作者:韩扬眉 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/18 13:49:58
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数学,就业综合竞争力“五颗星”

 

近日,17岁中专女生姜萍,冲进阿里全球数学竞赛决赛,并荣获全球第12名。这一消息在网络上受到广泛热议。姜萍的故事也让数学学科再次走进了公共视野。目前,恰逢高考放榜,志愿填报的关键时刻,不少学生和家长好奇数学专业究竟学什么呢?只有高智商才能学数学吗?学好数学可以在哪些行业和领域中发挥作用?

6月16日,中国科学报社和微博联合发起直播活动,特邀北京师范大学数学科学学院教授、博士生导师曹一鸣,山东财经大学副教授、全网坐拥800万粉丝的数学老师宋浩,清华大学理学博士、中国人民大学附属中学高级教师和渊,以及中国科学院数学与系统科学研究院数学研究所博士生衣相璇做客直播间。

他们一致认为,学数学并不需要天赋,而学好数学需要,但与天赋相比,兴趣与坚持更重要。在AI时代,人人都应学一些数学,它能帮助我们更好地思考和创新。

人人都应学数学

《中国科学报》:您眼中的数学专业是什么样的?是只有高智商才能学数学吗?

宋浩:数学是非常非常热门的专业。尤其在我的母校山东大学,近5年的高考志愿填报中,数学专业超过计算机和金融,排名第一。

在中学,我们印象中的数学就是“刷题”,而在大学,数学专业就是在上各种各样专业课,不再是大量“刷题”了。比如,最近我主编了《高等数学精选750题》一书,以高数为例,如果学生能掌握这经典的750道题,对于大学数学学习来说,就足够了。

关于学数学需要多高的智商,我认为可以分两种,一种是真正从事数学研究的科研人员,可能需要一定的高智商;另一种是以数学为工具,或是像我这样从事大学数学教学工作的人,了解基本原理、基本计算等就足够了,并不需要太高的智商。比如我作为大学老师,我最重要的任务是把课程打磨好,消除或减少学生对数学的恐惧。

曹一鸣:我很认同,学数学,其实不需要天赋和高智商,但是要学好数学,则需要一定的天赋。这是一个“程度”的问题,首先,人人都应学数学,因为它对各行各业都有用。我们可以看到,许多学科最顶尖的科学家有着非常扎实的数学基础。当然,能够学好数学的人,可能未来会成为数学家,但并非所有人都会走这条路。 

《中国科学报》:数学给很多人的印象都是晦涩、枯燥,让人感到害怕,这可能是大家不喜欢数学的原因?

曹一鸣:学生不喜欢数学有多方面原因,我想这是其中一方面,每个人都喜欢好玩有趣的东西。那让大家喜欢数学,就得让数学有趣好玩。对于这个“转变”,我认为数学老师起到很关键的作用。

《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出“人人获得良好的数学教育,不同的人在数学上得到不同的发展”。这给教师培养提出了更高要求,他们要能够把数学中抽象的、枯燥的,以及不是一下能看清楚的数学直观化、生活化,让学生觉得数学真的很好玩,慢慢地使得数学教学与数学学习形成良性循环,这样,将会培养越来越多数学基础扎实的人才,无论他们是从事数学研究,还是其它行业,可能都会做得更好。我想,这也是国家特别重视基础学科拔尖创新人才培养的一个重要原因。

宋浩:的确,不少同学翻开一本数学书以后,看到满页的数学公式就“崩溃”了。作为老师,我们的任务是把学生领进门,那就要把困难数学简单化,把数学难题生活情景化。在我看来,老师对学生学一门学科,可能是很重要的引路人。有的同学可能因为被数学老师训了一顿,自此再也不学数学了。

另外,大家不用对数学恐慌。曾有段子把数学博士放在“另类”的位置上,其实我们是跟大家一样的正常人。目前国内涌现出诸多数学科普书籍、视频等学习资料,这种良性循环带来的结果,一定会越来越好。

数学是一切科学的基础

《中国科学报》:最近我们关注到,和渊老师的著作《AI时代,学什么,怎么学》新鲜出炉,谈到“被AI替代的可能性”的专业时,数学、物理等基础专业被 AI 替代的可能最低,就业综合竞争力五颗星,这可能是家长学生最为关注的。您请具体为我们分享下,数学究竟是在其它专业怎么发挥作用的?

和渊:数学是一切科学的基础。我是生物学出身,原来做结构生物学所借助的重要工具冷冻电镜,它的诞生就离不开数学。再比如,“人工智能之父”图灵本身就是数学家,他发明“图灵机”也是受数学的启发。

我目前是高中老师,带毕业班时给学生的建议是,如果你能报数学,就先报数学,因为数学是最底层的学科,未来跨学科可以到任何一个专业。我甚至认为数学能够理解一切。掌握数学,我们看待世界、理解世界的方式会改变。在任何行业,你会从工具使用者,成为工具开发者,从而产生更多的创新。

我鼓励每个人都掌握一些数学思维,它包括逻辑推理能力、抽象化能力、空间想象能力、模式识别能力等。可从阅读数学通识读物“入门”,随后可以学习在线公开课、玩数学游戏等。

《中国科学报》:老师们都提到数学也能很“好玩”,您作为在读博士生,能否从您的亲身经历中,谈一谈您在学习数学或是研究数学过程中,乐趣是什么?

衣相璇:最初选择数学,是因为我觉得数学学科一方面本身非常严谨,它建立在缜密的逻辑推理上,发现自然界和社会中的潜藏规律。另一方面它还很优雅,我们在利用逻辑推理发现规律的同时,还需要用优美、简洁的语言描述,呈现其内涵和本质。这就是数学好玩的地方,比如牛顿的万有引力定律,非常简单的公式,就把自然界中非常宏大的规律描写出来了。

另外主要的乐趣,来源于发现一个问题,在一番努力后解决它的时候,这应该是让人最有成就感、最快乐的事。这种快乐可以抵消过程中的苦闷。我觉得,想要学数学的同学们不要害怕,因为困难都是暂时的。

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