洛克哈特《这才是数学》:把数学重新看成一门关于想象力的艺术

洛克哈特把数学从应试中解放出来,重新呈现为想象力、度量与美感的艺术。

原文标题:新书上市 | 豆瓣8.7,传奇数学家洛克哈特轰动数学界的经典著作!

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

图灵编辑部介绍了数学家保罗·洛克哈特的新书《这才是数学》。洛克哈特曾以《一个数学家的叹息》反思传统数学教育,此书则更进一步,从“度量”出发,带读者重新理解形状、比例、运动、面积、体积、坐标、速度与微积分等概念。文章摘录部分强调“数学现实”与“物理现实”的区别:现实世界充满近似和复杂性,而数学世界是由想象创造的精确空间。洛克哈特认为,数学不是应试训练,也不是竞赛,而是一种探索模式、发现结构、欣赏美感的艺术活动。阅读数学需要常识、好奇心、想象力和耐心,也需要接受思考过程中的艰难。

怜星夜思:

1、如果把数学当成艺术来学,学校里的数学课会变成什么样?
2、洛克哈特说现实世界里没有真正的圆、直线和精确度量,你觉得这会改变我们理解数学的方式吗?
3、你觉得孩子学数学,最先应该培养计算能力,还是好奇心和想象力?
4、一本不强调参考文献和学术格式的数学书,能不能算严肃的数学启蒙?

原文内容

保罗·洛克哈特(Paul Lockhart),一位富有传奇色彩的数学家。大概14岁时,他对数学产生了浓厚兴趣(他特别指出,不是由于学校的数学课程)。为专心研究数学,他从大学退学,靠编程和当小学老师为生。


1990年在哥伦比亚大学获得博士学位后,洛克哈特先后在加州大学伯克利分校的数学科学研究中心(MSRI)和布朗大学任职。


2000年加入纽约的独立学校圣安学校,教导从幼儿园到12年级的数学课至今。保罗更愿意把数学看作一门艺术而不是科学,它是最纯粹的,能通过好奇、探索与游戏,打开孩子的心智,培养孩子的思维能力和艺术美感。


他曾经写过一本一个数学家的叹息的书,澄清了数学教育的误区,展现了数学的艺术之美,轰动了整个数学教育界;而《这才是数学》则是继《一个数学家的叹息》之后,保罗·洛克哈特从反思走向实践,将数学视作艺术而非应试学科,展现数学的美感与乐趣,示范“真正的数学”如何学、如何教。


这本书以 “度量” 为源头,重构数学体系。从形状、比例与运动出发,沿着人类认识世界的路径,重新发现比例、面积、体积、坐标、速度与微积分,建立真正的数学直觉。


本书的出版得到了中国科学院院士汤涛、美国国家科学院院士巴里·马祖尔、《微积分的力量》作者史蒂夫·斯托加茨、众多一线数学教师好评连连,《自然》《科学》《科学美国人》等媒体联合推荐。

来源 | 《这才是数学
作者 | [美] 保罗·洛克哈特(Paul Lockhart)
译者:王凌云

现实与想象

很多不同的现实同时存在着,当然也包括我们自己生活在其中的物理现实。还有那些与物理现实十分相似的想象世界,比如其他的一切都与物理现实完全一样,只是其中的我五年级的时候不再尿裤子的想象世界;又比如在公交车上有一位头发乌黑的漂亮姑娘向我转过身来,然后我们开始聊天并最终坠入爱河的想象世界。请相信我,有很多这样的想象世界,只是它们既不在这儿,也不在那儿。

我想谈谈一个不同的地方,我称它为“数学现实”。在我的脑海里,一直有着这样的一个世界,各种漂亮的形状和模式四处飘动,并做着各种令人好奇、使人惊讶的事情,这些事情让我身心愉悦并陶醉其中。那真是一个神奇的地方,我很爱它!

