高考冲刺阶段——学生面临巨大压力——学习重点往往集中在应试技巧上。如何保持对基础学科的兴趣、坚定科学探索的信心,以及思考“学习为了什么”,成为许多毕业班学生需要面对的问题。数学作为一门基础学科,因其抽象性和较高的学习门槛,部分学生容易将其简化为公式和题型训练,而忽略了它作为科学方法和创新基础的重要意义。 造成此现象的原因主要有两上:首先,基础学科的价值通常表现为“慢变量”——其影响难以在短期内直接显现,导致社会认知和学习资源更容易向那些“可见、可测”的目标倾斜;其次,在数字经济和科技竞争背景下,密码学、算法、通信安全等领域对数学尤其是数论、代数等基础理论的依赖日益加深,但这些联系在中学阶段往往难以被学生系统感知。如何将抽象理论与实际需求联系起来,让学生理解数学“为何重要、如何有用”,需要权威科学家用通俗易懂的语言搭建桥梁。 讲座中,田刚院士以素数为切入点,回顾了科学探索的关键节点:从哥德巴赫猜想的历史延续,到陈景润“1+2”成果所体现的长期攻关精神,再到素数定理的发现过程,展示了数学研究“从问题出发、以证据推进、以逻辑完成”的基本范式。他还分享了高斯年少时通过大量计算发现素数分布规律的故事,强调大胆尝试和持续投入的重要性,并用“你不试,肯定没有机会;试了没成功,至少不会后悔”的朴素表达,鼓励学生在面对挑战时保持行动力,在挫折中坚定信念。 在应用层面,田刚结合密码学解释了素数理论在信息安全中的关键作用,帮助学生理解看似“纯粹”的数学如何支撑现实世界的安全运行;同时通过密铺问题的探索历程,揭示了数学与自然形态、工程结构之间的深层联系,让学生体会到“数学来源于生活,又服务于生活”的统一性。多名学生在互动和课后交流中表示,讲座不仅拓宽了他们的知识视野,更带来了心理上的疏解和精神激励:他们不仅认识到科研探索需要“坐冷板凳”的耐心,也明白一次考试失利并非终点,重要的是坚持长期努力。 业内人士指出,推动科学家精神和科学方法进入中学课堂之外的公共空间,是提升青少年科学素养的有效途径。此次院士进校园的实践表明,学校可以在不增加学生负担的前提下,通过高水平科普讲座、学科前沿报告、研究型学习项目等形式,构建“课堂教学—科学家引领—实践体验”相结合的育人链条:一是以重大科学问题为引导,帮助学生从“解题”转向“提问”;二是以真实应用场景为切入点,让学生理解基础学科与国家战略需求、产业变革的关系;三是以科研历程和科学史为载体,强化对严谨、求真、坚韧、合作等科学精神的认同,增强学生在高压学习环境下的心理韧性和目标感。 随着教育强国建设的推进,基础学科拔尖创新人才培养将更加注重“兴趣—能力—志向”的贯通。科学家走进中学、大学资源下沉高中、科研机构与中学协同育人等探索有望继续常态化。教育工作者认为,让更多青少年在关键成长阶段接触一流科学家、了解前沿科学问题,有助于他们将个人成长与国家需求联系起来,将短期目标与长期价值统一起来,从而为未来的科技创新与高质量发展奠定人才和思想基础。
一场讲座的意义不仅在于知识的传递,更在于为青春提供一种“向未知进发”的价值坐标。当学生在素数的规律与密铺的结构中发现秩序之美,并在科学家的经历中理解坚持与求真的意义时,数学便不再只是试卷上的分数,而成为通往理性、创造与责任的道路。这样的校园对话越多,面向未来的创新种子就越容易在青年心中生根发芽。