文匯報2017-03-03第7版
在中國大大小小的城市中,近20年中,但凡家里有過讀書的孩子的,幾乎無人不知奧數(shù)。城市里的小學生、初中生大規(guī)模地學習奧數(shù),堪稱一大特色,被稱之為“全民奧數(shù)”。但從教育主管部門到各種媒體,以及許多名人都不斷炮轟奧數(shù),參加學習的大多數(shù)學生更是怨聲載道,家長叫苦不迭,可見大家又是多么憎恨奧數(shù)。
可是奧數(shù)班依舊在全國遍地開花。更吊詭的是,當一些執(zhí)法人員去查禁奧數(shù)班,竟然還會遭到學生和家長的反對。
這是怎么啦? 不要以為從來都是如此。
20多年前,很多小學、初中學校都有一些興趣小組,其中包括數(shù)學興趣小組,那是學生依據(jù)自己的興趣自主報名參加的。除了藝術類的興趣小組可能要自帶或自己掏錢購買樂器之外,其他小組不用交什么費用,甚至壓根兒就沒人想到這還要額外收費,組織課余興趣小組原本就是學校的基本工作之一。
在小學、初中的數(shù)學興趣小組里,自然要講一些趣味數(shù)學,介紹一些難度高于一般課堂上的數(shù)學題。通過這樣的學習,這些學生鉆研數(shù)學的興趣更加濃厚,數(shù)學成績也大幅提高。同樣,那些作文、英語、棋類、歌唱、舞蹈、籃球、足球等等興趣小組的學生,都會有類似的收獲。這正是舉辦各類學習興趣小組的目的。
然而一切都在這20多年里發(fā)生了極大的變化,尤其是數(shù)學興趣小組演變?yōu)榻裉斓膴W數(shù)班,到了幾乎無人不學的地步。
這是為什么? 那么,奧數(shù)究竟要不要學呢?
季奧富
類似今日的數(shù)學競賽模式是從匈牙利開始的。1894年,為紀念數(shù)理學會主席埃沃斯 (Eotvos) 擔任教育部長,匈牙利舉行了以埃沃斯的名字命名的中學生數(shù)學競賽。隨后,數(shù)學競賽在東歐各國相繼開展。
在蘇聯(lián),1934年的列寧格勒,1935年的莫斯科,分別組織了地區(qū)性的數(shù)學競賽,并稱之為“中學數(shù)學奧林匹克”,認為數(shù)學是“思維的體操”,數(shù)學競賽與體育競賽有著許多相似之處,有很強的競技性,都崇尚奧林匹克精神,從此這類數(shù)學競賽就有了“數(shù)學奧林匹克”這個名稱。
在美國,1938年開始舉辦低年級大學生的普特南數(shù)學競賽,很多題目是中學數(shù)學范圍內的;普特南競賽中成績排在前五位的人,就可成為普特南會員 (PutnamFellow)。
1956年,羅馬尼亞的羅曼(Roman) 教授倡議舉辦國際數(shù)學奧林匹克 (IMO),得到了許多國家的響應。1959年7月,在羅馬尼亞古都布拉索舉行了第一屆國際數(shù)學奧林匹克。1965年芬蘭加入,接著法國、英國、意大利、瑞典、荷蘭等也都在20世紀60年代陸續(xù)加入。
奧數(shù)曾被稱為趣味數(shù)學
奧數(shù)在我國曾經(jīng)被稱為“趣味數(shù)學”,因為奧數(shù)題中,尤其是在小學奧數(shù)題中,許多都帶有很強的趣味性和游戲性。這類奧數(shù)題,題面看似簡單,幾乎人人都能看明白;題意生動有趣,但很有迷惑性;求解的方法很多,絕大多數(shù)人只會用笨辦法做,麻煩、費時,而正確快捷的解答方法往往簡單巧妙。
比如,甲、乙兩人同時從兩地出發(fā),相向而行,兩地距離是11千米。甲每小時走6千米,乙每小時走5千米,甲帶著一條小狗,狗每小時跑12千米。這只狗同時同甲一起出發(fā),當它碰到乙后便轉回頭跑向甲;碰到甲又掉頭跑向乙……如此下去,直到甲、乙兩人相遇。問:小狗一共跑了多少千米?
