
『高等數學是棵大樹,多少學生掛科掛在了這棵樹上。』一句調侃,卻道出了不少學生與高數交鋒的辛酸史。
然而,一本僅184頁的小冊子——《高數筆談》,卻讓數學的世界不再那麼高深。這本由93歲的東北大學退休教授謝緒愷手寫的『網紅』高數參考書,出版社幾次加印售罄,微博上的求購留言多達400餘條:『老教授像拉家常一樣讓你走進高數世界』『深入淺出,非常棒的科普讀物,適合成年人閱讀』……
在充滿定理、公式、習題的數學世界裡,《高數筆談》用什麼魔法把『難啃』的高數變得通俗易懂?
將深奧的定理與日常生活結合,讓抽象的數學變得簡單
『前兩年偶然翻閱一本高數教材,發現我對其中的許多理論也是似曾相識。身為高數教師的自己尚且如此,何況學生?』說起高數難懂,謝緒愷頗為感慨。現行的高數教材品種單一,偏重演繹推理,講究證明的邏輯嚴密性,而聯系現實應用部分少。這對工科或其他應用學科的學生來說,常常事倍功半。
『《高數筆談》的主旨就是「數學問題工程化,工程問題數學化」。』謝緒愷說:『如果說數學專業的學生學數學是「鑄劍」,那麼其他專業的學生更需要「用劍」。我想通過一本理論高度聯系實際的輔導資料,讓抽象的數學變得簡單,打消學生的畏難心理,並迅速轉入實際應用。』
為了讓學生們一看就懂,謝緒愷將深奧的定理與日常生活、常見問題、寓言故事結合,通俗地講述出來。書中的習題則包含了哲學、文學等各個學科,讓人讀來親切自然。其中就有這樣一道題:莊子有言:一尺之棰,日取其半,萬世不竭。試據此構造一數列,並求其極限。
『數學來源於生活生產實踐,一本好的高數參考書,一定是學生一看就懂的。』謝緒愷坦言,為了使數學通俗化、接地氣,他在書中也做了一些處理,比如不分開閉區間,罔視左右導數……難免會損失一定的周密嚴謹。
數學教育不僅是傳授定理公式,更重要的是傳授思考方法
『數學最令人著迷的地方,就是它的簡潔之美和邏輯力量。』謝緒愷說:『復雜問題說簡單,並不是水平就低了;簡單問題說復雜,也不是水平就高了。』
謝緒愷善於把實際情況精煉成數學問題,或把數學定理還原成現實場景,聽了他的解釋,許多學生常常覺得豁然開朗又難以置信,『高數就是這麼回事?』
在謝緒愷眼裡,數學教育應擔負起傳播科學精神的使命。『數學是培養理性思維的利器,更是人類思維的體操。』謝緒愷說,有時他甚至會故意先寫錯,來讓學生發現。『科學精神是懷疑精神,要教會學生用懷疑的眼光看知識。先懷疑、再實證,纔能有所創新。學數學或者學其他學科,要學思想方法,把知識應用起來。』謝緒愷感慨道。
『高數學不好,很大一部分原因是教材編得太難看懂。』一位名為『鞋老板』的網友在微博留言。對此,謝緒愷這樣解釋:『很多高數教材千篇一律,又很復雜,其實是編者為了省事抄來抄去,自己也沒有弄懂弄通。』這次他重新編寫教材發現,由於許多教材幾十年沒更新,有些基礎性錯誤也延續了好多年,甚至自己教課時也沒注意到。謝緒愷反思說:『寫書也是重新思考和梳理的過程。數學教育不僅僅是傳授靜止的定理公式,更重要的是傳授思考方法,理論聯系實際,引導學生創新。』
『這樣的高數輔導教材,給如何與時俱進地進行教學改革提供了示范。』謝緒愷的學生、中國工程院院士柴天佑說。
『數學原來可以這麼有趣,看謝老的書,就像和一位博學的長者面對面暢談。』東北大學數學與應用數學專業學生喻金說。
寫書和教學都要厚積薄發,功夫下在動筆前
白襯衫外罩一件毛背心,朴素中不消風骨,謝緒愷端坐於一米見長的簡陋書桌前。幾本稿紙,幾冊參考書,一把格尺用以劃出清晰的分數線,書桌上別無他物。
『別人都說,一看我就是個教書的,個子小,穿的也不時髦。』雖然頭發已花白,謝緒愷開起玩笑來,總讓人忘記他已經年過九旬。2005年走下東北大學的講臺時,他已在自動控制系、數學系教了55年書。
『給學生喝一杯水,自己要先准備一大桶水。』謝緒愷寫作時,書桌上幾乎沒有參考書,功夫都下在動筆之前。他說:『圖書館裡相關的書基本都要讀一遍,弄懂吃透,裝在腦子裡。寫書、教學都要厚積薄發。』
在寫作《高數筆談》的一年多時間裡,謝緒愷經常在圖書館一坐一整天,手寫了500多頁22萬字的書稿,畫了100多張圖表,又與出版社進行了10餘次的面談改稿、10餘次的校稿和30餘次的電話溝通,每一處細微修改都反復推敲。
今年6月,謝緒愷完成了《高數筆談》姊妹篇《工數筆談》的編寫,書稿已進入出版階段,現在正在寫作第三本。
『為學生解決學習數學的難題,讓學生知其然更知其所以然,就是我的動力源。』這是謝緒愷寫書一直堅持的初衷,『我有55年的教學經驗,別的事做不好,這件事能做好。』
謙虛背後,謝緒愷其實有『高調』的過去:早在1957年全國第一屆力學學術會議上,他的學術成果就得到錢學森、周培源、秦元勛等人的認可;32歲時提出的『謝緒愷判據』,讓國際自動化學界第一次出現了以中國人名字命名的研究成果;現代控制理論方面的第一本中文教材《現代控制理論基礎》也是由他撰寫的。
『科研與教學相輔相成,沒有科研實力,教學達不到高度,沒有教學過程,很多問題也想不到。』謝緒愷始終認為:『教師是太陽光下最光輝的職業,學為人師,立德樹人,行為世范。』今年教師節,他用一首自創的詩朗誦《我是一名人民教師》表達心聲。
事實上,謝緒愷不但自掏腰包出版,還把全部稿酬用於購書贈送給學生。『我已經得到了很多,但為社會貢獻得還很少,如果我的著作能對學生有一點點提昇,我就非常開心。為學生、為科學付出,就是我的幸福。』說話時,謝緒愷的眼裡含笑:『中國知識分子講究「立德、立功、立言」,我能做到的一點就是「立言」——把畢生所學集結成書。只要身體允許,我還會一直寫下去。』
(王鈺慧 參與采寫)
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