528. 真正阻碍算术教学的最大问题,存在于那些所谓的“实用性”或“说明性”习题中。这些题目被随意布置给学生,其难度与复杂度完全不符合学生的年龄和心智发展水平……我本人并非数学门外汉,且天赋赋予我的推理能力早已发展成熟;但即便如此,我也时常被这类题目中隐含的复杂逻辑难住,甚至屡屡受挫——而这些题竟被布置给我的孩子。波士顿一所重点高中的校长曾向我坦言,他在辅导女儿完成作业时,有时也无法解开这类错综复杂的题目。今年夏天,英国牛津大学某学院的着名院长费尔贝恩博士告诉我,他自己在辅导孩子时遇到过类似困境;甚至有一次,他邀请英国一位顶尖数学家做客时,两人一起被一道算术难题完全难住了。
——F. A. 沃克《教育探讨》(纽约,1899年),第253-254页
算术之大病,在所谓“实用题”“说明题”。此类题随意授诸童子,其难其繁,与年齿心智全不相称……余非不晓算术,天赋之思亦早已成,然每为童子习题中幽隐逻辑所困,甚者竟不能解。今兹之题,竟布于吾子。尝闻波士顿一重点中学之校长语余曰:虽躬自课女,时有疑难,不能解其纷纭。今岁盛夏,英伦牛津大学某院之着誉院长费尔贝恩博士亦告余:辅导幼子时,每遇同类困蹇。尝延英伦算学泰斗至宅,相对执卷,竟共惑于一算术题而不能释。
——F. A. 沃克《教育论集》(纽约,1899年),第253-254页
529. 人们常常认为,小孩子既然没有能力系统地学习几何,就完全不需要教他们任何几何知识;又觉得既然不应该把物理学和力学当作科学教给孩子,那么任何物理或机械原理也都不必让他们接触。
这种错误观念造成了难以估量的危害。比如,学生刚开始学习数字时,仅仅因为他们还没掌握二次方程,就被禁止使用代数符号和方法!……整整一代孩子被困在算术题里,苦苦寻求解题方法却得不到指引,就像《圣经》里先知约拿的故事——只见枯萎的藤蔓,所有努力都白费,力气全用错了地方。 ——沃克,《工业教育》(1899年)
人们常认为,幼童既无系统研习几何之能,便无需授其任何几何知识;又谓既不宜以物理学、力学等科学示之,则一切物理机械原理亦不必教。
此等谬误贻害无穷,更有甚者:学者初习算术时,因尚未掌握二次方程,便断然禁其用代数符号与方法!……幼辈尽陷算术泥淖,苦求一法而不得,徒劳挣扎,如见先知约拿之兆——唯见枯萎藤蔓,空耗心力耳。
——沃克,《工业教育》(1899年)
530. 在解题时使用特殊技巧和临时方法,虽然可能比通用解法简洁许多倍,但在我看来,并不适合用来教导学生。就像离合诗之类的文字游戏,即使写得再精彩,如果想用它来教人写出奥维德那样的诗,那也是完全不对路的。 ——牛顿,1670年给科林斯的信
解题时若专用特殊权变之法,纵较通法简捷百倍,然以吾观之,实非启迪学子之正道。譬如离合诗之类,纵精巧绝伦,若用以教导志在奥维德诗艺者,亦属不当。 ——牛顿,1670年致科林斯函
531. 代数最重要的部分——它的逻辑思维,无论是从教育还是科学角度来看都至关重要,但现在完全被忽视了。整个教学变成了机械地刷题。解题本应是达到目的的手段,现在却成了目的本身。结果就是,我们现在教的代数既不是艺术也不是科学,只是一堆没有消化好的解题规则......虽然学生们拼命刷题应付考试,但看看考官们反复抱怨就知道,效果其实很差。更糟的是,这会让学习者思维僵化,养成几乎无法纠正的肤浅习惯,可以称之为解题瘫痪症——患者甚至无法理解超过一页纸长度的逻辑论证。
