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  • 华罗庚的数学思想

    从熟能生巧说起

    “熟能生巧”是中国的教育古训。不过,时下的教育理念,却完全摒弃了这一观点。这句话翻译成英是“Practice  make  perfect”,国外的教育家大多不赞成。国内的教育家也认为“熟能生巧”几近于“死记硬背”,将它丢在一边不予理睬。

    那么我们看看华先生是怎么说的。华先生在“聪明在于学习,天才由于积累” [1]一文中认为:向科学进军必须“脚踏实地,循序前进,打好基础”。接着,有一段非常精辟的论述:

    “我想顺便和大家谈谈两个方法问题。我认为,方法中最主要的一个问题,就是‘熟能生巧’。 搞任何东西都要熟,熟了才能有所发明和发现。但是我这里所说的熟,并不是要大家死背定律和公式,或死记人家现成的结论。不,熟的不一定会背,背不一定就熟。如果有人拿过去读过的书来念十遍、二十遍,却不能深刻地理解和运用,那我说这不叫熟,这是念经,熟就是要掌握你所研究的学科的主要环节,要懂得前人是怎样思考和发明这些东西的。”

    古老的教育箴言“熟能生巧”,经过华先生一解释,将它和死记硬背区分开来,就可以成为数学教育的一个基本出发点。我们在中小学教学中, 对一些基本的内容,必须做到“熟能生巧”。

    一个有意思的事情是,数学大师陈省身,同样在数学教育中倡导“熟能生巧”。2004年12 月7日,中央电视台《东方之子》播出对陈省身“几何人生”的采访,记者李小萌评论说:“面对成功, 陈省身说他只是熟能生巧而已。”接着,陈先生说:“ 所有这些东西一定要做得多了,比较熟练了,对于它的奥妙有了解,就有意思。所以比方说在厨房里头炒菜,你做个菜,炒个木须肉,这个菜炒了几十年以后,是了解得比较多,很清楚,数学也这样子,有些工作一定要重复,才能够精,才能够创新,才能做新的东西。”

    两位大师的见解如此相同,我们当知“熟能生巧”对创新的重要性了。现如今,讲创新的言论遍地皆是,却对“熟能生巧”讳莫如深,实在不是一种好的倾向。

    读书要“从薄到厚”,然后“从厚到薄”

    如果说“熟能生巧”,还是借用古人的话来谈打好基础的重要性,那么华先生关于“厚薄读书法”则是关于“基础与创新”的全新创见。1962年,华先生在《中国青年》发表《学与识》的文章,根据他多年积累的治学经验,明确地提出了“由薄到厚”和“由厚到薄”的 两阶段读书法。这一充满个性的语言,立即传遍大江南北,现已成为中国数学教育理论的宝贵遗产,至今我还清楚地记得当初读到这篇文章时的心灵震撼。

    做研究要打好基础,人所共知;做学问要弄懂弄通,人所共求。但究竟怎样算打好基础了?什么是把知识“弄懂”了?却难以说得清楚,心理学上有种种界定,也是云里雾里。华先生的这一“厚薄读书法”,就把这层窗户纸捅破了。华先生说:

    “有人说,基础、基础,何时是了?天天打基础,何时是够?据我看来,要真正打好基础,有两个必经的过程:即‘由薄到厚’和‘由厚到薄的过程。‘由薄到厚’是学习、接受的过程,‘由厚到薄’是消化、提炼的过程。
    经过‘由薄到厚”和‘由厚到薄’的过程,对所学的东西做到懂,彻底懂,经过消化的懂,我们的基础就算是真正的打好了,有了这个基础,以后学习就可以大大加快,这个过程也体现了学习和科学研究上循序渐进的规律。”

    打基础与创新的关系,是当前数学教育一个十分重大的课题。国家需要创新人才,但是中小学教育是基础教育。基础教育要打基础,天经地义。在基础教育阶段,学生还没有能力做到真正的“创新”。那么,基础教育应该怎么做呢?按照华先生的意见,就应该是按照“厚薄读书法”的含义去做。第一步是让学生吸取知识,反复练习,广泛涉猎,加进自己的理解,把书读“厚”,然后是第二步,帮助学生通过反复咀嚼,消化吸收,自己总结经验,包括数学问题解决的经验,能够提纲挈领,如数家珍似的把知识融会贯通。这样做,既是打基础,又是创新。中小学生能够做到这样,将来的发展前途必然广阔,创新的机会大大增多。这对当前的某些假“创新”之名,行功利之实的浮躁风气,实在是一剂令人清醒的良药。

    这里,我们也不妨引用吴文俊先生的话加以佐证。吴先生说[2]

    “关于创新的含义,牛顿曾说,他之所以能够获得众多成就,是因为他站在过去巨人的肩膀上,得以居高而望远。我国也有类似的说法,叫推陈出新。我非常赞成和推崇‘推陈出新’这句话。有了陈才有新,不能都讲新,没有陈哪来新!创新是要有基础的,只有了解得透,有较宽的知识面,才会有洞见,才有底气,才可能创新!其实新和旧之间是有辩证的内在联系的。所谓陈,包括国内外古往今来科技方面所积累的许多先进成果。我们应该认真学习,有分析有批判地充分吸收。”

    基础教育的创新,不能强求学生去做一些他们不喜欢的所谓“探究”工作。学生的创新,主要在于把“陈”了解得透,把“厚”书读“薄”。

    数学见识之一:“数形结合百般好”

    华先生的数学教育名言中,以“数形结合”一词流传最广。你走到任何一所学校,问任何一位数学老师,没有不知道“数形结合”的。我没有考证,在华先生之前,是否有人提出过“数形结合”,但是可以肯定,“数形结合”能够走进中国每一位数学教师的心田,是从华罗庚先生的一首教学诗开始的:

    数与形,本是相倚依,焉能分作两边飞。数缺形时少直觉,形少数时难入微。数形结合百般好,隔裂分家万事非。切莫忘,几何代数统一体,永远联系切莫离。

    华先生在谈到“知识、学识、见识”[3]时说道:“知了,学了,见了,这还不够,还要有个提高过程,即识的过程。因为我们要认识事物的本质,达到灵活运用,变为自己的东西,就必须知而识之,学而识之,见而识之,不断提高。”什么是“识”?我想“数形结合”就是一个范例。

    清代袁枚说过“学如箭簇,才如弓弩,识以领之,方能中鹊”。说得很对。我们的数学教育理论中,强调不能只学知识,还要培养能力。这当然对。但是,你有能力却没有见识,把箭乱放一通,怎能打中目标?

    华先生提倡“识”,对数学教育的启示是,需要培养数学意识,用你的能力,把箭发向那个需要射中的目标。如何培养学生的“识”,是一个值得研究的课题。

    “弄斧班门”

    最后,我们要提到华先生关于“弄斧必到班门”的名言。真正的“弄斧班门”,需要勇气、自信、胆量和能力,不是每个人都能达到的。但是作为期望的目标,还是要有一点精神,正如“不想做元帅的士兵不是好士兵”的说法那样。值得提到的是,华罗庚先生在1980年应邀在国际数学教育大会上作大会发言,题目是“在中华人民共和国普及数学方法的若干个人体会”[4]。这几乎是一个数学教育工作者能够得到的最高荣誉。

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