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一個數學家的嘆息:如何讓孩子好奇、想學習,走進數學的美麗世界

A Mathematician& 39;s Lament: How School Cheats Us Out of Our Most Fascinating and Imaginative Art F
數學是一門藝術,重要的是過程,是遊戲,是玩,是去做

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    中文書自然科普數學數學入門
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  • 作者: 保羅.拉克哈特 追蹤 ? 追蹤作者後,您會在第一時間收到作者新書通知。
  • 譯者:高翠霜
  • 出版社: 經濟新潮社 追蹤 ? 追蹤出版社後,您會在第一時間收到出版社新書通知。
  • 出版日:2013/06/13

出版情報

數學差,不是你的錯——別讓學校扼殺了創意!

2013/06/24 先說個我自己的真實故事吧。 我小學的時候在學校功課排名前列,主要的原因是因為我就讀的學校規模非常小,一個年級才兩班,競爭不激烈,另一個原因是我的確有點小聰明,而且蠻喜歡唸書。那年頭,學業功課好,加上比較聽老師的話,很容易就獲得其他課外表現的機會,代表班級或學校去外頭參加比賽,也因此當了好幾年的模範生,拿了個縣長獎畢業。囂張的咧。數學?對學過珠心算的我太簡單了! 但一上了國中,全都變了。我依舊很用功、大部分的科目考試成績不是滿分就是逼近滿分,但唯有數學,我連及格的一半都拿不到。「數學」,光是看到這兩個字就足以讓我產生頭昏想吐的感覺,甚至還更嚴重些,會緊張到冒汗、肚子痛。老師在黑板上用大大的三角尺跟大圓規畫的圖依舊精美,板書我能抄得都抄了,但我就是沒辦法理解這些數字跟圖形的邏輯。我慌了。 於是我開始竄改成績單、竄改考卷分數,或是跟大雄一樣,總是以考卷沒帶回家或是丟了為藉口,不讓父母簽名。雖然現在回想起來真是很傻,但當時的我真的快被數學逼瘋了,每天提心吊膽。 升上國二,狀況依舊沒變,但班導師換成了另一位在學校號稱王牌的數學老師。一天晚上,全家人都在客廳看電視的時候,電話響起,我坐在接起電話的父親對面,聽到他對話筒說「喔!老師好!」的時候,我的眼淚無法克制地決堤了。 好消息是,後來在新任班導師的細心教導之下,我的數學解題能力提昇了很多,應該說,他讓我學會用我能理解的方式把答案交出來。我心知肚明,我雖然同樣考90分、100分,但跟班上數學真的好的同學比起來,我的程度還是很差。我順利考上第一志願的高中,但我完全沒有跟父母商量,就決定去唸文組。因為那種根深蒂固對數學的恐懼,始終沒有離去,高中的數學對我來說更是百倍猙獰的惡魔。 於是我大學唸外語、研究所唸傳播,但也避開作量化研究。工作之後,作各式各樣的計畫,只要跟數學、算錢、預算有關,我就推掉。我生活節約,不想花錢,因為我不想算數學。但如果我花錢,我也不太在乎多少錢,有沒有打折,也不紀錄開支,因為我不想算數學。我也不做任何投資理財,一切都交給家人處理。 我不知道打開這本書的你是誰。是同樣害怕數學的學生,還是正在讓學生害怕數學的老師,抑或是擔憂孩子數學成績,正在物色補習班或家教老師的父母親。如果你都不屬於這三者,而是一個非常喜歡數學的人,那麼我反而要問:怎麼可能? 《一位數學家的感嘆》這本書本來不是一本書,而是一篇2002年起開始廣泛在美國數學教師社群中流傳的文章。我看了前五頁,就覺得受震撼。而這種震撼,是一種「總算有人了解我的感覺」加上「曾經的恐懼跟傷疤又被碰觸」的綜合感受。每多讀一段,就越覺得明朗,了解自己為何當初會那麼畏懼數學。一口氣看完全書,彷彿是做了一次心理療程,把這段影響我人生選擇至巨的數學夢魘給重新詮釋了,原來數學差,並不是我的錯。 作者將數學與繪畫、音樂相比,突顯出數學教育之僵硬跟死板。原來問題就是出在我們看待這門學科的角度完全錯誤,將數學當作其他理科的基礎,要求絕對的精準跟正確,按照既定的公式,強調快速(為了考試)、強調術語(為了顯得專業)、強調一切大部分人在日常生活中根本使用不到的東西(為了培養數學家......但到底為甚麼每個人都要被培養成數學家呢?) 是甚麼讓這樣的教學結構如此穩固?是教科書跟參考書出版社、補習班產業、還是學校教育本身?看完這本書,我再次確認肯尼 羅賓森爵士 2006 年在TED 大會上的演說的確一點沒錯:「學校扼殺了創意」,而且是刻意為之。 因為當代的教育制度繼承至工業革命時期,所以教育的目的就是為了創造工業需要的人才,到現在也沒有改變。大量產出工業需求的一致性勞動力是學校教育的目標,因此教學方式必須要有效率、必須要全國一致。美其名是公平,實際上是奴役。如今結合了教科書業者、補習班業者,成為了龐大的教育控制複合體。 數學教育特別嚴重。數學本該是供人無限想像空間的學科,因為不管思考的數學題目多麼天馬行空,多麼不切實際,都無所謂,沒有任何現實會受到傷害,除了成績單。因為害怕錯誤、對分數錙銖必較,有太多像我一樣的學生用背誦的方式學數學,靠著不斷解參考書跟考卷上的題目來磨練自己動筆的速度,但從來沒有體會過數學的樂趣,連想都沒想過數學會是有趣的。 大多數的看過這本書的國外讀者都給予很高的評價,或許因為作者揭開了國王新衣的真相,但作者除了對數學教育拋出銳利無比的批判,也在書的第二部份嘗試用他覺得真正對學生有益處的教學方式與每一位讀者互動。雖然作者只給了幾個案例,但我看見了他想要帶學生進入的數學奇妙世界是甚麼樣子,而我也好希望在我國中或是更小的時候,就能夠看見這個世界。如果你是學生,希望這本書可以讓你重拾對自己的信心。如果你是老師,請審視自己到底是在教學還是扼殺學生。如果你是家長,請理解你的孩子正在遭受折磨,而那本不該發生,也不該是他的錯。

