奥数国家队原主教练单墫:数学的本质是自由

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划重点

01奥数国家队原主教练单墫表示,数学的本质是自由,旨在发现有数学天赋的人加以培养并普及最新的数学研究成果。

02单墫认为,学习奥数对于培养思维能力有很大的益处,但关键在于后期的发展,而非过早或过晚培养。

03他表示,数学教育应该减负,把真正的核心知识点精简,鼓励学生提问和独立思考。

04此外,单墫强调数学教育师资力量和水平需要加强,不应过分强调计算能力。

05最后,他建议奥数学习应该是一个平稳的市场化过程,从学生的兴趣出发,找到自己聪明的点去发展。

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澎湃新闻记者 何锴 实习生 童佳轩 视频编辑 吴佳颖 实习生 刘宗坤 调色 江勇 海报 郁斐(10:17)

1953年,数学家华罗庚跟随中国科学院代表团访问苏联,苏联数学竞赛主办方握着他的手说,数学竞赛不是为了评奖,而是“引导青年人进入科学的最先一步,鼓舞青少年训练‘research ability’(研究能力)的起点”。

经过几年的筹划,1956年,中学生数学竞赛在我国的北京、上海、天津、武汉4个城市举行。华罗庚先生兴奋地在《数学通报》上欢呼:“中国即将拥有自己的数学竞赛协会了!”。

1959年,在数学家罗曼教授的倡议之下,第一届国际数学奥林匹克竞赛IMO(International Mathematical Olympiad)在罗马尼亚举行,从7个国家参加的比赛,发展成了现在五大洲100多个国家和地区参与的赛事。

1985年,中国奥数代表队第一次参加IMO。四年后,1989年,中国队第一次拿到了团体总分第一名。次年,国际数学奥林匹克竞赛到北京举办,这也是中国第一次承办大型学科竞赛活动,中国队也在这届比赛中蝉联冠军。至此,奥数在中国成了一块金字招牌。

39年过去了,在中国,奥数的发展有过全民的热潮,也有过“禁奥令”的低谷,几经沉浮。

上世纪八九十年代,学习奥数曾在国内掀起过一波热潮,在特长生和保送名额等因素加持下,奥数教育曾经一度失控,甚至有高校开价40万来“买”奥数集训队的学生。2000年之后,多个城市出台文件禁止奥数教育,曾经狂热的奥数教育被叫停。2013年,教育部发文要求治理奥数,缓解学生升学压力。

2024年第65届国际数学奥林匹克竞赛,中国队以2分之差惜败,获得团体总分第二名,五连冠被终结。这个结果引发了一次不小的讨论。时至今日,我们该如何看待奥数,如何看待数学竞赛和数学教育?

我们专访了单墫教授,他曾在1989年作为中国数学奥林匹克代表队副领队、主教练,1990年作为领队、主教练,率队参加IMO,两次都拿下冠军。

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10月,单墫给中国数学奥林匹克江苏集训队上课,鼓励同学上台做题。澎湃新闻记者 何锴 摄

【以下是澎湃新闻对单墫的采访整理】

澎湃新闻:在你看来,举办国际数学奥林匹克竞赛IMO(以下简称国际奥数竞赛)的意义是什么?

单墫:奥数的目的很明确,首先是发现有数学天赋的人加以培养,另一个就是普及最新的数学研究成果。2000年以后的14位菲尔兹奖得主中,8位都曾在国际奥数竞赛中得过奖。因为奥数竞赛的举办,数学方面的书籍增加了很多,也促进了数学教材的改革。很多数学教材中引入思考题和“想一想”等内容,提高了学生以及老师的数学水平。

澎湃新闻:一开始你是怎么和国际奥数竞赛结缘的?

单墫:我一直学习数学,也从事数学教育。上世纪70年代末的时候,我关注到一些国外数学竞赛的题目,我自己就会做一下。后来我到了中国科学技术大学学习,当时我们学习数学的几个人包括校长都对数学竞赛比较感兴趣,做了国际数学奥林匹克竞赛(IMO)前20届的题目。1985年中国第一次组织了奥数选手参赛,当时条件很差,我们参考资料都很少,不像现在参考和学习的资料都非常多。

澎湃新闻:中国队在国际奥数舞台第一次拿到团体第一名是1989年,当时也是你第一次带队,夺冠心情如何?

