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【院士小傳】
張景中,河南省汝南縣人。1954年進(jìn)入北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系學(xué)習(xí),1957年肄業(yè)。1979年任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)系講師,1982年升為副教授。1985年起在中國科學(xué)院成都分院工作,任數(shù)理科學(xué)研究室主任、研究員。1995年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士?,F(xiàn)為廣州大學(xué)計算機與教育軟件學(xué)院名譽院長,中國科學(xué)院成都計算機應(yīng)用研究所名譽所長等。曾獲“全國優(yōu)秀教師”等稱號及“全國五一勞動獎?wù)隆薄?/p>
他和合作者提出和實現(xiàn)了定理機器證明的數(shù)值并行方法。把多年來在教育數(shù)學(xué)研究中所發(fā)展的幾何新方法用于機器證明,創(chuàng)建了幾何定理可讀證明自動生成的原理和方法。曾獲1982年國家發(fā)明獎二等獎,1995年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎一等獎,1997年國家自然科學(xué)獎二等獎??破兆髌吩@2005年和2009年國家科技進(jìn)步獎二等獎。
“超級畫板”落地
推廣這款好的教學(xué)軟件
1995年,即將進(jìn)入耳順之年的張景中開始“廣漂”生涯?!爱?dāng)時廣州想進(jìn)行一個軟件開發(fā)類的研究項目,剛好和我的研究內(nèi)容有關(guān)系,我們就來到了這里?!比缃?,22年過去,他已年逾八十。
在廣州的22年,有兩項成果讓張景中印象深刻,其中一項是具有自動推理功能的動態(tài)數(shù)學(xué)軟件“超級畫板”。在此之前,他創(chuàng)立了計算機生成幾何定理可讀證明的原理和算法,這項成果被國際同行認(rèn)為是使計算機能像處理算術(shù)一樣處理幾何的“里程碑”。1995年,他因此獲“中科院自然科學(xué)獎一等獎”,1997年獲“國家自然科學(xué)獎二等獎”。
在廣州,這一研究成果變成了智能軟件而更加可視化。“超級畫板”實現(xiàn)了高度的智能化,不僅在使用的方便性和教學(xué)互動性上超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品,而且還可以進(jìn)行幾何機器證明,適用于從小學(xué)到大學(xué)的學(xué)生自學(xué)、教師備課進(jìn)修、課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
2009年,時任廣州市委書記朱小丹在看了張景中的演示后當(dāng)場表態(tài):“廣州要帶頭推廣這么好的教學(xué)應(yīng)用軟件。”他說,廣州發(fā)展教育的任務(wù)非常重,主要從孩子抓起,科普工作要大力加強。讀書學(xué)習(xí)興趣很重要,用了“超級畫板”后,學(xué)生興趣提高了,就應(yīng)該推廣。
如今,這項研究成果已經(jīng)在教學(xué)方面廣泛應(yīng)用,大大提升了孩子們學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。
讓數(shù)學(xué)更好學(xué)
逾百學(xué)生中考100%達(dá)優(yōu)
相比幾何機器證明的高大上,另一項研究更加接地氣。在漫長的科學(xué)研究生涯中,張景中還是一名視科普為終身事業(yè)的數(shù)學(xué)教育家。一直致力于將數(shù)學(xué)變簡單的他,2012年創(chuàng)造了一個不小的教育奇跡。
早在1974年,張景中在新疆一個農(nóng)場子女中學(xué)教書時,就深感學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很困難,由此開始思考讓數(shù)學(xué)變得好學(xué)的方法。20世紀(jì)80年代以來,他陸續(xù)發(fā)表了一系列有關(guān)數(shù)學(xué)教育的著作。然而30多年來,在應(yīng)試教育的大背景下,卻沒人敢將他的設(shè)想進(jìn)行教學(xué)實驗。
“一直到2012年,第一篇論文發(fā)表了32年之后還沒有人敢做,是廣州市科協(xié)支持了這個實驗的立項?!睆埦爸姓f,當(dāng)時廣州市科協(xié)的領(lǐng)導(dǎo)曾找他加入“千師萬苗工程”,即1個專家?guī)?0個中學(xué)生,1000個專家?guī)?0000個學(xué)生。“中學(xué)生那么多,我?guī)Ш?0個能解決多大的問題?我的精力有限,壽命有限。如果能建立一種可操作的方法,無論誰來教,無論誰來學(xué),都能在數(shù)學(xué)上有顯著提高,不是更好嗎?但這需要實驗?!睆埦爸薪ㄗh給他幾個班,讓他進(jìn)行實驗,而且要求不要挑好學(xué)生。
廣州市科協(xié)支持了這一做法。海珠實驗中學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和老師大膽地承擔(dān)了建設(shè)實驗班的工作。實驗班學(xué)生入學(xué)時做了測試,其中一題是讓學(xué)生計算三角形的高,有些鈍角三角形的高在外面,結(jié)果有2/3的學(xué)生不會做,這說明學(xué)生們的數(shù)學(xué)水平確實很一般。授課老師將張景中有關(guān)著作的內(nèi)容編入教案,設(shè)計了90多節(jié)課取代通用教材,有些地方還改變了傳統(tǒng)的定義。3年后的中考,這兩個班的數(shù)學(xué)成績竟然全部達(dá)到優(yōu)秀水平。
“3年時間里,不僅減少了48個數(shù)學(xué)課時,還學(xué)到了一些高中才能學(xué)到的知識。中考成績出來之后,這兩個班的學(xué)生數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率達(dá)到了100%,我都感覺很驚訝。我覺得兩個班的學(xué)生成績會提高,但提高到這個程度是我想不到的?!睆埦爸姓f,因為與課程標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容不一致,實驗有風(fēng)險,學(xué)校當(dāng)初還和實驗班的學(xué)生家長們簽了協(xié)議,保證中考失敗了也能在本校上高中。沒想到兩個班100多個學(xué)生中,除了7個沒有本地戶口的學(xué)生外,全部上了廣州的好高中。
談數(shù)學(xué)教育:
改造優(yōu)化初高中數(shù)學(xué)教學(xué)
為什么學(xué)了和標(biāo)準(zhǔn)課程不一樣的內(nèi)容,學(xué)生的成績反而提高了呢?