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內容簡介

為什麼有趣的數學,會變成無趣的科目,讓許多學生討厭、害怕?

這本薄薄的小書,用最簡潔的方式描述數學之美與樂趣所在,並且批判今日僵化的數學教育(背公式、大量的習題),忽略了帶領學生思考問題的過程:然而,正是在對數學的思考當中,人才是活著的,孩子的心智會打開,主動產生興趣。

本書對於美國K-12(從幼稚園到十二年級)的數學教育做出了強烈的批判,然而在台灣,問題也是一樣嚴重。我們本來可以給孩子更好的數學體驗,讓他們喜歡上數學,有好奇心,這全看我們怎麼教。只要那一點點的改變。

作者是一位傑出的數學家,他發願來教中小學的數學,希望呈現給孩子們數學的趣味、和充滿想像力的一面,因為:

數學是一門藝術,重要的是過程,是遊戲,是玩,是去做。

因此他非常批判「死記硬背」、「給答案」、「省略思考過程」的教學方式。

他於2002年寫成本書的初稿,只有薄薄的25頁,然而在史丹佛大學的齊斯.德福林教授的推薦下,於美國數學協會(Mathematical Association of America)的網誌上發布後,在數學社群中引起極大的迴響,因而出版成書。

如何尋回數學課堂上的遊戲與歡樂?如何領略數學之美?

這本書,既是為孩子抱不平,也為數學這門偉大的藝術平反。本書可帶領孩子們認識數學具有創意、想像力的一面,也讓成年人重新發現——數學的樂趣。

名人推薦

【專業推薦】

洪萬生 臺灣師範大學數學系退休教授
鄭國威 PanSci泛科學總編輯
何琦瑜 《親子天下》總編輯

這是我所見過,對於目前的數學教育最棒的評論之一。

——齊斯.德福林(Keith Devlin),史丹佛大學人文科學與先端科技研究中心共同創辦人,《數學的語言》(商周)作者

作者寫出了很重要、很平易近人的悲嘆與狂喜。他哀嘆的是今天數學教育的現狀;而他也熱切盼望老師們能得到鼓舞,帶領學生們體驗數學裡頭十分刺激的「概念的詩意」,而且真的是如此。