——克里斯托尔,1885年英国科学促进会主席演讲
代数之精要,其逻辑一端,无论于教育抑或科学皆为至重,今竟全然忽视。教学唯囿于例题演练,本为达意之器,反成所求之的。是以今日所授之代数,非艺非学,直一堆消化不良之解题成法……虽应试者众,然观考官屡加诟病,成效实堪怜悯。甚者,学者心智萎靡,浅薄之习难移,可谓习题瘫痪之症——患者竟不能通读八开纸一页之论证。
——克里斯托尔,1885年英国科学促进会主席演说
532. 美国跟着英国过分强调解题训练,这是个值得认真考虑的问题。可以肯定的是,我们的教科书在理论阐述方面,远远达不到欧洲大陆着作的水平——无论是法国教材的优雅风格、意大利学派的新颖方法,还是欧洲大陆作者普遍的高水准。
——史密斯,《初等数学教学》(1902年)
美国效法英国沉迷解题教学,此风当慎思。吾国教科书之理论阐述,实乏欧陆着作之妙趣——无论法派之优雅、意派之新锐,抑或欧陆诸家之普遍水准,皆未能企及。
——史密斯,《初等数学教学》(1902年)
533. 如今教科书作者的困境在于:必须把书写得如此精炼紧凑,以至于补习老师翻遍全书也找不出一个可以安全跳过不教的段落——即便是对只想及格的学生而言。我见过一些这样的教科书,其中的科学内容就像童谣里描述的淑女细腰般被压缩得如此纤细,厚度几乎赶不上出版商广告的篇幅。说真的,照这样下去,我们恐怕要倒退到马蒂安努斯·卡佩拉的《纲要》时代了。最终结果是:科学在专家手中越飞越高直达光明,而教育者和受教育者却越来越深地陷入原始黑暗。
——克里斯托尔,1885年英国科学促进会主席演讲
今之编书者,其困若何?必求简赅精要,虽塾师披阅,亦无可略之章句,即求及格之徒,亦无隙可疏。尝见有书,其述格物之理,如童谣所咏细腰之女,纤薄特甚,较诸书贾之广告,犹不及焉。长此以往,恐将复返于马蒂安努斯·卡佩拉《纲要》之时也。终致格致之学,为硕儒所高举,至于明彻;而执教、受业之辈,愈陷蒙昧,如坠幽冥。
——克里斯托尔,1885年英国科学促进会主席演辞
534. 有人主张数学教学应该让所有例证都直观可感。没有比这更荒谬有害的观点了:我们应该持续努力的是培养人们思考,而非感受。
——柯勒律治,《莎士比亚讲座》
或有倡言算数之道,当使诸象皆可触知。斯论之谬,莫此为甚!吾辈所务,在启人思虑,非徒役其感官而已。
——柯勒律治,《莎士比亚讲疏》
535. 我最终得出结论:掌握数学必须付出的脑力劳动强度,并不会因为教学方法的逻辑严谨性而显着增加。
——普林斯海姆,1898年德国数学家联合会年报
吾终悟:习算所需心力,非因教法之谨严而骤增也。
——普林斯海姆,1898年德国算学会年报
536. 对待一门精确严谨科学的入门内容,唯一正确的方式就是尽可能运用全部的严谨性和精确性。
——达朗贝尔(引自德摩根《三角学与双重代数》)
治精严之学,其始学之道,唯在尽其谨严、致其精审而已。
——达朗贝尔(录于德摩根《三角学与双重代数》)
537. 认为严格证明会破坏简洁性是错误的。相反,大量事例证明:严谨的方法往往同时更简单易懂。追求严谨的过程本身就会迫使我们寻找更简洁的证明方法。
——希尔伯特,《数学问题》
世或谓严证碍于简明,此见非也。观诸往例,严谨之法,往往更显简易。盖求索严谨之时,必自驱而觅简证之途,此理昭然。