单墫:1989年拿到的团体冠军,那一年我是中国队的主教练兼任副领队,比赛在德国举办。还是很高兴的,当时我和队员还特意在数学家高斯的墓前合影留念,是非常珍贵的回忆。在1989年夺冠之前我们分别拿过第二名,第四名和第八名,是2的一次方和2的2次方和2的3次方,当时我们队员之间就开玩笑说这次我们应该就是2的0次方,该拿第一名了。1990年的时候,国际奥数比赛就第一次在我们中国举办,那一年我们也拿到了冠军。

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1989年,德国,单墫与夺冠的中国IMO队员在高斯铜像前留影。澎湃新闻记者 何锴 摄

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1989年,单墫在德国带队比赛。澎湃新闻记者 何锴 摄

澎湃新闻:2024年举办的第65届国际奥数竞赛,美国队团体得分比中国队高了1分,拿下冠军,终结了中国队的几连冠,你怎么看待这一比赛结果?

单墫:我认为比赛总是有胜有负,就像我们中国的乒乓球队,即使很强但成绩也会有起伏。胜负我认为很正常,不可能永远拿第一。总体来说我们中国队的成绩肯定是前几名的实力,相当稳定。我们有一套成熟的选拔机制,选手都是从各个省市层层选拔上来的,训练的师资力量也非常好。不能因为一次比赛没有夺冠就质疑我们国家奥数选手们的实力,我认为他们的水平仍然是很好的。

澎湃新闻:接触过这么多的奥数金牌选手,在你看来这些人都有什么特点?

单墫:努力以及谦逊。每一届奥数国家队都是6名选手,我带过几届,据我的观察这些选手虽然各有各的聪明之处,但他们都很努力和谦逊。

澎湃新闻:中国奥数事业经过这么多年的发展,你觉得有什么变化?

单墫:从开始到现在,我们的选拔机制以及学习材料等等都在提高。但和之前相比,我认为我们现在的奥数事业缺乏了数学家的关心。我当时在中国科学技术大学学习,对数学竞赛非常感兴趣。华罗庚经常来听课,听到台上老师讲课讲到一个三角不等式,忽然就会自己上台去做题,当时他腿有点不方便,拄着拐杖也要上台去解题,非常不容易。

当时的国内几所高校比如中国科技大学、北京大学、复旦大学、南开大学有一批数学学者都非常热衷于数学竞赛和研究。但这两年我感觉国内高校对于数学竞赛的关注度似乎不如之前。

澎湃新闻:原来在中科大学习期间和华罗庚交流多吗?

单墫:听过他上课,但交流不算太多。我算是华罗庚老师学生的学生,我的老师是王元,王元老师是华罗庚老师的弟子。

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1992年,单墫(左三)陪同老师王元(左二)在南京参观《小学生数学报》等编辑部。 受访者供图

澎湃新闻:有一种观点认为只有5%的孩子适合学奥数,剩下的孩子学习就是陪跑,如何看待这种观点?

单墫:我认为这个取决于你学习奥数的目的是什么,如果你一定要成为专业的选手,要去国际奥数竞赛拿到金牌,那肯定是很少数的人,即使入选了国家队也不一定能拿到金牌。但对于普通人来说,学习奥数肯定也会有一些好处,因为数学学习主要是为了启迪人的思维。数学本身是很活泼的东西,不是僵死的东西,有人认为数学非常死板就是套公式,这个是学习方法出了问题。数学其实就是培养人脑子灵活的学科。

至于说认为学习奥数就要从中得到什么利益和好处,那确实不可能人人拿金牌,或者找到很好的出路。就算是我们数学系的学生,据我所知,大部分人出去之后也不是从事数学研究相关工作,这条路很难,工资待遇也不高。这是各行各业的一个普遍现象,每个行业真正潜心做研究的人总是少数。

澎湃新闻:学习奥数对于培养思维能力有很大的益处?

单墫:我认为是有很大的益处。最简单的例子就是24点,用任意4张扑克牌,使用加减乘除变成24,这就是一个很好的游戏。这种数学游戏课本上没有,某种意义上来说这就是最基础的奥数,属于非常灵活的东西。数学学科里最有趣的一部分就是奥数,这是我给出的定义,有人认为这么说不合理,我觉得也没关系,大家都有各自的观点,世界上也没有完全合理和准确的事情。

当然我也不是提倡人人都必须学奥数,只是说学习奥数肯定会有好处。

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10月,中国数学奥林匹克江苏集训课课前。 澎湃新闻记者 何锴 摄

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10月,中国数学奥林匹克江苏集训课课上。 澎湃新闻记者 何锴 摄

澎湃新闻:奥林匹克数学竞赛和我们熟知的奥林匹克运动会有什么共同之处吗?