——貝利.馬祖爾(Barry Mazur ),哈佛大學校聘數學教授

本書的論述精妙,任何對數學教育有興趣的人都應該要讀。我保證他們會喜歡這個閱讀經驗,不論他們是否完全同意拉克哈特所寫的內容。

──布萊恩.邦區(Bryan Bunch),《The Kingdom of Infinite Number》作者

這本關於數學的簡短又中肯的小書,對你我當初學習這個科目的方法提出了強烈的抗議。繪畫只是在有數字的區塊裡塗上顏色嗎?落日夕陽只是一系列的光譜及方向的指示嗎?拉克哈特主張,數學不只是定義和公式。想要尋回數學課堂上的遊戲和歡樂,他告訴我們,需要做的只是回復到真正的數學。

——羅伯.克里斯(Robert P. Crease),《史上最美的十項科學實驗》(臉譜)作者

譯者


高翠霜

台灣大學經濟系畢業、美國紐約州立大學石溪分校經濟碩士,曾任職經建會、經濟部國營會、台灣綜合研究院、行政院副院長室、行政院胡勝正政務委員辦公室。譯有《Career關鍵14年》(天下文化)、《績效評估》(天下文化)、《大改變》(先覺)、《通膨、美元、貨幣的一課經濟學》、《贏家的詛咒》、《常識經濟學》、《了解總體經濟的第一本書》(以上經濟新潮社出版)等書。

目錄

前言 齊斯.德福林
推薦序 大破大立:難得一見的數學教育好書 洪萬生

上篇 悲歌
數學與文化
學校?的數學
數學課程
中學幾何:邪惡的工具
「標準」數學課程

下篇 鼓舞

序/導讀

推薦序
一個數學家的嘆息:難得一見的數學教育好書
洪萬生
台灣師大數學系退休教授


本書《一堂令人難忘的數學課》應該是我所見過的數學教育宣言中最基進的(radical)一篇了。作者保羅‧拉克哈特(Paul Lockhart)是一位成功的專業數學家,公元2000年,他毅然轉入紐約市一所涵蓋K-12年級的中小學任教,身體力行他認為有意義的數學教學活動。本書即是他的現身說法,因此,他對於美國目前中小學數學教育的現實之沉重但真誠的嘆息,似乎沒有幾個有識之士敢視而不見。

事實上,本書(分上、下兩篇)所呈現的願景,乃是中小學數學教育的一種烏托邦。通常我們面對烏托邦,似乎總是看看就好,大可不必認真。然而,我仔細閱讀(英文原文⊕中譯文)之後,對於邀約寫序,多少有些猶豫與掙扎。對照我自己的數學經驗,我將如何推薦本書呢?我自己曾在台灣師大數學系任教將近四十年,主要授課如數學史都涉及未來與現職的中學教師之專業發展,而且也曾指導過幾十位在職教師班的碩士生,所以,我對於(台灣)數學教育現實的興革,當然也有相當清晰的理想與願景。不過,經歷過那麼多的數學教育改革爭議之後,我覺得務實地訓練與提升教師的數學素養,恐怕是最值得把握的一條可行進路。

話說回來,作者的願景所引伸出來的策略,也並非完全不可行!譬如說吧,在本書結束時,作者語重心長地鼓勵老師「需要在數學實在(Mathematical Reality)中悠遊。你的教學應該是從你自己在叢林中的體驗很自然地湧出,而不是出自那些在緊閉窗戶車廂中的假遊客觀點。」因此,「丟掉那些愚蠢的課程大綱和教科書吧!」因為「如果你沒有興趣探索你自己個人的想像宇宙,沒有興趣去發現和嘗試了解你的發現,那麼你幹嘛稱自己為數學教師?」

對許多數學教師來說,要是丟掉課程大綱與教科書,大概會有一起丟掉洗澡水與嬰兒的制式(conventional)焦慮感,儘管有一些教師平常教學時,根本不太理會課程大綱與教科書內容,而只是使用自己或同仁共同編輯的講義。然而,不管你是否贊同拉克哈特的主張,也不管他的主張是否能夠付諸實現,本書是老師、家長與學生都不容錯過的金玉良言,值得我們咀嚼再三。底下,我要稍加說明我大力推薦本書的三個理由。

