看點(diǎn):畢達(dá)哥拉斯創(chuàng)造了紀(jì)律嚴(yán)密的“數(shù)學(xué)神教”,成員嚴(yán)格遵守刻板的“十五信條”,還要接受長期訓(xùn)練和考核。反觀當(dāng)下數(shù)學(xué)教育文化,雖然沒了“十五信條”,但原始數(shù)學(xué)觀念以及填鴨式教學(xué),依然存在。這是大部分學(xué)生害怕討厭數(shù)學(xué)的原因之一。長期研究兒童大腦及思維培養(yǎng)的夏駿軼老師認(rèn)為,當(dāng)下數(shù)學(xué)教育缺乏人文視角,只學(xué)習(xí)了知識技能,無法接觸到更多元、更有意義感的數(shù)學(xué),從而沒有建立良性的數(shù)學(xué)價(jià)值觀。即便減負(fù)禁止奧數(shù),也很難培養(yǎng)起孩子的數(shù)學(xué)思維。下文中,他向我們闡述了數(shù)學(xué)的神壇文化,究竟是怎么產(chǎn)生的,以及減負(fù)以后,家長又該如何更新對數(shù)學(xué)教育的認(rèn)識。
今年3月15日,教育界接到號稱史上最嚴(yán)教育培訓(xùn)禁令。其中禁奧賽引起不少爭議。禁奧賽真的能幫助我們減負(fù)嗎?
看得見的奧數(shù)學(xué)術(shù)活動,取消很容易,只需一紙禁令。但父母內(nèi)心的“教育軍備學(xué)術(shù)活動“沖動要平息,卻困難的多。競爭遴選機(jī)制取消后,沒有了競爭的小鞭子,大家是否就會回歸初心,真正關(guān)心孩子的數(shù)學(xué)思維基礎(chǔ)培養(yǎng)呢?難說!
畢竟,從我們的文化看,數(shù)學(xué)長久以來,除了考試并無它用。考試沒了,數(shù)學(xué)還能被大家重視么?有人怪罪于應(yīng)試制度,但是從更深的視角去看,歸根結(jié)底,是在于我們對數(shù)學(xué)的文化意象,始終停留在神壇文化之上——敬畏有加,累覺不愛。
那么,這樣的數(shù)學(xué)的神壇文化,究竟是怎么產(chǎn)生的?減負(fù)以后,我們又該如何更新對數(shù)學(xué)教育的認(rèn)識?就是今天我想要和大家分享的。
穿越回到公元前五世紀(jì)的希臘,看一下令人神往的數(shù)學(xué)神話時(shí)代。那時(shí)有一個(gè)人,名叫畢達(dá)哥拉斯,他創(chuàng)造了一門數(shù)學(xué)宗教,叫畢達(dá)哥拉斯學(xué)派。
這個(gè)神秘社團(tuán)在當(dāng)時(shí)的意大利南部,社團(tuán)里有男有女,地位平等,財(cái)產(chǎn)公有,組織紀(jì)律嚴(yán)密,帶有濃厚的宗教色彩,我們可以稱之為“數(shù)學(xué)神教”。
畢達(dá)哥拉斯
這樣個(gè)神秘組織可不是一般意義上的“宗教”。畢氏要求,每個(gè)學(xué)員都要在數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)上達(dá)到一定的水平(相當(dāng)于數(shù)學(xué)系博士以上學(xué)歷),加入組織要經(jīng)歷一系列神秘的儀式,通過每天一次的嚴(yán)格反省,用科學(xué)和音樂凈化靈魂,用體育和醫(yī)藥凈化肉體,進(jìn)行心靈的凈化,同時(shí)還要接受長期的訓(xùn)練和考核。(考試不及格就要開除,沒有補(bǔ)考,十分硬核。)
除此之外,該團(tuán)體還有相當(dāng)嚴(yán)格的戒律規(guī)范,清單如下:
不知道大家作何感想,反正我第一眼看到這“十五信條”,第一反應(yīng)是“珍愛生命,遠(yuǎn)離數(shù)學(xué)。”
講真,畢氏在人類對數(shù)學(xué)的探索上,做出了無可比擬的貢獻(xiàn)。但是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對數(shù)學(xué)的態(tài)度上,以現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看,不忍直視。