——希尔伯特,《算学问对》
538. 几乎没人能否认,即便是数学的启蒙教学,最严谨的方法也应该优于其他所有方式。每位教师当然都会选择逻辑自洽的证明,而非基于谬误或循环论证的推导——事实上,教师若故意使用后者来变相欺骗学生,这在道德上也是不可想象的。然而令人不安的是,这类有问题的伪证明至今仍充斥于我们的教科书。或许有人辩解说严格证明超出了学生的理解力——如果真出现这种情况(这只能说明整体教学规划存在缺陷),唯一补救办法就是坦率地告知学生:这个定理目前还没有你能理解的证明,以历史陈述的方式呈现。这种不得已的手段虽不理想,但总比用不是证明的证明来糊弄学生要好——后者要么让学生完全无法理解,要么用虚假的知识表象助长浅薄学风和反科学思维。
——格拉斯曼,《算术教科书选段》
算学启蒙,严谨为上,此理至明,鲜有异议。师者传道,必择正途之证,弃虚妄循环之说。若以伪证欺蒙学子,实乃悖德之行,人神共愤。然今之典籍,伪证犹存。或辩曰:严证难为初学者解。然此非证之过,实教法之失也。若遇此境,当直言相告:“此理深邃,非汝今所能悟。”述其源流,虽非善策,犹胜以伪乱真。盖伪证之害,轻则惑人耳目,重则滋长虚妄,背离格物之道。
——格拉斯曼,《算术教科书节录》
539. 英国数学教材作者通常给人这样的印象:他们仿佛与读者达成了一项协议——要将真理、大部分真理且唯有真理呈现在读者面前;并且认为只要把学科知识写入书中,即便这些知识晦涩难寻,也算履行了对读者的承诺。但这种观点大错特错,因为有效的教学远不止于罗列事实,即便这些事实按逻辑顺序排列(而英国教材往往并非如此)。学生可能遇到的难点、聪慧的学生自然会对某些事实或理论提出的质疑——这些作者很少甚至从未提及,然而若作者能预见并阐释这些内容,对学生而言往往价值连城。此外,数学着作中融入一丝幽默(这看似奇怪)不仅恰当,还大有助益;甚至从萨尔蒙的纯数学着作和麦克斯韦的物理学着作中,都能找到这样的例证。
——G.m.明钦
节选自《佩里的数学教学法》(伦敦,1902),第59-61页
英伦算学着者,多予人以如是观:若与读者立契,誓以真传,尽陈其理,无有虚妄;且谓书中载道,纵幽隐难觅,亦足践约。然此见大谬!盖善教之道,非徒胪陈事理,即令条贯秩如(英伦典籍,鲜能及此),犹未足也。学者将遇之困、智者必发之疑,着者罕有措意。若能预察而剖释,则于学子,价逾拱璧。再者,算学之书,偶寄诙谐(此言或奇),非但无妨大雅,反能启迪后学。观萨尔蒙之纯数、麦克斯韦之格物,皆有其例。
——G.m.明钦
录自《佩里算学教授法》(伦敦,1902),第五十九至六十一页
540. 请记住,即兴演讲的要诀在于:讲稿备好后,演讲前需让思维完全脱离主题一段时间;思想会在不知不觉中酝酿,形成新的组合;但倘若直到演讲前还在持续思考主题,思想便不会酝酿,反而会陷入迟钝。
——奥古斯塔斯·德摩根
致哈密顿的信;节选自格雷夫斯《威廉·R·哈密顿生平》(纽约,1882-1889),第3卷,第487页
谨记:欲擅即席讲论之术,当于讲稿既成后,暂释其题,澄心息虑。如此,则灵思暗运,自化新机;若临讲犹殚精竭虑,非但难生妙悟,反致神昏智钝矣。
——奥古斯塔斯·德摩根
书札寄哈密顿;录自格雷夫斯《哈密顿传》(纽约,1882 - 1889),卷三,第四百八十七页