本書上篇主題是「悲歌」,依序有〈數學與文化〉、〈學校裏的數學〉、〈數學課程〉、〈中學幾何:邪惡的工具〉以及〈「標準」數學課程〉等五節。下篇主題是「鼓舞」,但不分節論述。上篇文字曾由齊斯‧德福林(Keith Devlin)安排,在MAA線上(MAA Online)每月專欄「德福林觀點」全文披露(2008年3月),獲得大大超乎預期的迴響。在上篇一開始,作者拉克哈特利用虛構的音樂與繪畫之學習夢境,說明相關語言或工具的吹毛求疵,讓這些藝術課程之學習,變得既愚蠢又無趣,最終摧毀了孩子們對於創作模式那種天生的好奇心。或許上述夢魘並非真實,但是,「類比」到數學教育現場,卻是千真萬確。而拉克哈特的立論,是一般人容易忽略的數學知識活動特性:數學是一門藝術!至於它和音樂和繪畫的差別,只在於我們的文化並不認同它是一門藝術。拉克哈特進一步指出:

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(在天文學發現黑洞之前,數學家老早就有黑洞的構想了),而且數學比詩、美術、或音樂容許更多的表現自由,後者高度依賴這個世界的物理性質。數學是最純粹的藝術,同時也最容易受到誤解。

這種主張呼應了英國數學家哈帝(G. H. Hardy)之觀點:數學家是理念模式(patterns of ideas)的創造者。在他的《一個數學家的辯白》(A Mathematician’s Apology)中,哈帝藉此宣揚他的柏拉圖主義(Platonism)。不過,拉克哈特卻將柏拉圖的理念(ideas)拉回到人類玩遊戲的層次:「我純粹就是在玩。這就是數學——想知道、遊戲、用自己的想像力來娛樂自己。」事實上,在遊戲的情境中,吾人會基於天生的好奇,而開始探索。而這無非是人類學習活動的最重要本質所在。反過來,如果數學學習只是要求學生死背公式,然後在「習題」中反覆「套用」,那麼,「興奮之情、樂趣、甚至創造的過程會有的痛苦與挫折,全都消磨殆盡了。再也沒有困難了。問題在提出來時也同時被解答了——學生沒事可做。」對於這種強調精準卻無靈魂地操弄符號的文化及其價值觀,拉克哈特利用簡單例證戳破它的虛幻,這是我大力推薦本書的第一個理由。

在〈學校裏的數學〉這一節中,拉克哈特指出教改迷思,在於它企圖「要讓數學變有趣」,以及「與孩子們的生活產生關連」。針對這兩點,他的批判非常犀利:「你不需要讓數學有趣——它本來就遠超過你了解的有趣!而它的驕傲就在與我們的生活完全無關。這就是為什麼它是如此有趣!」顯然為了達到「有趣」與「關連」的目的,教科書的編寫難免「牽強而做作」。譬如,為了幫助學生記憶圓面積和圓周公式,拉克哈特認為:與其發明一套圓周先生(Mr. C)和面積太太(Mrs. A)的故事,不如敘說阿基米德甚至劉徽有關圓周率的探索史實,說不定更能觸動學生的好奇心靈。這種強調發生認識論(genetic epistemology)的歷史關懷,也與他批判數學課程的缺乏歷史感互相呼應。

拉克哈特對於數學課程的僵化之批判,還擴及它所連結的「階梯迷思」,他認為這種一個主題接一個主題的進階安排,除了淘汰「失敗的」學生之外,根本沒有(其他)目標可言。因此,學校裏的數學教育所依循的,「是一套沒有歷史觀點、沒有主題連貫性的數學課程,支離破碎地收集了分類的主題和技巧,依解題程序的難易度湊合在一起」。相反地,「數學結構,不論是否具有實用性,都是在問題背景之內發明及發展出來的,然後從那個背景衍生出它們的意義」。

或許有人說,中學的幾何課程可以滿足此一智性需求,不過,拉克哈特卻將它稱為「邪惡的工具」。作者在〈中學幾何:邪惡的工具〉這節中,指出數學證明的意義在於「說明,而且應該說明得清楚、巧妙且直截了當」,同時,只有當你想像的物件之行為違反了直覺,或者有矛盾出現時,嚴謹的證明才有其必要,而這當然也符合歷史真實。基於此,他嚴厲批判「兩欄式證明」(two-column proof)既沉悶又「沒有靈魂」,學生只是被訓練去模仿,而不是去想出論證!