单墫:同样都叫奥林匹克,数学竞赛和很多体育项目的竞赛确实有一些共通之处,都在培养人的能力,体育是培养人的运动能力,数学是培养人的思维能力。思维能力有物理的思维能力、化学的思维能力以及文学的思维能力,各有不同,就像不同种类的体育项目。

我认为数学的思维能力是一种很重要的思维能力。跟体育项目相比,奥数竞赛可能还更保险一点,避免很多物理上的伤病,少一些副作用。学习奥数不会对人有什么伤害,学不懂不学就是了。当然也会有很多人说奥数的副作用是题目太难,给学习者心理造成创伤,我觉得这个说法就比较牵强了。

澎湃新闻:有观点认为数学学习更多是看一个人是否有天赋,也有观点认为后天努力和训练更重要,请问怎么看待这两种观点?

单墫:这两种观点很难说哪种更有道理,但从我个人事数学研究和教育的经历来看,我认为后天的努力和训练更加重要。我的学习工作生涯中遇到过很多数学方面的人才,也确实遇到过天才,我在中科大学习时的同学肖刚,我认为他就是个天才,很有数学方面的天赋,很多人看到他每天在校园里逛,觉得他不用怎么努力,好成绩全凭天赋。但我们是室友,我清楚知道肖刚每天也是非常用功刻苦,但他看书学习的速度和思路确实异于常人,学习外语他真的能够做到把字典背下来,看数学教材他的速度也非常快,对知识的理解也往往别具一格。

其实人和人之间差异很大,有的人很早就天赋尽显,但也有不少人随着年龄增长慢慢做出成绩,很难一概而论。

澎湃新闻:有一种观点认为奥数培训越早越好,能进一步拉开与他人的差距,怎么看待这种观点?

单墫:早培养和晚培养肯定会有差距,但我觉得关键还是看后期的发展。其实我们目前基础教育所学的知识并不多,后期如果有兴趣、有志于做数学研究是完全赶得上的。知识随时都可以学进去,重要的是对数学的兴趣,还有就是思维方式和学习习惯。

菲尔兹奖得主韩国的许埈珥,本科学习的也并不是数学,他从小数学成绩也很差,大家都觉得他自己没有数学天赋,包括他自己也是想做一名诗人或者记者。2006年菲尔兹奖得主日本的广中平佑到首尔大学访学,意外发现了许埈珥的数学天赋,让许埈珥走上了数学研究的道路,并且在2022年拿下了菲尔兹奖。从他的例子其实我们可以看到,找对了数学学习的兴趣和方法,配合好的导师,依然可以做出很优秀的成绩。

澎湃新闻:有人说中国人的数学普遍都很好,包括我们看到美国奥数代表队也有不少华裔面孔。

单墫:很多外国人印象里中国人数学都很好,是因为中国人的小学数学好,或者说是中国人的计算基础很扎实,计算能力相当强,但这并不代表数学好。单纯的计算在数学学科中不算太重要的内容。以前我们把数学学科翻译成“算学”,但这个名称我们也早就不用了。现在单纯的计算其实已经可以靠计算机来完成了。我认为计算能力不宜过分强调,还是要注重数学思维能力的培养。

中国人至今还没人能拿到菲尔兹奖,某种程度上就说明我们的数学研究水平还没达到一定的水平。

澎湃新闻:为什么中国仍然没有学者拿过菲尔兹奖?

单墫:我觉得中国的数学研究人才缺乏厚度、缺乏“中间人”。如果把数学研究比做一个金字塔,我们国内不缺塔尖的人,我们有很好的数学方面的顶尖人才,金字塔的下层我们国内数学的基础教育做得也不错,有着比较扎实的基础。但唯独缺乏了金字塔塔身的一批“中间人”,不是说没有,但这批人的数量不够,厚度不够。我自认为是一个“中间人”,乐于做一个承上启下的角色,希望能有更多人来到塔身中间。什么时候我们的数学研究者有了一定的厚度,中国学者拿菲尔兹奖也就是水到渠成了。

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10月,中国数学奥林匹克江苏集训队课上,单墫帮同学看解题思路。 澎湃新闻记者 何锴 摄

澎湃新闻:中国这些年的在国际奥数赛场的成绩和水平都在世界前列,数学竞赛和数学研究之间是怎样一种关系?

单墫:数学竞赛和数学研究就好比一个实习生和正式员工之间的关系。数学竞赛比如奥数竞赛,选手面对的是题目和已知的答案,题目可能难但总有人能做得出来,当然数学竞赛可以很大程度上选拔出很多适合数学研究的人才。但真实的数学研究就完全不同了,很多研究的课题、方法、方向都是面向一个未知的领域,很可能一辈子也做不出来。

澎湃新闻:你做过十几年的中学老师,后来又在高校里做数学研究和数学教育研究,对于现在我们的数学基础教育和高等教育有什么看法?