他們相信依靠數(shù)學(xué)可使靈魂升華,數(shù)學(xué)與上帝融為一體,“萬物皆數(shù)”,“數(shù)是萬物的本質(zhì)”,是“存在由之構(gòu)成的原則”,上帝通過數(shù)來統(tǒng)治宇宙世界,并且世界上只有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。這就是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,也是人類探索數(shù)學(xué)初期的光景。
但正如所有經(jīng)典故事中常有的劇情,不久之后,不幸的事情發(fā)生了。
畢達(dá)哥拉斯的弟子希帕索斯發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人恐懼和震驚的事情——無限不循環(huán)小數(shù),也就是√2。
無理數(shù)的出現(xiàn)引起來學(xué)派內(nèi)的恐慌,據(jù)說畢達(dá)哥拉斯當(dāng)時(shí)嚴(yán)守發(fā)現(xiàn)根號2的秘密,并把它視為“怪?jǐn)?shù)”(既不是整數(shù)又不是分?jǐn)?shù)),是邪惡的。而希帕索斯由于無意中泄漏了這個(gè)怪?jǐn)?shù)的發(fā)現(xiàn),最后被學(xué)派審判,投入了大海處決,褻瀆“數(shù)學(xué)上帝”者必須死。
畢氏在數(shù)學(xué)上的成就無疑是偉大的,但他創(chuàng)造的那一個(gè)數(shù)學(xué)神教,成為了當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)發(fā)展的障礙,這次事件被稱為數(shù)學(xué)史上第一次數(shù)學(xué)危機(jī)。
然而實(shí)際上,它是數(shù)學(xué)大發(fā)展的一個(gè)契機(jī)。直至今日,每一個(gè)初中的孩子,都知道根號2的是怎么回事。
反觀現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教育文化,雖然沒有了“十五信條”,但這種神壇式的原始數(shù)學(xué)觀念,依然若隱若現(xiàn)地飄蕩在我們的心頭。我們始終認(rèn)為,數(shù)學(xué)是聰明人的游戲,數(shù)學(xué)是深奧難明的,我們心中的數(shù)學(xué)是神明的語言,是客觀真理。
我們拿數(shù)學(xué)來測試人的智商,用數(shù)學(xué)來為人區(qū)隔三六九等,我們把數(shù)學(xué)放在高高的神壇之上,卻不曾給普通人攀登的天梯。我們向它頂禮膜拜,用“做題”作為敬拜的祭物,以每個(gè)人的成績來顯明數(shù)學(xué)的高不可攀。
久而久之,我們既對數(shù)學(xué)敬而遠(yuǎn)之,又覺得高不可攀,兩種矛盾的心理同時(shí)存在。而真正理解數(shù)學(xué),親近數(shù)學(xué),熱愛數(shù)學(xué)的人少之又少,或許源頭就在于此。
但其實(shí),從本質(zhì)上講,數(shù)學(xué)并不是客觀真理。數(shù)學(xué)是形式科學(xué),更人文科學(xué),是由人創(chuàng)造的世界觀察工具,是人的智慧,這一點(diǎn)是文化上常常被大家所忽略的。
講這個(gè)話題,或許有讀者會有疑問,縱觀數(shù)學(xué)在人類文明史上的地位,對科學(xué)的推進(jìn),難道不能說明數(shù)學(xué)就是客觀真理嗎?數(shù)學(xué)不以人的主觀意識而左右,所以它是客觀的。甚至?xí)腥苏J(rèn)為,生命可以不存在。但數(shù)學(xué)必然存在,是客觀世界存在的基石。
真是這樣嗎?這倒底是錯(cuò)覺還是真相?
