兒童自然生態展
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可悲的是,我們數學教育目前的制度正好就是這樣的噩夢。事實上,如果我必須設計一套制度來「摧毀」孩子們對於「創造模式」與生俱來的好奇心,我不可能比現行制度做得更好──我就是無法想像出構成當前數學教育的這種毫無意義、壓迫心靈的方法。

大家都知道這個制度有問題。政治家說「我們需要更高的標準」;學校則說「我們需要更多經費和設備」;教育家有一套說法,而教師們又有另一套說法。他們通通都錯了。唯一了解問題所在的是那些最常被責備,但是又最被忽略的人──學生。他們說「數學課愚蠢又無趣」,他們說對了。

數學與文化

首先我們要了解,數學是一門藝術。數學和其他類型的藝術如音樂和繪畫的差別只在於,我們的文化不認同數學是一門藝術。每個人都了解,詩人、畫家、音樂家創造出藝術作品,以文字、圖像及聲音來表達自我。事實上,我們社會對創造性的表達是相當大方的,建築師、廚師、甚至電視導播都被認為是職業上的藝術家。那麼,為何數學家不是呢?

這個問題,有一部分原因出在,沒有人知道數學家到底在做些什麼。社會上的普遍認知似乎是,數學家和科學是有關連的──也許是因為數學家提供給科學家一些公式和定理,或者協助將一大堆數字輸入電腦。如果這個世界必須要分成「詩意夢想家」和「理性思考家」兩部分,毫無疑問,絕大多數人會把數學家放在後面那一類。

然而,事實上,沒有什麼像數學那樣夢幻及詩意,那樣基進、具破壞力和帶有奇幻色彩。我們覺得天文學或物理學很震撼人心,在這一點上,數學完全一樣(在天文學家發現黑洞之前,數學家老早就有黑洞的構想了),而且數學還比詩、美術、或音樂容許更多的表達自由,後者高度倚賴這個世界的物理特質。數學是最純粹的藝術,同時也最容易受到誤解。

因此讓我試著解釋數學是什麼,以及數學家做些什麼。我以哈帝(G. H. Hardy,英國數學家,1877-1947)絕佳的敘述做為開場:

一位數學家,就像一位畫家或詩人,是模式(pattern)的創造者。如果他的模式比畫家或詩人的模式能留存得更久,那是因為這些模式是用理念(ideas)創造出來的。

所以數學家的工作是做出理念的模式(making patterns of ideas)。什麼樣的模式?什麼樣的理念?是關於犀牛的理念嗎?不是的,那些留給生物學家吧。是關於語言和文化的理念嗎?不,通常不是。這些對大部分數學家的審美觀而言,都太複雜了。如果數學有一個統一的美學原則的話,那將是:簡單就是美(simple is beautiful)。數學家喜歡思考最簡單的可能性,而這種最簡單的可能性是想像的,不見得是現實存在的。

例如,如果現在我在思考形狀──這是我常常做的──我可能會想像在長方形中有一個三角形:

我想知道,這個三角形占據了長方形多少的空間?三分之二嗎?重要的是要了解,我現在探討的不是長方形內有三角形的這幅畫。我探討的,也不是一座組成橋樑上樑柱架構的那些金屬三角形。在此,並沒有那些深謀遠慮的實用目的存在。我純粹就是在玩。這就是數學──想知道(wondering)、遊戲(playing)、用自己的想像力來娛樂(amusing)自己。首先,三角形在長方形中占據了多少空間,甚至沒有任何真實、實體上的目的。即使是最謹慎小心製造出來的實體三角形,仍然是不斷震動的原子所組成的;它的形狀每分鐘都在改變。也就是說,除非你要探討「近似」(approximate)的度量。
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