,数学不神秘,天才数学家冯·诺依曼认为数学全部来源于日常经验,而且,我们目前在课堂里传授的内容大多是十八、十九世纪的数学成果,一两百年前的人做出来的东西我们今天的大学生还很畏惧,那达尔文的进化论还有说服力么?

学生们笑了,不知道是自嘲不如祖宗还是什么的。

我又举了一个简单的例子,我说:“汽车是1892年发明的,我们所学的数学定理好多是1892年以前就被证明了的,既然开汽车你们一学就会,那么数学教科书你们也应该一学就会,只是你们没有用心而已。”

学生们的笑声更大了。有一位学生问:“老师,你会开车吗?”

俺回复:“我不会开车,但是只要我用心去学,我相信我能学会。其实,我们与其说是数学教学,不如说是数学教练。为什么?因为我们所教的都是前人已经研究得很成熟的理论,我早你们几年掌握,比你们熟悉些,所以传授给你们,就像驾校的教练一样。驾校的教练或许在开车上是能手,但不一定懂得汽车的物理学原理,同理,我可以轻松地告诉你们解题,告诉你们如何理解教科书上的数学定理,但那些定理不是我发明的,我没有任何数学上的原创。”

俺又回忆起我们当学生时的情景。以《数学分析》为例吧,刚进大一,老师什么引导都没有,就直接讲解极限的内容,弄得我们一头雾水,不知道基本数学概念的来龙去脉,也不知道基本数学概念在微积分框架中的地位,反正老师教什么我们就被动接受什么。随着时间的推移,努力一点的学生或许考试可以拿高分,一般的同学就只有挂科,至于说通过大学数学的学习进而对数学产生浓厚的兴趣,在我的师兄里面,我还没有发现有一个。

后来,我当了数学老师,教了两遍本科的《高等数学》,一打开书就是极限和连续,我都觉得烦了,不同版本的教材千篇一律。不是因为极限和连续这两个概念不重要,而是对初学者来说,觉得这两个概念就像孙悟空,是从石头缝里冒出来的。这些垃圾教材,怎么能激发学生的兴趣呢?

教第三遍时,我跳过了前面几章,直接开始从定积分讲解。

也许有朋友问,你跳过了几章,直接从定积分开始讲解,学生们不是更糊涂么?

回复:这种担心是多余的。

俺首先介绍了一下数学史,让学生知道微积分在数学发展中的地位与作用,然后从日常经验开始,列举他们中学时期熟悉的规则形状面积,匀速运动,恒力做功的计算,引出一系列的数学问题,例如,不规则形状面积,变速运动,变力做功等的计算,怎么办?

学生的胃口吊起来了,但我觉得吊得还不够。继续说:“1900年,在巴黎召开的世界数学大会上,杰出的数学家希尔伯特提出了23个数学问题,左右了20世纪数学的发展。今天,我提的那些不规则变化的量的计算问题,将左右着我们这门课程的教学。”

俺继续说:“以上问题的解决,用到的数学工具就是定积分!”

然后就对定积分这个工具进行了讲解,简单的说就是分小、加和、取极限三部曲。当然,在“极限”下面划了一条红线,表示这个数学概念姑且存疑。

继续顺藤摸瓜,又由定积分的问题引出了一系列的数学问题,这些问题不是为了别的,就是为了证明定积分这个数学工具的合理性。

接着,我要学生将我的总结抄在书上,以后根据这个总结看书。总结如下:

关于(有限维空间)不规则连续变化的量的一类问题的解决,是定积分的问题。

定积分的问题是求原函数的问题(通过变限积分定理建立联系)。

求原函数的问题是求导数的问题(互逆运算)。

求导数的问题是求极限的问题(商的极限)。

求极限的问题是ε-σ定义问题(充要条件)。

通过这么一总结,学生们马上就知道微积分的框架体系了。接下来俺的任务就像装修工一样对这个框架体系慢慢装修。

有学生问:“那无限维空间的分析呢?”

我说:“问得好!那是《泛函分析》要解决的。我们这门课被称为经典分析,希望你们在短期内把经典分析学好,然后进入更高的分析。到那时我就教不了你们了,祝贺你们!”

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