其實(shí),不光是我們,很多的科學(xué)家、數(shù)學(xué)家都曾經(jīng)這樣認(rèn)為。偉大的伽利略就曾說過:“數(shù)學(xué)是上帝用來書寫宇宙的文字”。但他并沒有想明白,從形式到思維本質(zhì),數(shù)學(xué)其實(shí)是人類自己的發(fā)明,從繩結(jié)計(jì)數(shù)到符號發(fā)明,從圓面積的計(jì)算到圓周率的發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)用自己的語言描述了客觀世界,雖然看似準(zhǔn)確,但畢竟不是真實(shí)世界。
在伽利略去世不久,十七世紀(jì)末,第二次數(shù)學(xué)危機(jī)爆發(fā)——無窮小量究競是不是零?這樣的問題,導(dǎo)致原來我們以為精確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)大廈幾近傾覆。
還好“上帝”給我們留下了牛頓和萊布尼茲,他們所“發(fā)明”的微積分,扶數(shù)學(xué)大廈之將傾,解除了這次數(shù)學(xué)危機(jī),并引領(lǐng)人類的數(shù)學(xué)探索,前進(jìn)了一大步。但這一大步的后果卻是,“宇宙一體化真理”的數(shù)學(xué)觀開始動搖,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)變得不那么確定起來。
讓我們按下歷史的快進(jìn)鍵,1903年,一個(gè)數(shù)學(xué)界男默女淚的震驚消息傳出,羅素悖論(理發(fā)師悖論)登上歷史舞臺,第三次數(shù)學(xué)危機(jī)爆發(fā)。數(shù)學(xué)大廈再一次岌岌可危。
而這次挽狂瀾于既倒的是美國數(shù)學(xué)家哥德爾,他于20世紀(jì)30年代提出了不完全性定理,這個(gè)定理講的是……以下省略30萬字。總之,他的研究成果暫時(shí)解決了集合的悖論問題,同時(shí)他的理論也成為了數(shù)理邏輯、人工智能、集合論的基石。
數(shù)學(xué)界三次大危機(jī),盡管悖論消除,矛盾看似也可以解決,但是必須承認(rèn)的是,經(jīng)過這樣一系列的折騰,數(shù)學(xué)的真理性越發(fā)變得不清晰起來。并且每次危機(jī)都有一個(gè)相類似的模式,就是每次打破固有范式后,便迎來一次數(shù)學(xué)大發(fā)展。
1980年,M.克萊因在《數(shù)學(xué)確定性喪失》一書中講到:
數(shù)學(xué)在創(chuàng)立的初期,就是不完備的,不確定的。數(shù)學(xué)被人們當(dāng)做真理一樣信奉著,是因?yàn)椋诿枋龊脱芯孔匀慌c社會現(xiàn)象時(shí),數(shù)學(xué)的有效性在持續(xù)擴(kuò)大,它確實(shí)解決了很多理論上的、現(xiàn)實(shí)中的問題。然而數(shù)學(xué)真理大廈的根基是不牢固的,甚至是岌岌可危的——這是隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展被逐步認(rèn)識到的。
在人類探索真理的道路上,曾經(jīng)有一個(gè)或幾個(gè)時(shí)期,我們似乎看到一種可能,數(shù)學(xué)就是人類追求的絕對真理,直到一次又一次的數(shù)學(xué)危機(jī)誕生,讓我們逐漸認(rèn)識到,數(shù)學(xué)僅僅是人類對客觀世界的映射和再造,是用來彌補(bǔ)我們依靠感官認(rèn)識世界不足時(shí),所產(chǎn)生的創(chuàng)造性的思維工具,數(shù)學(xué)本源是人文科學(xué)。
直到今日,我們再來看數(shù)學(xué)——這項(xiàng)人類智慧的最偉大發(fā)明,不但走下了神壇,還被擊了個(gè)粉碎。同時(shí),正因?yàn)樗恼胬硇员粨羲榱耍拍芑頌槎鶄€(gè)大類,二百多個(gè)分支的龐雜學(xué)科,成為人類智慧的基石。
但是,從我們的數(shù)學(xué)教育視角來看,我們卻似乎依舊停留在畢達(dá)哥拉斯的時(shí)代,或者是笛卡爾的時(shí)代,我們一方面止步不前,一方面懷念著昔日的輝煌。所以,我才說,我們需要用人文視角重新審視數(shù)學(xué)啟蒙,建立良性的數(shù)學(xué)文化。
現(xiàn)在有太多非數(shù)學(xué)系的工科學(xué)生私底下會抱怨,認(rèn)為數(shù)學(xué)沒有用,純粹浪費(fèi)時(shí)間。這其實(shí)就是從小沒有真正理解數(shù)學(xué),沒有建立人文視角的數(shù)學(xué)觀造成的。沒有建立起良性學(xué)科文化觀念,數(shù)學(xué)就是做題,語文就是背誦,理化就是實(shí)驗(yàn)。
