中科院院士張景中。
他是中科院院士，也是全國優(yōu)秀教師；他是科學(xué)家，也是中學(xué)數(shù)學(xué)教育的設(shè)計(jì)者。在記者采訪的院士中，張景中院士也許是最接地氣的科學(xué)家之一：為讓數(shù)學(xué)更容易，他提出教育數(shù)學(xué)，兩個(gè)班的普通學(xué)生3年之后數(shù)學(xué)成績個(gè)個(gè)優(yōu)秀；為讓數(shù)學(xué)更有趣，他的團(tuán)隊(duì)推出了“超級畫板”，幾何機(jī)器證明研究得到成功應(yīng)用。在廣州工作22年，他的兩大研究成果都得以落地應(yīng)用。他感慨道：“思想解放的廣州讓我的研究成果從紙上進(jìn)入了現(xiàn)實(shí)?！?/p>
【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(jì)算機(jī)與教育軟件學(xué)院名譽(yù)院長，中國科學(xué)院成都計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所名譽(yù)所長等。曾獲“全國優(yōu)秀教師”等稱號及“全國五一勞動獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>
他和合作者提出和實(shí)現(xiàn)了定理機(jī)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(jī)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(jiǎng)二等獎(jiǎng)，1995年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，1997年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。科普作品曾獲2005年和2009年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“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(shí)廣州想進(jìn)行一個(gè)軟件開發(fā)類的研究項(xiàng)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(xiàng)成果讓張景中印象深刻，其中一項(xiàng)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(jì)算機(jī)生成幾何定理可讀證明的原理和算法，這項(xiàng)成果被國際同行認(rèn)為是使計(jì)算機(jī)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(jiǎng)一等獎(jiǎng)”，1997年獲“國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。
在廣州，這一研究成果變成了智能軟件而更加可視化?！俺壆嫲濉睂?shí)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(jī)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(shí)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(qiáng)。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(xiàng)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(jī)器證明的高大上，另一項(xiàng)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(gè)不小的教育奇跡。
早在1974年，張景中在新疆一個(gè)農(nóng)場子女中學(xué)教書時(shí)，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(shí)驗(yàn)。
“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(gè)實(shí)驗(yàn)的立項(xiàng)。”張景中說，當(dāng)時(shí)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(gè)專家?guī)?0個(gè)中學(xué)生，1000個(gè)專家?guī)?0000個(gè)學(xué)生?！爸袑W(xué)生那么多，我?guī)Ш?0個(gè)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(shí)驗(yàn)。”張景中建議給他幾個(gè)班，讓他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)中學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和老師大膽地承擔(dān)了建設(shè)實(shí)驗(yàn)班的工作。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生入學(xué)時(shí)做了測試，其中一題是讓學(xué)生計(jì)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(shí)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(jì)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(gè)班的數(shù)學(xué)成績竟然全部達(dá)到優(yōu)秀水平。
“3年時(shí)間里，不僅減少了48個(gè)數(shù)學(xué)課時(shí)，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(gè)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(gè)班的學(xué)生成績會提高，但提高到這個(gè)程度是我想不到的。”張景中說，因?yàn)榕c課程標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容不一致，實(shí)驗(yàn)有風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)校當(dāng)初還和實(shí)驗(yàn)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(gè)班100多個(gè)學(xué)生中，除了7個(gè)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(shí)這個(gè)問題很簡單，就是平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系，瞬時(shí)速度是忽快忽慢的，基于這個(gè)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(shí)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(gè)，別人就少了一個(gè)，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(duì)。
“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(shí)驗(yàn)在教育研究院立項(xiàng)后，有很多學(xué)校申請參加。”張景中說。
“大學(xué)不要停留在數(shù)數(shù)階段，比如院士多少、杰青多少?！睆埦爸蟹Q，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(gè)挫折，比如學(xué)歷，雖然北大給他補(bǔ)發(fā)了畢業(yè)證，但他其實(shí)沒讀完大學(xué)。“我只念了三年半大學(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?yàn)椤案叽笊系臇|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(shí)很多成就都是普通人取得的，一個(gè)人在一個(gè)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(shí)，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(shí)間，他犧牲了午休早早趕到，為我們提供了一個(gè)小時(shí)的寶貴采訪時(shí)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(jī)構(gòu)。對一個(gè)八旬長者來說，這樣的工作強(qiáng)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(gè)人名、每個(gè)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(shí)，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?；蛟S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。
（廣報(bào)記者秦松 通訊員張英俊、林其剛、梁孝廉）
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