這也是小學數(shù)學里的行程問題,凡學過行程問題的人都能看懂題意。央視曾經(jīng)有一檔節(jié)目專門討論奧數(shù)問題,其間主持人就舉出這個例題,他的本意是想通過這個例題來說明奧數(shù)題是多么荒誕和不可思議。
確實有些不可思議,想想看,這狗得來回跑多少趟呀! 按常規(guī),我們應該一趟一趟地進行計算。這將是非常復雜的計算過程,基本看完題目就要傻眼了。據(jù)說這還是一位外國朋友當年給蘇步青教授做的題目。
其實這道題非常簡單,完全在學生所學知識的范圍內。甲、乙兩人和狗在這個過程中所花的時間是完全一樣的,只要先計算出甲、乙兩人從出發(fā)到碰面所花的時間就行,而這對于學過行程問題的小學生來說是很簡單的,甲、乙兩人步行1小時就會相遇。已知了狗的速度,再求得狗所花的時間,那么很快就能算出狗跑12千米。
沒見過這類題目的孩子,一開始肯定不會做,但一經(jīng)講解,就恍然大悟。這是一道典型的奧數(shù)題,起初的“難”與后來的“易”對比強烈,真是很奇妙,很有趣。這個題目考查的就是能否很快抓住問題的實質,將學過的知識靈活運用。
數(shù)學的范圍是極其廣泛的,世界上最權威的分類法大概把數(shù)學分成了幾十個大類,一百多個小類。從小學高年級的一元一次方程開始算起,一直到高中畢業(yè),在七八年的時間里,我們所涉及的數(shù)學類別也就是平面幾何、三角函數(shù)、線性方程 (組)、解析幾何、立體幾何、集合論、不等式、數(shù)列等等。作為數(shù)學教育,當然應該以這些內容為主,因為它們是數(shù)學的核心方法和領域,但是這些內容就連初等數(shù)學的范疇也沒有完全覆蓋。
奧數(shù)中有我們平常數(shù)學課上所不講、也沒有時間去講的一些數(shù)學分支的基礎內容,比如圖論、組合數(shù)學、數(shù)論等等,還有很重要的數(shù)學思想,比如構造思想、特殊化思想、化歸思想等等。在小學中低年級奧數(shù)中,還有很多內容是來自中國古代數(shù)學專著的方法和思想,比如“盈虧問題”,比如“雞兔同籠”;還有如小學高年級或中學奧數(shù)中要介紹的“中國剩余定理”等等。其中凝聚了中國古代數(shù)學家的超凡智慧,并且與西方的數(shù)學方程思想很不一樣,獨辟蹊徑,自成一派,這也是中華優(yōu)秀文化遺產(chǎn)的一部分。但這些內容在常規(guī)的數(shù)學教學中也很少講解。
但是,奧數(shù)的“難”不是基礎知識都還沒完全搞懂的“難”,更不是因為還沒有學過相關基礎知識的“難”,而是雖然已經(jīng)學過并搞懂了基礎知識,但由于題目的巧妙、迷惑、曲折,使你很難發(fā)現(xiàn)很難想到的那種“難”。
現(xiàn)在我們可以大致地歸納一下:奧數(shù)就是有趣味的、有較大難度的、有好方法解決的、用來競賽選拔的數(shù)學。
奧數(shù)熱中,大量假冒偽劣數(shù)學題浮出水面
隨著奧數(shù)熱度的上升,在一些非正規(guī)出版社出版的教材中,在一些不具備奧數(shù)培訓能力的老師的課堂上,難免會出現(xiàn)一些“假冒偽劣”的奧數(shù)題,需要大家加以區(qū)分。
