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听美国奥数队总教练演讲后,一位上海高中生写下这样的感想

2017-03-24 王耀增 外滩教育

看点  上周,美国奥数队总教练罗博深来到上海平和双语学校,为孩子们做了一场关于数学的精彩演讲。这也是外滩教育主办的D.N.A.大师校园课堂”的第三场活动,照例引起了师生们的热烈反响。平和高三学生王耀增同学在讲座后写下了自己的听后感。一起来看罗教授怎样激发孩子对纯数学的热爱!

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文 | 王耀增    摄影 | 洪宇哲

编辑 | 闻琛 吴妍娇


上周三,美国奥数队总教练、卡内基梅隆大学数学系副教授罗博深应邀来到上海平和双语学校,为一群对数学充满热情的孩子,带去了一场精彩纷呈、妙趣横生的讲座。


在罗博深的口中,数学不仅仅是纯粹的数字游戏,数学也是一种哲学。学习数学就是学习思考,从对一件事一无所知到完全了解的过程,而思考是一切的中心。每个人都可能有各种直觉,而当直觉错了的时候,就轮到数学登场了学习数学的过程很奇妙,因为有很多美丽的巧合时而发生,而数学就是为了回答这样一个问题:这最美的数学,因何而美?


虽身为奥数教练,罗博深却丝毫不主张大家功利地学奥数。因为在他看来,一个孩子数学好不好,不应该以是否擅长奥数来评判。他希望,参加奥数竞赛的孩子,爱上的是一种挑战的精神,而不是纯粹的爱赢。


美国奥数队总教练罗博深在平和双语学校演讲


下面是平和学子王耀增写下的讲座听后感,短短两小时令他收获颇丰:

 

罗博深博士是卡内基梅隆大学数学系的副教授,也是美国国际奥林匹克赛的主教练。近日,他来我们学校做了一次别有趣味的讲座。作为一名数学爱好者,我很荣幸地参加了这次的讲座,并从罗博深教授的话语中,得其十之一二。

 

作为一名纯理论数学的研究者,罗博深教授丝毫不掩饰自己对数学的喜爱之情 ——他直言数学是一门哲学,是人们思考方式的体现。所谓思考方式,即当我们与新事物建立联系的方法。通常来讲,我们利用直觉去理解这些新事物。例如,我们在想一个抛硬币的结果是正面的概率时,直觉告诉我们概率是50%,因为硬币不是正就是反。

 

然而,有些时候,直觉就有些难以捉摸生活中的难题了。例如,我抛两枚硬币,我知道至少有一枚硬币是反面,那么另一枚硬币也是反面的概率是多少呢? 直觉仍然感觉是二分之一的几率 — 非正即反。但是实际上并非如此。进过数学的简单列举,我们知道硬币的情况有四种——正正、正反、反正、反反,所以另一枚硬币也是反面的概率是三分之一。

 

罗博深教授说,这就是我们需要数学的原因——当直觉无法解决问题的时候,我们就需要依靠数学的思维来解决这些问题。如果直觉一直有用的话,那我们要数学做什么?然而,罗博深教授又说,直觉和数学是互不冲突的,在数学的学习中,直觉也是重要的一环:

 

有一天下课,有一个同学找到他,问道:“您知道八十九分之一是多少吗?” 他很疑惑,因为他不知道八十九分之一有什么特殊的地方。学生说:“您好歹也是一个数学家,怎么会不知道呢?”他写下了这一串数字:

 

0.0112359551

 

直觉告诉他 — 这串数字的确很特殊 — 因为看起来前两项的和,就是下一项,即斐波那契数列——

0+ 1 = 1

1+ 1 = 2

2+ 3 = 5

 

到了第七项的时候,似乎就不对了,应该一个八,但是现在是九。然而,他知道,其实的确应该是九:



这是一个斐波那契数列从小到大的排列——而八十九分之一,似乎就是斐波那契数按照十进制排列而得,这是直觉。而通过数学的计算(见下图),他意识到,这样的猜测是正确的,这样偶然的巧合正是由数学的思维模式得到证实的。


假设数列F为斐波那契数列,Fn为第n项:


F0 = 0

F1 = 1

F2 = 1

F3 = 2

F4 = 3

……



罗博深教授提到,数学的思维模式,最重要的是学习如何使用很长的逻辑链去解决问题。 当学生问起他如何做数独(Sudoku)的问题时,他说,数独其实就是更简单的长逻辑链——即思考一个数字填入九宫格之后的情况。教授说,最重要的,不是解决这些问题带来的赢得胜利的快感,而是不断挑战自我的感受。数独越难,就越兴奋——这样才有还活着,还在思考的感觉。


这在他的奥赛带队中得以体现——当被问起中国奥赛和美国奥赛的区别时,他说,重要的是竞赛的时候,不要有一颗赢的心,决不能因为赢了就感到自满,而是要因为这些题目很难,很有挑战,而感到兴奋。


有些时候,一直通过做题提升水平的队员往往经过一两次胜利,就贪恋上了赢下比赛的感觉,从而不思进取。而有些队员,他们就是为了这样的挑战而选择竞赛。例如,有一个队员在上了大学之后,进大学的第一周,听到了一个研究生的有趣的毕业论文选题,花了一周时间,就解决了这个问题。这样的情况在美国奥赛的训练中比比皆是。


罗博深教授说,他们虽然在平时也做一些IMO的题目,但是学生在课余时间,往往都选择学习更深层次的内容,比如大学中的数学知识。他也鼓励队员去这样做,因为他本身也是这样的例子。他有一个很有趣的发现,队员要么就是从课业很重的高中出来,要么就是下午三点半就做完学校功课的。



他说,课业很重的高中可以保证学生大多保持在一个很高的水准,而像他自己,就不是出身于这样的高中。他之所以能够有这样的数学水平,是因为他会从三点半到九点一直做自己想要研究的数学问题。而学校中的老师也鼓励他这样做,他就自然而然的在数学上有了不小的成就。这样的奥赛训练方式就由他贯彻到自己对学生的训练之中,让他的队员增强学习数学的能力。


总而言之,罗博深教授在上海市平和双语学校的演讲非常精彩。通过一些能够让听者感同身受的直觉与数学的比较,一些有趣的数学巧合背后的逻辑推理,引发了学生们对纯数学领域的热爱。而他对学生学习数学的方法,也颇有其独特的道理。

 


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