事实是,物理现实是一场灾难。它太复杂了,任何事情都不是表面看上去的那样简单:其中的物体会热胀冷缩,原子会飞来飞去。特别是,没有任何东西能够在真正的意义上被度量。我们不知道一株小草真正的高度,在物理现实中,任何度量都必然只能是粗略的近似。这并不能说是坏事,这只是物理现实的性质。哪怕最小的微粒也不是一个点,最细的金属丝也不能说是一条直线。

与之相反,数学现实则是想象的产物。它可以像我想的那样简单精致,同时我能够拥有那些我在现实生活中不可能拥有的美好事物。虽然我的手里永远不可能握着一个真正的圆,我的头脑中却可以装下一个这样的圆,而且我可以度量它。数学现实是我自己创造的一个美丽仙境,我可以探索它、思考它,也可以和朋友们讨论它。

由于各种各样的原因,人们纷纷对物理现实产生了浓厚的兴趣。天文学家、生物学家、化学家,以及其他学科的科学家都尝试着去探索它的工作原理,并试图向我们描述它。

在本书中,我想要描述的是数学现实。找出模式,找出隐藏在其背后的工作原理,这就是包括我在内的数学家努力去做的事情。

关键是,我同时拥有物理现实和数学现实,它们都很漂亮、有趣(当然也不免有些吓人)。物理现实很重要,是因为我就生活在其中;数学现实很重要,则是因为它已然是我生命的一部分。在生活中,我同时拥有这两个美好的事物。亲爱的读者,你也和我一样。

在本书中,我们将会设计模式,找到形状和运动的模式,然后我们试着去理解这些模式并对它们进行度量。我确信我们将会看见美好的事物。

但是,亲爱的读者,我也不想对你撒谎,这同时也是一项非常艰苦的工作。数学现实就像一片无垠的丛林,其中充满了无数迷人的奥秘,但它绝不会轻易吐露其中的秘密。让我们做好奋斗的准备吧,无论是智力方面,还是创造力方面。事实上,我不知道还有哪一项人类活动对想象力、洞察力以及创造力有如此高的要求。不过,无论怎样,我都要做这件事,因为我情不自禁要这样做。一旦走进这片丛林,你就再也不能真正地离开,它会让你魂牵梦萦、流连忘返。

因此,我诚挚地邀请你踏上这段神奇的旅程!同时,我也很希望你能够热爱这片丛林,并被它的魅力征服。在本书中,我会尝试描述我对数学的感觉,并向你展示一些最漂亮、最激动人心的发现。请不要期望书中有任何注解、参考文献或者类似的学术性的内容。本书属于个人化的写作,我希望我能够用平白易懂同时不乏趣味的方式来传达这些深邃而迷人的思想。

同时,我也期望这一过程是平缓的。我不会把你当作孩子而不让你接受真理的洗礼,也不会因为旅途艰难而向你道歉。领会一种新的思想需要花费几小时甚至几天,这一点儿也不奇怪,要知道,在最开始的时候,人们为了领会它甚至花了几个世纪!

我将假定你喜欢美好的事物,并且很想学习它们。在阅读的旅程中,你需要的只有常识和天生的好奇心。因此,请放轻松。艺术是用来欣赏的,而本书就是一本关于艺术的书。数学并不是一次赛跑或竞赛,而是你在与自己的想象力玩耍。愿你度过一段美好的阅读时光!



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这才是数学》 

作者:[美] 保罗·洛克哈特(Paul Lockhart)

译者:王凌云

原作豆瓣8.7分,传奇数学家保罗·洛克哈特继《一个数学家的叹息》后再次轰动数学界的经典著作!还原数学本质的实践之作。

全书从“度量”切入,将数学视作艺术而非应试学科,展现数学的结构与美感,示范“真正的数学”如何学、如何教。

中国科学院院士汤涛、美国国家科学院院士巴里·马祖尔、《微积分的力量》作者史蒂夫·斯托加茨等一致推崇

作者为美国哥伦比亚大学博士,先后任职伯克利分校数学科学研究中心、布朗大学等学校。从事数学教育26年。


我倒觉得这不会改变数学本身,但会改变学习心态。以前觉得几何图形就是课本上那些死板图,现在想想,圆、线、点其实都是人脑造出来的“完美玩具”,突然有点浪漫。

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作为一个被口算题支配过的人,我想说:好奇心真的很脆弱。小时候一道题错三遍,老师脸一黑,数学之美瞬间变数学之鬼。

1 个赞

偏学术一点说,计算能力属于工具性基础,好奇心和想象力属于认知驱动。工具可以训练,但驱动一旦被破坏,学习会变得非常被动。所以早期教育尤其要谨慎。

1 个赞

如果数学课真变成艺术课,那我当年可能就不会一听函数就想睡觉了……不过也可能出现新问题:有人欣赏数学之美,有人只想知道这题高考考不考。人类悲欢并不相通。

1 个赞

这个问题让我想起物理里的模型。现实测量永远有误差,但我们还是需要理想化模型,不然根本没法讨论。数学像是给混乱现实搭了一个干净的舞台。

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