数学奥林匹克在中国
数学竞赛活动已经有百多年的历史了。不少国家举办活动都是从某个城市开始的,前苏联最典型,先有莫斯科,列宁格勒、基辅等城市的数学竞赛;再有加盟共和国(像全俄罗斯);最后产生全苏数学奥林匹克。把数学竞赛叫做:“数学奥林匹克”就是苏联人做的事。美国数学竞赛活动的情况:原来是AJHSME—AHSME—AIME—USAMO—IMO体系,目前发展到AMC8—AMC10—AMC12—AIME—USAMO—IMO体系。
在各个国家或地区的数学竞赛已经比较成熟了之后,有识之士开始策划组织全球范围的活动,于是在1959年由罗马尼亚牵头,东欧几个国家共同创立了国际数学奥林匹克(IMO)。
中国的数学竞赛已经有50年的历史了。1956年新中国第一次举办数学竞赛,在四个城市——京、津、沪、汉分别进行,老一辈数学家华罗庚、江泽涵、苏步青、吴大任、李国平等主持,他们不仅写文章介绍竞赛情况,而且还亲自为青少年学生做数学科普报告、写数学科普读物。这一时期的特点:行政部门出面;规模小、仅限于大城市;参赛对象是高中生。断断续续地持续了近10年,“文革”期间这项活动被迫停止。
1978年,教育部、中国科协、团中央、中国数学会共同举办了8省市的中学生数学竞赛,方毅、华罗庚亲自参与领导;比赛分初赛、复赛、全国决赛进行。1979年这项赛事推广到全国29个省、市、自治区。由于出现过热情况,1980年教育部停办这项赛事。
1980年,中国数学会设立普及工作委员会,专门负责组织全国的中学生数学竞赛事宜,从此组织开展群众性数学竞赛就成为中国数学会的一项工作。1980年在大连举行的第一次全国数学普及工作会议定上,把数学竞赛从“公办”改为“民办”,形成“民办公助”,“精简节约”,“自愿参加”的三原则,确定开展数学竞赛的目的是:提高学生学习数学的兴趣、推动数学课外活动的开展;促进中学数学教学改革;发现和选拔数学人才;为参加国际数学奥林匹克做准备。
为了协调全国的中学生数学竞赛活动及组织工作,中国数学会普及工作委员会每两年召开一次“全国数学普及工作会议”(1980年大连、1982年昆明、1984年宁波、1986年西安、1988年九江、1990年宁乡、1992年重庆、1994年福州、1995年承德、1998年广州、1999年银川、2001年贵阳、2004年深圳)。
1981年,中国数学会开始举办“全国高中数学联赛”,采用“轮流做东”的形式,各省、市、自治区数学会具体承办,每年10月份举行。1984年创办“全国初中数学联赛”,具体承办方式与“全国高中数学联赛”相同,每年4月份举行。
1986年举办首届“中国数学奥林匹克(全国中学生数学冬令营)”,参加冬令营(每年1月份)的100多名选手都是在“全国高中数学联赛”中取得优异成绩的学生。从冬令营产生国家集训队(每年4月份),进而产生国家代表队的六名选手参加IMO(每年7月份)。
在开展数学竞赛活动中,涌现出的一批活跃在学校、省市以至全国的数学竞赛教练员,他们对中国数学奥林匹克事业作出了贡献,为了鼓励更多的数学工作者投入到这个培育英才,振兴中华的伟大事业中去,为了进一步提高教练员的素质和水平,1988年11月,中国数学会普及工作委员会制定了“中国数学奥林匹克等级教练员评审条例”。根据数学工作者在数学竞赛教练工作中的贡献,分别授予“中国数学奥林匹克高级教练员”、“中国数学奥林匹克二级教练员”的称号。
为了加强国际交流,1990年中国数学会成立了奥林匹克委员会,她和普及工作委员会的分工是一个负责准备国际竞赛,一个负责国内竞赛。奥林匹克委员会除了组织中国数学奥林匹克(全国中学生数学冬令营)外,还分别于2001年和2002年组织创办了“西部数学奥林匹克”(CWMO)和“女子数学奥林匹克”(CGMO)。
回顾历史是为了更好地了解今天和明天。近来各方人士对数学竞赛的议论可谓不少,有正面的,有侧面的,还有反面的。数学家们在组织数学竞赛活动时确实是有些主观考虑的(但时常“事与愿违”,客观上不一定能做的到):
首先,每一个年龄段中,总会有部分孩子在数学课堂上会感到“吃不饱”,应该为这些“学有余力”的学生设计点东西提供给他们。当然这应该是比例很小的一群人,重要的是他们要实实在在地对数学有兴趣。换句话说,数学奥林匹克不是每个学生都适宜参加的活动,而是“学有余力,学有兴趣”的学生们参加的活动。“学有余力”是强调首先要学好课内知识,在此基础上来学习课外知识;“学有兴趣”是指对数学有兴趣,正像有那么多“学有余力”的学生在画画、弹琴和唱歌一样。只要这两方面结合得的好了,自然也就不会感到有负担了。
