中科院院士张景中:研究《红楼梦》都能用大数据

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对个人来说,有了数学,你考虑问题会比较周到,会理性思考。如果大家都用理性来思考,至少每年自杀的人会少很多。”在昨日由广州市科技创新委员会、广东科学中心、羊城晚报社主办的“珠江科学大讲堂”现场,中国科学院院士、数学家张景中的这句话,把不少观众逗得笑了起来。

当然不止笑声。当张景中将《把数学变容易》的PPT打开时,稍显喧嚣的现场顿时静了下来。“很多人反映学数学难,究竟是什么原因导致的,是老师没教好方法还是……”主持人的这番开场白,尤其吸引了台下身穿校服的学生们。

大数据时代学数学有什么用处

“不光是初中、高中、大学,任何一个学科,要想让人学起来容易点,都是需要改变的。”张景中院士说。

在他看来,数学可以分为纯粹数学、应用数学和为了传承的教育数学。“教育数学就是研究怎么把数学变得简单,好让年轻人来学”。经过多年研究,张景中发掘出了一套独有的数学教育方法,目前在广州一些学校开展实验教学。比如通过用面积的方式学习三角函数,低年级的学生也能很容易地弄明白。

“在现在的大数据时代里,我们把数学学好了有什么优势,有什么时代的用处呢”一位女学生向张景中抛出了困扰着她的问题。

“数钱。”坐在听众席的记者注意到了有人这样小声调侃。

答案当然不是“数钱”。

张景中首先肯定了问题提得好。“现在是信息时代,信息时代本质是数学时代。”他举例说,在70多位诺贝尔经济学奖获得者中,约有一半出身于数学,用了数学工具解决了经济学问题。

“尤其是在大数据时代,什么都可以用数来表示,有些可以用小数据表示,有些可以用大数据表示。比如,一个班里的成绩算是小数据,但如果把一个学生成长过程中几十年的作业情况都放在一起,从这个数据里,我们可以分析他的成长过程,这就是大数据了。”他进而通俗地解释说,大数据就是在海量数据里抽取有用的很少的数据。“数据客观上很大,但本质的东西可能很少,那怎么从大量的数据里提炼出本质,就是靠数学。”

数学在文科领域也有用武之地

“数学还不断孵化出了各种学科”,张景中引述马克思的一句话说:任何一个学科,当它发展到最成熟的时候,就会变成数学的一部分。“以前,统计学、计算机学科都是数学的一部分,后来都独立出来成为了专门的学科。”

一般人不做高等研究,而数学对于做研究的人来说也有它的优势。张景中说,现在文科、理科都离不开数学。比如研究红楼梦,这属于文学范畴,当研究红楼梦后40回的作者是不是曹雪芹时,需要做统计——根据一些词使用的比例和使用时的差别——来判断后40回的作者与前面的是否同一人。

而对个人来说,“有了数学,你考虑问题会比较周到,会理性思考。如果大家都用理性思考,至少每年自杀的人会少很多。”张景中说,很多人自杀临死前才开始后悔,但已来不及了,原因在于他是感性思考,没有理性思考,而理性思考让人心灵健康。

“所以大家现在年轻的时候,多学一点数学,多看看数学的科普知识,会终身受益。数学家长寿的也比较多,因为数学是一种理性思维。”张景中说。

女性数学能力随年龄增大变弱

那么,数学是否公平地“对待”它面前的所有男女性呢“人们一般会认为,女性在初中的时候,数学思维比男性好,往后到了一定程度,就会比男性差,是不是这样呢”这是另一位女学生的困惑。

在张景中看来,“这个问题现在没有定论”,从统计数据上说,数学家中也有女的,但以男性居多。

“我个人倾向认为,第一,可能是有关系,目前没有定论。第二,一般说来,不管男孩女孩都可以学好数学,因为数学和音乐不一样,音乐如果嗓子不好,怎么练可能都不行,而数学的话,‘数学之王’高斯有句话:‘任何一个正常人,像我这样持续不断地思考,都可以得到同样的结论’。”

根据张景中自己的经历,“大家的脑子在速度上是差不多的,你持续不断地思考,就会熟能生巧。就像沙滩上上有很多沙子,里面有贝壳,贝壳中有珍珠,你如果老在沙滩上走,时间越长,就越有机会找到珍珠。”

“把数学变得简单,就是反复思考的结果。”张景中以同学们常见的“碰到难题做不出怎么办”为例,说如果做不出来就先放下做别的,回来再想,再做不出,还干别的去,题目很多,并非只可以做这一道,实在做不出还可以找解答。“女孩男孩,我不能说你一定能成为数学家,但别人能够学好数学,你也一定能够学好。”

小学三年级后再学数学好不好

现在的一些学校在进行这样的试点:小学一、二年级不学数学直到三年级才开始学。这在很多家长中引发了较大争议,一些家长认为,一旦学数学没有“从娃娃抓起”会导致孩子掉队。

而张景中则认为,小学一、二年级多学语文少学数学,很可能是个好办法。他解释说,因为小孩大脑发育的规律,首先是发展记忆,然后才是发展思维。

张景中分析说,在小学生的学习中,如果把一、二年级的数学课留到三年级以后学而把语文提前学,课程总量保持不变,实际上是多学了语文,小时候学语文记忆力好,多背诵古诗,多学点字多练练字,三年级以后,再少学点语文,语文就容易懂了,再多学数学可能会学得更好些。

一位学生现场反映了在学习数学过程中,“平时要记的公式比较多而又没有可能把一天学习的内容全部复习,再加上以前的公式也要记,怎样才能做到很好的复习和巩固呢”

张景中回答说,数学的公式很多,容易忘记。怎样做到数学知识的巩固,他认为学数学与背单词及绕口令是不同的,数学之间是有联系的。他举例,小学有矩形面积公式,还有三角形面积公式、梯形面积公式等,实际上记住一个公式,就可以推导出其他公式,因为数学是有联系的。这样一来,把大量的知识总结在一起,不但可以记住这些公式,还能知道公式的由来,这样学数学就可以把数学学活。

人物简介

张景中,1936出生于河南省,计算机科学家、数学家。中国科学院成都计算机应用研究所研究员、名誉所长,广州师范学院教育软件研究所所长,中国科学院计算机学科和数学学科博士生指导老师,1995年当选为中国科学院院士。

张景中热爱科普和教育,所著《教育数学丛书》获1995年中国图书奖。他从事科普创作和智能教育软件的研究,所著《数学家的眼光》等书于2003年获第六届国家图书奖和全国科普创作一等奖,并获2005年国家科技进步二等奖,主编的《好玩的数学》丛书获2009年国家科技进步二等奖。

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