首先,“腦筋急轉彎”的試題不是奧數(shù)。例如,“北京大學本科讀多少時間?”四年嗎? 不對,答案是“兩秒”。這根本不是數(shù)學,把這種題放在數(shù)學試卷中,那是“逗你玩”。
其次,個別胡編亂造的“教材”和考題更不是奧數(shù)。例如,一道題目為:將1到10按“1,3,7,8;2,4,6;5,9;10”分成4組,請問是按什么來分的? 答案竟然是按漢語拼音的聲調來分的。還有一些題目錯誤百出,所配的幾何圖形明顯不合比例,甚至所給的直角三角形三條邊的數(shù)字竟然違背了勾股定理! 甚至還有些考題根本就無解……這都屬于胡編亂造,與奧數(shù)不相干。
比較有爭議和容易混淆的是所謂的“超前內容”。一般來說,過于超前的數(shù)學內容不屬于奧數(shù),尤其是小學階段,不能說五年級的課堂數(shù)學就是四年級的奧數(shù),六年級的課堂數(shù)學就是五年級的奧數(shù)。我們甚至看到,有些所謂的小學奧數(shù)競賽題必須要用到初中的數(shù)學知識才能解答,而對于具備了初中數(shù)學知識的學生來講,那些題目其實很簡單,既不巧妙,也沒有更為直觀的解題方法,那些都不能稱為奧數(shù)。
奧數(shù)是課堂數(shù)學的擴展及適當延伸,主要是橫向的擴展,也有少量縱向的延伸,但縱向的延伸必須是適當?shù)?、有限的,是那個年齡段里學有余力的學生可以接受和理解的。
比如在諸多小學奧數(shù)的教材中,三、四年級的奧數(shù)題中普遍都有可以用一元一次方程來輕松解決的問題,甚至有看起來要用二元一次方程組來解決的問題,我們知道,小學生在五年級左右才會學習一元一次方程,到了六年級甚至初中才會學習到二元一次方程組的知識。
這些并不屬于奧數(shù)。在比較優(yōu)秀的奧數(shù)教材中出現(xiàn)的這類題目通常并不是用超前的方程方法來解決的,而是通過不那么抽象的方法,比如畫線段圖等直觀方法來分析解決的,是為了讓學生在解題中提高思維能力,而不僅僅是為了得到答案,這正是奧數(shù)的特色之一。如果單純只是為了得到答案而讓小學三四年級的學生提前學習方程,那么這樣的數(shù)學題及其教學方法都不屬于奧數(shù),這樣的超前教學只會打擊學生的學習積極性。
奧數(shù)教育,尤其是小學奧數(shù)教育,絕不提倡“提前學”,因為:
1、那些知識到時間老師就會教,“提前學”是一種重復學,總體看是浪費。
2、教育專家編制的教學大綱是根據(jù)知識的連貫性及先后順序,根據(jù)大多數(shù)學生在不同年齡段所接受和理解能力安排的,“提前學”違背教學規(guī)律,拔苗助長,容易對學生造成傷害。
3、即使有部分“提前學”的知識相對獨立而不是連貫的,是低年齡段的學生也能接受理解的,但要知道,教學大綱也是根據(jù)學生能夠投入的合理時間來安排的,“提前學”無疑擠占了學生合理的支出時間,犧牲了學生其他方面的學習和鍛煉。
總之,“提前學”、“提前考”違反了教育的客觀規(guī)律,它們不是奧數(shù)。
這個說法應該沒錯,奧數(shù)確實比較難,也需要投入更多的時間,少數(shù)學有余力的學生理解能力強,學習效率高,有多余的時間和精力可以投入。此外,并非所有的難題都是奧數(shù),不要被市面上的培訓機構所迷惑。
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