我們不需要一個(gè)神化了的數(shù)學(xué),不需要僵化的數(shù)學(xué)偶像,需要的,是一個(gè)能夠被普通人所理解的,從理性、情感、意志上都能被解讀和認(rèn)同的數(shù)學(xué),屬于人的數(shù)學(xué)。
那么,我們的數(shù)學(xué)教育,是否也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)人類的特質(zhì),用人類聽得懂的方式,傳承人類的思維智慧核心呢?我想這一點(diǎn)是不言自明的。
國內(nèi)長期以來應(yīng)試教育的填鴨式教學(xué),使得很大一部分學(xué)生討厭甚至害怕數(shù)學(xué),恰恰反映了我們數(shù)學(xué)教育中人文視角的缺乏,所形成的數(shù)學(xué)文化,是反數(shù)學(xué)的。
這種覺得數(shù)學(xué)難、枯燥、沒有用的看法,自上而下從初高中傳導(dǎo)至小學(xué),甚至啟蒙階段。很多孩子,就好像畢達(dá)哥拉斯學(xué)派中的普通聽講者,在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中只被動接受,不能發(fā)問,更不能參加探索和討論,這樣學(xué)習(xí)的結(jié)果,只能把數(shù)學(xué)捧上神壇,束之高閣。
那么,回歸人文視角的數(shù)學(xué)啟蒙教育,應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)呢?個(gè)人認(rèn)為,至少應(yīng)該有以下幾個(gè)方面可以努力踐行:
引導(dǎo)孩子用思維代替記憶,發(fā)展獨(dú)立思考能力。
“數(shù)學(xué)是思維的體操”,這句話耳熟能詳,但在我們的生活中,往往只停留在空氣中——說說而已,現(xiàn)在是時(shí)候把這句話落到實(shí)處了。
我們縱觀數(shù)學(xué)的發(fā)展史,所有精彩絕倫的數(shù)學(xué)思想,無一例外都來自于人的思維創(chuàng)造,而這些思考的源頭又在于為了解決人類的實(shí)際生活中所產(chǎn)生的問題。
因此從數(shù)學(xué)啟蒙的角度來說,要幫助孩子理解完整意義上的數(shù)學(xué)概念,必須引導(dǎo)孩子觀察這些數(shù)學(xué)結(jié)論的起源,追根溯源,建立基于生活經(jīng)驗(yàn)的基本數(shù)學(xué)認(rèn)識。
比如孩子學(xué)習(xí)梯形面積公式,逆流而上,往本質(zhì)追溯,首先看到的就是正方形和三角形的拼組,再追溯,其人文根源其實(shí)就是:古埃及時(shí)代的尼羅河三角洲人,如何運(yùn)用抽象簡化的方式來丈量并記錄土地面積。而核心問題是:我們該創(chuàng)造一種怎么樣的面積表征方法?是畫成小格子記錄數(shù)量?還是擺上長短不一的繩子并統(tǒng)計(jì)根數(shù)?這些方法探索的背后,就是思維的學(xué)習(xí)過程。
我們希望孩子能夠喜愛數(shù)學(xué),在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上能積極主動,我們就需要引導(dǎo)孩子進(jìn)入一種以思考為核心的人文觀,因?yàn)橛糜洃浄绞浇鉀Q數(shù)學(xué)問題是枯燥乏味的,不能產(chǎn)生思考的樂趣和學(xué)習(xí)的勝任感,而這種以思考為學(xué)習(xí)核心的人文觀,其實(shí)又和孩子的批判性思維與獨(dú)立思考能力緊密相連。這恐怕是我們傳統(tǒng)教育思維所要面臨的最大挑戰(zhàn)之一。
重視認(rèn)知科學(xué)在數(shù)學(xué)啟蒙教育中的應(yīng)用;
數(shù)學(xué)是人的數(shù)學(xué),所以要以適合人認(rèn)知的方式去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
在這個(gè)問題上,我們所遇到的最大困難,還是數(shù)學(xué)自身自洽嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科體系和教育的不確定性之間的沖突。
每一個(gè)孩子的起始認(rèn)知不同,心理結(jié)構(gòu)也不一樣,所以我們無法把嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)學(xué)科知識直接套用在孩子身上,好像數(shù)模沖床在沖壓零件一樣去教學(xué)。
