劉柏宏
身為一位數(shù)學(xué)知識(shí)傳播者,如果有人問(wèn)你:“數(shù)學(xué)是什么?”你腦海中肯定會(huì)浮現(xiàn)出十?dāng)?shù)種答案:“數(shù)學(xué)是一門計(jì)算科學(xué)”“數(shù)學(xué)是一種抽象科學(xué)”“數(shù)學(xué)是一種工程技術(shù)的工具”“數(shù)學(xué)是一種邏輯推理”“數(shù)學(xué)是一種符號(hào)游戲”……事實(shí)上,由于數(shù)學(xué)集多重角色于一身,最廣義的說(shuō)法是“數(shù)學(xué)是一種文化”。然而,數(shù)學(xué)為何能與文化攀上關(guān)系?讓我們看一下數(shù)學(xué)在東西方世界發(fā)展的不同屬性。
古希臘時(shí)期,數(shù)學(xué)是屬于哲學(xué)的;歐洲中世紀(jì)時(shí)期,數(shù)學(xué)是屬于神學(xué)的;十七世紀(jì),數(shù)學(xué)是屬于科學(xué)的;從十八世紀(jì)到十九世紀(jì)前半期,數(shù)學(xué)是屬于工程學(xué)的;十九世紀(jì)后半期,由于抽象數(shù)學(xué)興起,數(shù)學(xué)開始屬于自己。但在古代中國(guó),數(shù)學(xué)幾乎都是屬于官學(xué)的,用以觀天象、制稅賦、興水利、訂測(cè)量。這就是東西方迥異的數(shù)學(xué)文化,它可能也影響了東西方數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展的進(jìn)程。張奠宙教授指出:古希臘數(shù)學(xué)文化重在追求理性精神享受,以理解大自然作為最高目標(biāo);而中國(guó)強(qiáng)調(diào)實(shí)用的計(jì)量管理數(shù)學(xué),在算法上得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。所以,圓周率計(jì)算和天元術(shù)那樣的精致計(jì)算只可能在中國(guó)誕生,這就是東西方不同數(shù)學(xué)文化所衍生的特長(zhǎng)。然而這種文化理解在目前的學(xué)校教育中幾乎被漠視。如果要引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)文化,最佳途徑就是以數(shù)學(xué)史作為觸媒?!耙允窞殓R,可以知興替”,這句話除了可以用以理解人事境遷,還可以用以明了數(shù)學(xué)概念百轉(zhuǎn)千回的演變過(guò)程。
英國(guó)數(shù)學(xué)家兼哲學(xué)家懷特海在《教育的目的》一書中指出:“我們的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是造就既有文化又有某個(gè)特殊方面專門知識(shí)的人。”因?yàn)槲幕梢允刮覀儭叭缯軐W(xué)般地深邃、藝術(shù)般地高雅”。因此,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)文化不僅有助于讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)從專業(yè)工具性的層次延伸到人文智識(shí)性的層次,更能彰顯數(shù)學(xué)知識(shí)超乎實(shí)用之外的獨(dú)特價(jià)值。
那我們?nèi)绾尾拍苁箶?shù)學(xué)史成為文化觸媒呢?小學(xué)可以說(shuō)是人一生中最容易對(duì)周遭事物感覺到困惑因而最具好奇心并對(duì)萬(wàn)物的奧妙感到驚訝的階段。所以,要想將數(shù)學(xué)史有效地融入教學(xué),就要讓小學(xué)生感覺困惑、好奇并以驚訝收尾。在教學(xué)上,可以讓學(xué)生思考各民族不同的數(shù)字表示和計(jì)算方式背后的數(shù)學(xué)原理,并適時(shí)介紹其文化背景,例如:古埃及為何堅(jiān)持單位分?jǐn)?shù)的運(yùn)算?古巴比倫為何采用六十進(jìn)位制?等等。
英國(guó)哲學(xué)家弗朗西斯·培根曾說(shuō):“讀史使人明智,數(shù)學(xué)使人敏銳?!睌?shù)學(xué)史可以使學(xué)生明智與敏銳兼具。將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)雖不是解決數(shù)學(xué)教學(xué)問(wèn)題的萬(wàn)靈丹,但肯定會(huì)帶給師生不同的知識(shí)體驗(yàn)。最后謹(jǐn)以下面兩句話與大家共勉:
“沒(méi)有數(shù)學(xué)史,不會(huì)怎么樣!”
“有了數(shù)學(xué)史,就會(huì)不一樣!”
(作者系臺(tái)灣勤益科技大學(xué)通識(shí)教育學(xué)院院長(zhǎng),教授,美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)數(shù)學(xué)教育博士)