張景中認(rèn)為,為數(shù)學(xué)教育而改造數(shù)學(xué),通過豐富發(fā)展數(shù)學(xué)而推進(jìn)教育,是教育數(shù)學(xué)的宗旨。這包括提出新定義新概念,建立新方法新體系,發(fā)掘新問題新技巧,尋求新思路新趣味等。
在他看來,不僅是初中數(shù)學(xué),高中、大學(xué)數(shù)學(xué)都可以改造優(yōu)化。如高等數(shù)學(xué)中的微積分很多人認(rèn)為難懂,歸根到底就是極限概念問題。微積分真的必須以極限為基礎(chǔ)嗎?他思考了50年,最近發(fā)現(xiàn)“其實這個問題很簡單,就是平均速度與瞬時速度的關(guān)系,瞬時速度是忽快忽慢的,基于這個來談微積分,那么高中甚至初中都能講了?!?/p>
談人才引進(jìn):
更重要的是自己培養(yǎng)人才
來廣州之后,張景中每年有一多半的時間在廣州。這些年來廣州發(fā)展得很快,他都看在眼里。廣州吸引人才方面下了很大功夫,但他認(rèn)為除了吸引人才,更重要的是注重自己培養(yǎng)人才。
“人才引進(jìn)會推高政府對人才的重視程度,但如果不培養(yǎng),人才的數(shù)量是有限的,你引進(jìn)一個,別人就少了一個,所以最重要的還是花力氣培養(yǎng)自己的人才?!睆埦爸姓J(rèn)為,引進(jìn)人才要有針對性,根據(jù)科學(xué)問題來組織適當(dāng)?shù)膱F(tuán)隊。
“廣州與北京、上海最大的差距可能在教育。最近幾年,廣州更重視教育了,還組建了教育研究院。教育數(shù)學(xué)實驗在教育研究院立項后,有很多學(xué)校申請參加?!睆埦爸姓f。
“大學(xué)不要停留在數(shù)數(shù)階段,比如院士多少、杰青多少。”張景中稱,有文章說國際上只有三流的大學(xué)在重視數(shù)數(shù),好的大學(xué)應(yīng)該看有什么樣的建樹能夠載入歷史,“我們要爭取解決國際上正在做而沒有解決的問題,或者是人家還沒有發(fā)現(xiàn)而我們發(fā)現(xiàn)提出的問題。”
談人生成長:
反復(fù)思考就可能有所發(fā)現(xiàn)
在張景中的成長歷程中,也曾遇到多個挫折,比如學(xué)歷,雖然北大給他補發(fā)了畢業(yè)證,但他其實沒讀完大學(xué)?!拔抑荒盍巳臧氪髮W(xué),1958年還沒有從北大畢業(yè)就到農(nóng)場勞動了?!睆埦爸姓f。
大學(xué)都沒畢業(yè)是如何取得這么大成就的呢?張景中說是自學(xué)和持續(xù)不斷的思考。在農(nóng)場期間,他就在思考一些數(shù)學(xué)里的基本問題,因為“高大上的東西都是從最基本的開始,從小數(shù)據(jù)和小切口也可以看到很多東西”。
“有人曾問‘?dāng)?shù)學(xué)之王’高斯為何會取得如此大的成就,他說‘假如別人和我一樣持久地思考數(shù)學(xué),他們也會做出同樣的發(fā)現(xiàn)’。其實很多成就都是普通人取得的,一個人在一個問題上反復(fù)思考,就可能有所發(fā)現(xiàn)。”張景中說。
【記者手記】
仍奔波在傳道路上的八旬長者
采訪張景中院士的當(dāng)月正值他80歲生日,當(dāng)他穿著最普通的外套出現(xiàn)在我們面前時,略顯羸弱的身子讓我們一度擔(dān)心他的健康。隨著采訪的深入,記者發(fā)現(xiàn),這位謙遜的長者目前依然奔波在傳道、授業(yè)、解惑的大道上。
采訪約在廣州市南海中學(xué),為了給我們預(yù)留足夠的時間,他犧牲了午休早早趕到,為我們提供了一個小時的寶貴采訪時間;而在接受采訪后的十分鐘,他又將在這所學(xué)校為學(xué)生開數(shù)學(xué)講座。在網(wǎng)絡(luò)上,他的講座信息頗多,足跡幾乎遍布全國,除了中小學(xué)外,還有大學(xué)和專業(yè)的學(xué)術(shù)機構(gòu)。對一個八旬長者來說,這樣的工作強度是難以想象的。
或許是數(shù)學(xué)家天生思維敏捷,雖是高齡,他思路仍然十分清晰,每個人名、每個數(shù)字都記得一清二楚。他鄉(xiāng)音很重,“河南普通話”是他的“標(biāo)配”,每當(dāng)記者聽不清楚時,他都會含笑重復(fù),慈祥的面龐一下子就拉近了與人們的距離。或許這就是數(shù)學(xué)的魅力:盡管是一座高峰,但也可以很接地氣。
?。ㄔd于《廣州日報》 2017-03-20 A02版)
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