“如果数学建模仅仅是为了拿奖,那目标就定错了。”10月18日,“2026年广州市中学生数学建模成果展示与研讨活动”上,北京师范大学数学科学学院副教授、大学生数学建模竞赛北京组委会副秘书长王颖喆,为广州108所中学满怀困惑的师生带来了一场题为《数学建模教学实践与选题指导》的分享。面对同学们“怎么才能选到好题”“怎么才能有创新”的焦虑,王颖喆用最直白、最接地气的方式,开出了一剂“灵丹妙药”。

初一小论文:建模的价值远超竞赛

“很多同学参加建模,心里想的都是‘我能不能拿奖’,但实际上,这项活动带给你们的收获,远比一个奖杯大得多。”王颖喆在开场分享了几个真实的案例:一位初一学生为了做建模解决实际问题,迫切感到自身数学知识的不足,进而自学完了整个初高中数学。

王颖喆借此提醒大家,数学建模的本质是数学的应用,它赋予了学生“迁移”和“融合”的能力。在AI迅速发展的今天,AI能写出700多篇数学论文,是因为它拥有海量的知识库并擅长“暴力求解”。

人类如何与AI竞争?王颖喆给出了答案:“我们要做的是选题、搭建解决问题的框架,然后指挥AI干活,而不是被AI代替思考。”

学会提问与量化:数学建模的两大“硬核”能力

“我到底去哪里找好问题?”这是很多同学最头疼的事。王颖喆指出,要打破这种僵局,首先需要回归“第一性原理”,培养好奇心与提问能力。

她以引发热议的2023年北京中考数学题“对联装裱”为例:题目直接给出了天头与地头长6:4的比例,学生们往往全盘接受,却不问“为什么”。

王颖喆鼓励大家像“掰奥利奥饼干”的美国研究生那样,去观察生活,多问几个“为什么”,给自己留出时间思考,养一份“大知闲闲”的气象。

而在具体的操作层面,王颖喆强调了最核心的“量化意识”。她指出,数学建模是从现实世界提取数学结构的过程,而第一步就是要对模糊的定性概念给出“量化定义”。

什么叫路面“湿滑”?《生活大爆炸》里的谢尔顿给出了严密的量化定义:当路面覆盖一层液体足以使车辆和路面的静摩擦力减少到理论上的零值又不产生新的摩擦源。折叠桌的“稳固性”是什么?是水平方向的外力小于最大静摩擦力。篮球场改了限制区规则,怎么量化“观赏性”?可以量化为进攻方出现在限制区的次数。

“量化要武装到牙齿。”王颖喆幽默地说,“不管是你讨论的目标还是所求,都必须用数学的指标表达出来。”

“灵魂三问”:打通现实与数学的桥梁

为了帮大家把复杂的现实问题转化为清晰的数学建模问题,王颖喆现场传授了一个“百试不爽”的实操框架——“灵魂三问”:目标是什么?求什么?主要影响因素是什么?

她指出,很多同学给出的选题(比如校园积水问题)之所以不清晰,是因为没有用这三个问题去梳理:“你的目标到底是为学校管理者提供改造方案(难度极大),还是为下雨天路过的行人提供积水深度判断?”

通过这“灵魂三问”,原本模糊的选题(如“违章停车问题”)就能瞬间具象化为“停车场选址问题”;“PPT字体大小问题”可以转化为更有价值的“不同大小教室的屏幕尺寸设计问题”。

在选题的思路上,王颖喆鼓励大家放宽视野,从吃喝玩乐、所学专业到社会热点都可以成为切入点。

王颖喆最后引用王国维的治学三境界寄语青年学子:“从‘独上高楼’的迷茫,到‘为伊消得人憔悴’的坚持,再到‘蓦然回首’的豁然开朗。数学建模不仅是一场竞赛,更是一次对世界的重新理解。希望大家在建模的路上坚持下去,一定会有丰厚的收获。”

文|记者 蒋隽
图|受访者提供

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