单墫:我认为我们目前的数学教育首先要减负,把真正的核心知识点精简。我自己都是把数学作业留在课堂上,让学生当场做当场讲解,课上学生们如果不会做老师还能知道是哪里不会,进行讲解。如果留到课后,学生不会做那就很麻烦了。有的老师讲满整整一节课,我认为这种方式不妥,没有留给学生足够的思考和消化时间。我觉得数学课要鼓励学生提问,不提问意味着没有思考,没有思考就等于没有发展。

我在南京师范大学当数学系系主任的时候,去旁听实习老师的数学课。一位实习老师给学生讲解一步一步的解题步骤并要求大家记笔记,我当时就提出了反对意见。数学学习其实不需要记笔记,更不应该限制学生们解题的方法和思路,只要记得公式,其余的解题方法应该是灵活自由的。数学家康托尔曾经说过,数学的本质是自由,我非常赞同这句话,我认为我们目前的数学教育中教条的东西很多,应当摈弃。

澎湃新闻:我们目前的数学教育还有哪些需要加强的地方?

单墫:我认为数学教育师资力量和水平也需要加强。我曾经研究过法国中学数学教师的考试题目,比我们中国本科生甚至研究生数学系的题目还要难得多,因此他们中学数学教师的水平都非常高。反观我们国内中学数学教师,平时的数学研究水平和国外数学强国的数学教师们差得很远。当然这个也需要解决很多现实问题,比如,我认为我们中学教师的待遇需要提高,更持续地吸引培养人才。

澎湃新闻:其实你从小也是非常爱好文学和历史,是怎么走上了数学研究的道路?

单墫:我从小就很喜欢文学历史,喜欢看小说、研究历史。我觉得喜欢文史和研究数学并不矛盾,学科之间都是相通的。

吴健雄是一位伟大的女科学家,她也是胡适的学生,胡适本人并不懂理工类的学科,但并不妨碍胡适的在文科方面对吴健雄有很多的启迪。所以我认为文科理科,数学学科和其他学科的学习思路和方法可以相互借鉴,也能进行互补。在所有学科的学习里,我觉得最重要的是我们要学会思考,独立思考。

澎湃新闻:学习奥数曾经在中国掀起过一波热潮,之后奥数培训市场在国内也慢慢降温,也有人把奥数比看成洪水猛兽呼吁取消,怎么看待奥数在国内这几十年的变化?

单墫:当年全民的狂热学习和现在把奥数视为洪水猛兽要禁止学习,这两种极端我觉得都不正常。我觉得首先要考虑学生的兴趣,外界并不需要过多的干预,不管是宣传奥数好还是诋毁奥数不好,我觉得都没有必要,奥数学习应该是一个平稳的市场化的过程。

虽然我工作很大一部分和奥数相关,但我从不认为聪明人都需要去学习奥数。因为聪明是个很宽泛的概念,有人喜欢做手工并且做得很好这也是一种聪明。每个人的学习还是要从兴趣出发,找到自己聪明的点去发展。但如果有人要说奥数是有害的,那我就觉得非常荒谬了。我们社会上现在很多观点都喜欢走极端,认为好就应该是绝对的好,坏就应该是绝对的坏。很多人可能在奥数方面学习了很久没有成绩,就认为是这门学科有问题,这种观点我认为是错误的。

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家中,单墫给自己每日更新的公众号“单谈数学”出题。 澎湃新闻记者 何锴 摄

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《单谈数学》往年的合集 澎湃新闻记者 何锴 摄

澎湃新闻:除了数学研究外,你还坚持每年出一本专注数学科普的书籍,包括退休后仍然坚持这么做,动力是什么?

单墫:原来在中科大读书的时候,我当时每个月的工资是51块7,养家糊口比较困难。所以从那个时候开始就养成了写数学文章和小册子的习惯,靠这些可以赚一些外快补贴家用。有的人做数学科普更专注趣味性,我的数学科普可能数学含量、准入门槛会更高一些。从读研究生到现在我写的数学科普类文章3000篇应该是有的,出的相关书籍大概50多本。退休之后我也一直坚持每年出一本数学科普的相关书籍,这也是我的爱好。

澎湃新闻:你怎么理解数学这门学科?

单墫:很多人说数学是最重要的学科,我看从实用性的角度来说,数学不如物理和化学。数学本身并不是一门应用型学科,数学就是用来培养人思维,让人可以想入非非,想到未知的世界,想到到不了的地方。爱因斯坦讲引力会造成空间扭曲,这个没有一定数学基础是不可能发现的。爱因斯坦学过很多数学,学过黎曼几何和常量分析,所以他会用数学思维去验证自己的想法。

很多这样的想法可能在当时是没有用的,但未来可能会有大的用处,这就是所谓的无用之用,我认为数学这门学科就是这样的无用之用,很有意思。

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