在作者深刻批判學校數學、課程綱要以及幾何證明之後,他還揭露了一個目前通行的「標準數學課程」之真相,這個戳破學校數學(school mathematics)神話的深刻反思,是我大力推薦本書的第二個理由。

在上篇解構性的「大破」之後,拉克哈特在本書下篇當中,為我們貢獻了令人鼓舞的「大立」,這是我大力推薦本書的第三個理由。在本篇中,拉克哈特想像了一個數學實在(mathematical reality),其中「充滿了我們為了娛樂自己而建構出來(或是偶然發現)的有趣又可愛的架構。我們觀察它們、留意它們的模式、嘗試做出簡捷又令人信服的敘述,來解釋它們的行為」。至於如何做數學?拉克哈特利用實例演示,啟發我們「與模式遊戲、注意觀察事物、做出猜測、尋找正反例、被激發去發明和探索、製作出論證並分析論證,然後提出新的問題」。此外,他還特別提醒:小孩子都知道學習和遊戲是同一回事。可惜,成年人已然忘卻。因此,他最後給讀者的實用忠告是:玩遊戲就對了!做數學不需要證照。數學實在是你的,往後的人生你都可以悠遊其中。

總之,本書作者分享了他自己基於好奇,探索數學知識活動被忽略面向的深刻體會,其中他認為數學如同音樂、繪畫及詩歌一樣,也是一門藝術。同時,學習與遊戲是同一回事。因此,在遊戲的情境中,基於人類天生的好奇心而探索模式,才是學習數學的正道。這也部分解釋了何以他那麼重視數學史的殷鑑,因為數學都是從歷史脈絡(context)產生,並因而獲得意義。

對於教師或甚至家長來說,如果你覺得本書的主張太過基進,不妨參考作者的玩數學比喻,那麼,你對數學學習一定會有全新的體會。根據寵物書籍的說明,離開幼兒階段還喜歡遊戲的物種,只有成年人和成犬而已。人類幼童利用遊戲來學習包括數學在內的各種事物。如今,我們身為成年人,甚至有幸帶領小孩子學習,為什麼不可以繼續玩下去呢?

推薦序
數學差,不是你的錯——別讓學校扼殺了創意!
文/鄭國威


先說個我自己的真實故事吧。

我小學的時候在學校功課排名前列,主要的原因是因為我就讀的學校規模非常小,一個年級才兩班,競爭不激烈,另一個原因是我的確有點小聰明,而且蠻喜歡唸書。那年頭,學業功課好,加上比較聽老師的話,很容易就獲得其他課外表現的機會,代表班級或學校去外頭參加比賽,也因此當了好幾年的模範生,拿了個縣長獎畢業。囂張的咧。數學?對學過珠心算的我太簡單了!

但一上了國中,全都變了。我依舊很用功、大部分的科目考試成績不是滿分就是逼近滿分,但唯有數學,我連及格的一半都拿不到。「數學」,光是看到這兩個字就足以讓我產生頭昏想吐的感覺,甚至還更嚴重些,會緊張到冒汗、肚子痛。老師在黑板上用大大的三角尺跟大圓規畫的圖依舊精美,板書我能抄得都抄了,但我就是沒辦法理解這些數字跟圖形的邏輯。我慌了。

於是我開始竄改成績單、竄改考卷分數,或是跟大雄一樣,總是以考卷沒帶回家或是丟了為藉口,不讓父母簽名。雖然現在回想起來真是很傻,但當時的我真的快被數學逼瘋了,每天提心吊膽。

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    • 中文繁體
    • 裝訂
    • 紙本平裝
    • ISBN
    • 9789866031359
    • 分級
    • 普通級
    • 頁數
    • 160
    • 商品規格
    • 21*14.8CM
    • 出版地
    • 台灣
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商品評價

(共1 則好評)
  • se****ea1 說:
    2015-05-15
    這本書,是一位對數學抱有很大熱情的數學家,對目前僵化的數學教育的反思。他覺得為什麼要讓孩子們學習得如此痛苦?他運用幾個範例讓人明白,數學就是這麼好玩迷人的東西,不需要再用什麼圓周先生面積太太的故事讓數學更好玩。真的值得一看!尤其是對數學曾經感到過挫折且已經或即將成為父母的我們。

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