其次,数学竞赛仅仅是一项数学课外活动,不必把它看得过重,要尽可能的用“平常心”来对待它。不应该赋予它那么多功能:升学、选人、能不能拿菲尔兹奖或诺贝尔奖,它承受不起。一个同学取得好成绩,只能说明现在。如果一定要说对未来有什么影响的话,可能他在竞赛中所获得的这点“成就感”会使他对今后的学习、工作、生活增添一份自信心。在开展这项活动时,要坚持“不超前、不超纲、”和“大众化、普及型”的命题原则和组织原则。前者是强调课内课外的结合与一致,课内是基础、课外是补充;后者是强调内容不宜过难,不要让参与活动的学生感到高不可攀,而是让每个参与的学生,不同基础的学生,均得到应有的收获和提高,要坚持“普及与提高相结合,在普及的基础上提高”。
再次,选材要精炼,不可面面俱到。开展这项活动的目的是为学生们营造一个环境和氛围,提供处理问题方法上的指导,使学生在积极参与的基础上,通过典型的、探索性很强的问题的讨论,在认识上(包括学习方法和知识内容)有一个“升华”,其结果就是素质的提高。课堂教学是面向大多数的,它是一个基本要求。数学课外活动则不然,由于是面对很少一群人,就为数学教育工作者提供了一个场所,可以把内容搞得宽泛些,原本不敢放进中小学课堂的素材(可能这些材料更接近现代数学的内容和方法),可以先在这个范围内试一试,积累一定的经验,成功了再走下一步。简单归纳、24点、一笔画、数字谜、数阵排布、奇偶分析、向量、覆盖、……这些十年前、二十年前数学奥林匹克中的热点问题和方法,今天不是已经开始走进中小学校的课堂了吗!
2002年8月份世界数学家大会在北京召开。它既是数学家们的一次“奥林匹克”盛会,同时也是一次难得的传播数学、宣传数学的机会,众多媒体如此多地报道数学发展现状,介绍数学家,讨论数学与公众生活的关系,在国内从来没有过。
会议期间,著名数学家陈省身先生以92岁高龄为青少年数学爱好者题词—“数学好玩”,勉励青少年学数学、爱数学,为中国成为世界数学大国、强国做出贡献。陈先生称赞中国的数学科普工作做得好,值得其他国家效仿。他说,由于科普工作不赚钱,外国很少有人搞。但是在中国就不同,由于有政府的支持,科普方面取得显著成效。近年来中国学生在国际数学奥林匹克中连获金牌就是成功的例证。现在,就连美国也开始引进中国的培训方式和教材,其参赛选手的水平也因此得到明显的提高。
数学家大会期间媒体和公众最关注的要数菲尔兹奖的得主了,因为它被视为数学的诺贝尔奖。当时不少人提出一个十分有趣的话题:参加过IMO的选手中有没有人拿到过菲尔兹奖?
下面这份不完整的材料也许会满足大家的好奇心:
Gregori Margulis来自于俄罗斯,1962年参加IMO获得银牌,1978年获得菲尔兹奖;
Valdimir Drinfeld来自于乌克兰,1969年参加IMO获得金牌,1990年获得菲尔兹奖;
Jean─Ghristophe Yoccoz来自于法国,1974年参加IMO获得金牌,1994年获得菲尔兹奖;
Richard Borcherds来自于英国,1977年参加IMO获得金牌,1978年参加IMO获得银牌,1998年获得菲尔兹奖;
Timothy Gowers来自于英国,1981年参加IMO获得金牌,1998年获得菲尔兹奖;
Laurant Lafforgue来自于法国,1985年参加IMO获得银牌,2002年获得菲尔兹奖。
除了菲尔兹奖外,不少参加IMO或者其他传统数学学竞赛的选手也获得了数学界的大奖:
1977年IMO银牌得主Peter Shor(美国)于1998年获Nevanlinna Prize;1979年IMO金牌得主Alexander Razborov(苏联)于1990年获Nevanlinna Prize。Nevanlinna奖是信息科学中数学方面(Mathematical Aspects of Information Sciences)的最高奖项,与Fields奖一样,也是每4年评审一次,在国际数学家大会上颁奖。
1963年—1966年四次参加IMO,获得3次金牌1次银牌的匈牙利选手Laszlo Lovasz于1999年获数学最高大奖Wolf奖;1962年参加IMO并获得银牌的Gregori Margulis(俄罗斯)获得2005年Wolf奖。
早于IMO参加过美国Putnam数学学竞赛的有:John Milnor获1962年菲尔兹奖;David Mumford获1974年获菲尔兹奖;Daniel Quillen获1978年菲尔兹奖。
我国首次派队参加IMO是在1985年,希望将来有一天中国选手的名子能够出现在上面的名单里。