張景中肖像畫。張武昌作

數(shù)學(xué)重要，但難學(xué)。改善數(shù)學(xué)教育是世紀性世界大課題。

30年前，我在一本書里提出了“教育數(shù)學(xué)”的想法。所謂教育數(shù)學(xué)，就是為教育改造數(shù)學(xué)，把數(shù)學(xué)變得更容易。要讓概念更平易，推理更簡捷，方法更有力。

40多年前，我在新疆一個農(nóng)場中學(xué)教數(shù)學(xué)時，有幾件事情啟發(fā)了我，讓我認識到數(shù)學(xué)能夠變得更容易。1977年的一道高考題，我用小學(xué)里的面積計算方法做出來了。1978年的一道奧數(shù)題，我又是用基于小學(xué)知識的面積方法找到了一個不到兩行的證明。10多年后，我才明白，這其實是發(fā)現(xiàn)了一種幾何定理機器證明的新方法。

三角難懂，我用菱形面積定義正弦，接著通過面積計算輕松獲得了正弦定理和正弦和角公式。對此，初二學(xué)生說容易懂，記得牢，有趣。

40年后，我才知道，數(shù)學(xué)教育大師弗賴登塔爾曾提出，能否提前兩年先學(xué)正弦。我找到了三角學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)上的生長點，實現(xiàn)了他的設(shè)想。

1979年，我到我國科學(xué)技術(shù)大學(xué)任教，整理了這些心得，寫了《平面幾何新路》等讀物。不久，我又結(jié)合講微積分的體會，在1989年出版了《從數(shù)學(xué)教育到教育數(shù)學(xué)》一書，提出了“教育數(shù)學(xué)”的觀點，舉出了一批把數(shù)學(xué)變?nèi)菀椎膶嵗婕皫缀巍⑷呛臀⒎e分。

“教育數(shù)學(xué)”的主張贏得了廣泛贊同。2004年，我國高等教育學(xué)會教育數(shù)學(xué)專業(yè)委員會成立，專家們在多屆委員會年會上就教育數(shù)學(xué)進行了深入交流。

數(shù)學(xué)究竟能不能變?nèi)菀祝€是要由教學(xué)實踐來檢驗。為了為教學(xué)實踐做更多準備，提供可操作的內(nèi)容，2006年，我在《數(shù)學(xué)教學(xué)》和《數(shù)學(xué)通報》撰文，提出了“重建三角，全局皆活”的主張；2009年，我寫了《一線串通的初等數(shù)學(xué)》，作為科學(xué)出版社《走進教育數(shù)學(xué)》叢書中的一冊出版。

經(jīng)過30年的發(fā)酵，重建三角的思路，終于開始滲入課堂。

從相關(guān)學(xué)術(shù)刊物和學(xué)位論文，我們可以捕捉到有關(guān)教學(xué)實驗的信息_對教育數(shù)學(xué)，學(xué)生教師均表示歡迎，認為新的概念方法別具一格，簡捷易懂，易于接受。

寧波教育學(xué)院的崔雪芳教授曾組織在初一教正弦的實驗課，得出的結(jié)論是_學(xué)生始終保持濃厚的興趣，對后續(xù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了強烈的期待，學(xué)習(xí)的動力被進一步激發(fā)；在三角、幾何、代數(shù)間搭建了一個互相聯(lián)系的思維通道，后續(xù)學(xué)習(xí)的思維空間得到整體的拓展。

從2012年到2015年，在廣州市科協(xié)項目支持下，廣州市海珠實驗中學(xué)青年教師張東方，對兩個班105名學(xué)生，做了初中全程的“重建三角”教學(xué)實驗。實驗結(jié)果顯示_學(xué)生的思維更活躍，分析和解決問題的能力明顯提升。中考數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀率達到100_，而對比班級為67_。

成功的實驗引起了關(guān)注。有些師范學(xué)院把教育數(shù)學(xué)列入教學(xué)內(nèi)容，組織相關(guān)教學(xué)實驗；農(nóng)村山區(qū)的實驗學(xué)校，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高，進步也很快；不少老師自發(fā)地投入教學(xué)實踐，組織課外活動，編寫校本教材，推廣教育數(shù)學(xué)的新思想和新方法。三十年磨一劍，把數(shù)學(xué)變?nèi)菀自诔踔欣镩_始成為現(xiàn)實。

解析幾何、向量能不能變?nèi)菀祝课⒎e分呢？

萊布尼茨問過，點如何相加？我們提出的“點幾何”給出了最為淺顯的回答，由此對上千個幾何問題給出了簡單清楚的恒等式解答。這解答立刻能轉(zhuǎn)化為向量、復(fù)數(shù)或坐標的表達方式。這將把解析幾何、復(fù)數(shù)、向量的學(xué)習(xí)變得更容易。

歷史上不少大家如拉格朗日，曾致力于建立不用極限的容易理解的微積分，都未成功。后人普遍認為此路不通。《普林斯頓微積分讀本》干脆宣稱，如果沒有極限概念，微積分將不復(fù)存在。

在我國科學(xué)技術(shù)大學(xué)時，我曾致力把微積分變?nèi)菀祝m小有所獲，終因進展艱難而停頓。在林群學(xué)長這方面長期堅持不懈的探索啟發(fā)激勵下，近20年，我重拾此方向的研究。最近，我們發(fā)現(xiàn)，從一些很平常的想法出發(fā)，即使沒有微積分，也能夠系統(tǒng)而簡捷地解決通常認為微積分才能解決的許多問題。沿此思路，可以在引入極限之前嚴謹?shù)亟⑽⒎e分了。

著名英國數(shù)學(xué)家阿蒂亞認為，為了知識的傳承，必須不斷努力把她們簡化和統(tǒng)一。他希望，“過去曾經(jīng)使成年人困惑的問題，在以后的年代里，連孩子們都能容易地理解。”

把數(shù)學(xué)變?nèi)菀祝沃氐肋h，但大有可為。

（作者為我國科學(xué)院院士、著名數(shù)學(xué)家）

(來源:人民日報海外版)