学好数学,真的需要天赋吗?这是一个很热门的话题。作为一个数学家和数学教育工作者,今天来谈谈我的看法。
首先,成为数学家显然是需要一定天赋的。不过,很多家长提出这个问题,并不是想看孩子能否成为数学家,实际想问的是:中高考的数学考试需要天赋吗?
大多数情况下,天赋都是无辜的背锅侠。当一个孩子的数学成绩不好,家长心中会感到十分憋屈,总想找个负责的东西。怪孩子吗?舍不得,再说孩子可能也尽力了,不是故意不学。怪老师吗?可是同一个老师教的,怎么有的孩子数学就很厉害,好像也不是老师的问题。找来找去,不知道怪啥。算了,怪天赋吧。
这种时候的“怪天赋”,其实就是“谁知道这孩子为什么数学不好?反正我真的搞不清楚”的意思。如果就此放弃努力,未免有些令人遗憾。那么,如果不是天赋,到底是东西造成了数学不好的困境呢?
想要理解为什么学不好数学,首先要对数学有一个粗浅的了解。数学和其他科目相比,确实有一些显著不同的特征。比如说,很多人都会提到“开窍”这个说法。
有的孩子似乎数学就是“不开窍”;而有的孩子原本数学很差,突然“开窍”了,数学一下就有了飞跃。是什么发生了改变呢?肯定不是知识,知识是一个逐步累积的东西,只有可能量变,不可能发生质变。我觉得更可能发生的改变,是孩子青春期的性格和习惯上的改变,导致孩子解决问题的方式和能力发生了质变,从而数学“开窍”了。
为什么其他科目很少会“开窍”呢?因为许多学科是不需要创造力的——你认真看书听课,知识都搞懂了,题刷够了,考试成绩自然就会得到提高。然而数学就要灵活得多了。数学问题往往需要你发挥一定的创造力,从而解决陌生的问题。如果老师的水平不够,而你又没能自己找到正确的方法和方向,很有可能白努力,越学越崩溃。
归根结底,数学考试往往考的并不是知识本身,而是解决问题的能力、习惯和性格。因此,如果大家在乎的是小学、中学的数学考试,那么与其盯着并没有什么直接关联的“天赋”,不如来看看怎么样培养孩子解决问题的能力、习惯和性格。
大多数时候,我们做不出来一道数学题,差的并不是天赋,而是解决问题的习惯有问题。比方说,我们来考虑这样一个有趣的问题:我们面前有一杯纯牛奶(假设不含水)和一杯水,牛奶和水一样多。假设我用一个勺子,盛一勺牛奶到水里,搅拌均匀;再从混合物里面盛一勺,放回到牛奶里。问:现在是牛奶里面的水多,还是水里面的牛奶多?
解决这个问题,一般可能会有以下几种思路。大家可以自己体会其中方法论的不同与优劣。直觉瞎猜法、机械狂算法、尝试极端情况、高级数学视角。显然这四种思路中,后面的三种方法都能够得到正确答案,而后两种需要更高级的方法论。理论上来说,一个好的老师肯定讲过以上全部的方法论,不仅是中学老师讲,很多小学老师都会教。
学习数学、解决数学问题,尤其是涉及到一些难题,往往考验的不是知识,而是一个人的整体解决问题的能力和性格。当一个方法失败了,你遇到挫折,是否能够不气馁?一个方法差一点就成功了,你能否灵活一点,变通一下,把差的一点绕过去?解数学难题也常常是这样的——直接成功是罕见的,遇到挫折和阻碍是常见的。怎么和阻碍共生,和挫折周旋,不屈不挠,越战越勇,是我们必须要学会的课题。
只有这样,我们才有可能战胜他们,从而解决这些难题。
逻辑不是数学,但是大家很容易将两者混为一谈。简单来说,掌握一个规律,和把这个规律说清楚,是两码事。数学是前者,逻辑是后者。比方说,我们都知道可口可乐是什么味道的。但是你能否对一个从来没喝过可口可乐的人,描述出可口可乐的味道呢?再比方说,一道几何题要证明两个东西垂直,看了题目描述之后,发现这两个东西显然垂直。但如果要证明,就要了老命了!
这么显然的东西,为什么没法搞出一个证明呢?也就是说,你心中已经掌握了这个规律,但是描述不出来这个规律。其实,你差的并不是数学能力,而是逻辑化表达能力。
每个人都是数学天才,都有自己独特的数学天赋。我这么说并不是哗众取宠,也不想散播鸡汤,而是我坚信不疑的事实。如果你以为数学需要某种“特定的”天赋,可能是因为你还不懂数学。
几何要求的天赋,代数要求的天赋,拓扑要求的天赋,数论要求的天赋,微积分要求的天赋,完全都是不一样的。一般来说,每个人都会至少擅长某一种数学,而不擅长另一些数学。有的人可能几何很好,但是一看到代数就冒汗;还有的人代数很好,但是一看到微积分就晕了。
说来说去,学数学到底需要天赋吗?用简短的话来说,如果你并不指望成为一代数学大师,那么数学天赋并不重要。在大多数孩子所经历的小学、中学、甚至大学时期,数学都并没有上升到需要使用天赋的地步。如果你认为数学很难,数学考试的成绩总是提升不上去,请不要责怪天赋——你更应该关注的是解决问题的方法论,解决问题的能力和性格,以及你的逻辑表达。
如果你成功调整了关注的重点,有效提升了以上几种能力,你会发现不止是数学变得简单而有趣,你的生活也会变得更加顺利。