為什么刷題模式會帶來學(xué)習(xí)倦怠和瓶頸?原因之一就是忽視人認(rèn)知的規(guī)律。對于數(shù)學(xué)而言,學(xué)習(xí)的核心是抽象思維,但抽象思維不一次性養(yǎng)成的,是有過程的和邏輯成因的,并受制于人的認(rèn)知水平。人人都應(yīng)該可以學(xué)好數(shù)學(xué),但方法很重要。
在認(rèn)知科學(xué)的視角下,試題不再作為孩子數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的唯一手段,游戲活動、實(shí)驗(yàn)探索、會議討論、辯論、數(shù)學(xué)閱讀、寫作都應(yīng)該是某一情景下有效的方式,我們需要關(guān)注的不僅僅是數(shù)學(xué)知識點(diǎn)本身,更需要關(guān)注孩子的認(rèn)知水平和理解的狀況,并作出有效的調(diào)試。學(xué)科知識、個(gè)人背景和認(rèn)知方法有機(jī)的結(jié)合,才是孩子能否持續(xù)攀登思維高峰的關(guān)鍵所在。
數(shù)學(xué)知識就應(yīng)該是通過自身積極建構(gòu)而獲得,而不僅僅是通過傳遞而實(shí)現(xiàn)的,這是數(shù)學(xué)教育第七次國際會議上,對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)看法的共同結(jié)論之一。
激發(fā)良性情感,數(shù)學(xué)不再冷冰冰;
最近有朋友在微信朋友圈中介紹一本日本小說,書名叫《數(shù)學(xué)女孩》,看似青春愛情故事,實(shí)際是一本普及高等數(shù)學(xué)知識的科普讀物。
這本結(jié)城浩的書,在日本已連續(xù)11次印刷,并且居于日本最大手機(jī)小說出版商Softbank Creative的長年銷售冠軍之位,同時(shí)也是最受日本中學(xué)生喜愛的青春文學(xué)。它的廣告語是:一段朦朧的青春戀愛+一段段精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)解題=一道寫給愛情的數(shù)學(xué)公式+一封名叫數(shù)學(xué)公式的情書!
精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)科普,令人向往的青春,結(jié)合的如此美妙。反觀國內(nèi),書店里有關(guān)數(shù)學(xué)內(nèi)容的圖書,賣的最好的是教輔材料。兩下比較,能看出人文視角上差異。
把冷冰冰的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換成有溫情的形態(tài)、幽默的形態(tài)、充滿想象力的形態(tài)等等,是激發(fā)孩子學(xué)習(xí)動力最好的方法之一。
數(shù)學(xué)啟蒙,面對的都是年幼的孩子,他們需要理性、情感、意志的統(tǒng)合:
我們可以帶領(lǐng)他們想象海洋,用真的貝殼和他們一起發(fā)現(xiàn)數(shù)量概念;
也可以運(yùn)用節(jié)奏、音樂和梵高的星空來引導(dǎo)孩子探索數(shù)字符號;
或者我們回到規(guī)律思維的起源,探索每天的日月盈仄,寒來暑往,星移物換中的規(guī)律;
又或然來到森林,讓孩子撿來不同的樹葉,觀察理解面積的不同。
這些并不是教育的空想,而是我們真真實(shí)實(shí),已經(jīng)多次在教學(xué)日常中實(shí)踐應(yīng)用的范式。
和所有文化現(xiàn)象一樣,數(shù)學(xué)文化直接支配著人們的行動。神壇式的數(shù)學(xué)文化,一方面拒人于千里之外,使人望數(shù)學(xué)而生畏;另一方面,又孤芳自賞,自言自語,令人把數(shù)學(xué)家當(dāng)成“怪人”。
所以我希望,我們的孩子能夠?qū)W到更多元、更有意義感、更具有人文視角的數(shù)學(xué),不僅學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識技能,更能建立良性的數(shù)學(xué)價(jià)值觀。
某一天,他們會主動的跑去書店,挑選一些數(shù)學(xué)類的書籍,不為考試,而是為了興趣、充實(shí)和提高;他們也會在與伙伴聚會聊天時(shí),自然、愉快的討論數(shù)學(xué)話題,相談盡歡,不會被當(dāng)作怪咖;而在工作和生活中,他們又能夠自如和巧妙的運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,簡化自己的思維,使得問題變的容易解決。
這樣,數(shù)學(xué)就不再是神壇上的偶像,而是孩子們可親近的良師益友。
用數(shù)學(xué),讓生活,更幸福。

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