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20世紀末至21 世紀初是由「無電腦時代」進入「全電腦時代」的重要轉折關鍵,回想數十年前一般人尚不知「電腦」為何物?但在今日卻行、住、坐、臥皆離不開電腦,「數位資訊」成了當代重要命題,對各領域造成重大影響。其中頗令人注意者,即「觀念」在「數位時代」中的頻繁流動,造成「觀念」自身快速地不斷被置換與洗汰。而「觀念」作為人們行動意志的主導,更令我們有必要在這觀念「瞬生即滅」的時代,透過觀念史的研究,掌握百年來觀念之流動過程,唯有理解諸多觀念的發展,才能較好地理解為何現在藝術作品、建築設計不再那麼重視對稱與秩序,而專主於特殊造構,若不從「觀念」入手則難以解釋,若從「觀念」入手,才能發現這是由於當代人們的「審美意識」隨著以「奇」代「美」之觀念變動而產生的改變。因此唯有理解「觀念」的變動與發展,才能較好地解釋這世界的諸多行動,這正是「觀念」研究於當代之必要性所在,而這是一個觀念討論的空間 ,歡迎大家來討論並重新界義「觀念」!

2012年7月30日 星期一

【討論】「觀念數理化」:召喚「代數」背後的人文智慧之光

ANDREW HACKER教授(Department of Political Science, Queens College)這篇Is Algebra Necessary?文章中,提到了一個討論:我們需要「代數」嗎?

這問題我想在台灣不會被提出來,因為台灣將「代數」視為「考試科目」,因此具有其「必然性」與「正當性」。然則,對於作為「存有學意義」上的每個「存在」個體而言,「代數」的必要性何在?其真正意義為何?卻始終茫然不知。只知道要上好學校、要有好成績就要學「代數」,因此「代數」始終是在一種「蒙昧無知」狀態下被理解。

可悲的是在「不知為不知」的台灣教學環境下,「代數」就持續被「未自覺」、「未啟蒙」的繼續學習與當作考試工具在操作。當然潛移默化的功能還是具備,但在「未自覺」下學習「代數」只可說是「事倍功半」,假使能告訴學生「代數」的背後終極觀念為何?令學生自覺「代數」意義後再繼續學習,我想對他們的幫助更大,除了能夠完成「考試目的」外,也能具備「抽象思維能力」的培養,這是台灣數學教育可以深思反省修正之處。(開鑿「代數」觀念深度的概念謝佳叡博士已有論及,可參見謝佳叡:〈從算數思維過渡到代數思維〉,收入教育部九年一貫數學學習領域綱要諮詢意見小組《九年一貫數學學習領域綱要諮詢意見-理念篇》(2003.8)

正如ANDREW HACKER教授敏銳地指出:

  1. 代數是為我們的思考能力與批判能力,作為哲學和邏輯的奠基石。
  2. 數學乃是「科學模式」,而不只是操縱數字(即算術),形狀(即,幾何),變化(即積分)。
  3. 教師需要幫助學生明白「代數」背後的「意義」,即:公式形成背後的思維邏輯?代數中的觀念結構?可以用不同取徑解決同一代數問題的原理是什麼?

綜上,ANDREW HACKER認為必須透過「代數」思維,有效培養多元思維邏輯能力。然而,在上述看似已掌握了「代數」在未來,應如何進行有效教學與發展下,ANDREW HACKER教授卻也憂心的提出一個問題,即:

數學如果真有訓練頭腦思維的功能,能令我們更好地理解個人和公民身體的話,則數學與心力思考的相關性何在?該如何證明?ANDREW HACKER指出目前苦無證據能夠證明(X²+ Y²),“=(X² - Y²)²+(2xy)平方米,與政治見解或社會分析有任何的關係!

關於這一點,我在博士論文中分析譚嗣同《仁學》的「平等」觀念時,恰好見到百年前的知識分子也正好經歷了「數學啟蒙時代」,將「數學」視為「學問之母」,並對「代數」有著崇高的想像,與高度的「哲學與邏輯運用」,復生即用「代數」觀念來說明政治思想中的「平等」觀念,如其算式:

試依第十四條「不生與不滅平等,則生與滅平等,生滅與不生不滅亦平等」之理,用代數演之。命生為甲,命滅為乙,不字為乘數,列式如左。(參見《仁學》)

這個例子可以有效地說明「代數」確實與「抽象思維」以及「政治見解」、「社會分析」有所關係,而復生在此就是以「代數」來理解當時政治上的「平等」觀念,完成「觀念數理化」的行動,也呼應著當時的「數學啟蒙時代」(復生的「平等觀念數理化」分析相關論證過於繁複,於此不加開展,有興趣者可來信討論。)因此,如ANDREW HACKER教授指出希望數學系,能建立數學領域中的歷史和哲學課程,以及在早期文化中的數學應用,如數學中的藝術和音樂,甚至詩歌 ?這個想法我認為對於再次召喚「數學」中的「智慧」之光有著極大的幫助。

而ANDREW HACKER最後近似悲觀主義的指出:年輕人應該學會讀、寫和長除法。但沒有任何理由迫使他們掌握矢量角度和連續函數等「代數」,畢竟與現實生活的簡單商業交易計算毫無關連。故如果要讓「代數」繼續存在,並且是「有意義」的存在,則必須解釋數學作為一個我們不計痛苦而努力推動的巨石,其最終目的是要達到什麼?為什麼需要它?有沒有其他的選擇或例外?到目前為止,ANDREW HACKER教授認為還沒有找到一個令人信服的答案。不過我想,也許中國近現代知識分子在百年前的「數學啟蒙時代」中,諸多從「數學」角度,去「格義」中國傳統思想,以及去理解當時傳入中國的西方政教觀念等相關論述,就足以證明「數學」確實具有「存有學」、「政治學」與「儒學近代化」上的政治、歷史,甚至是個人存在上的實存意義。而這有趣議題則有待往後繼續開展相關研究。

最後從ANDREW HACKER教授這篇文章及相關討論串中,我們可以加以思考歸結「代數」問題的幾個關鍵議題:

  1. 人們都將「代數」視為「計算工具」,卻忽略了「代數」真正意義是幫助人類從「具體」進入「抽象」思維世界。
  2. 以台灣的中等數學教育來說,教導代數時候,數學教師大部分未從「邏輯」、「哲學」、「觀念」角度去告訴學生:「代數」不僅只是計算一堆不能用於實際生活的無聊數字或符號,其真正的意義是讓你懂得「思考」(thinking)。
  3. 這樣的問題,是在學科嚴重分化,數學專業與文史哲專業「涇渭分明」下的結果,使得「代數」喪失了自其始生以來,最為強調的「智慧」深度。

綜上,我們應當要對於「代數」教學重新省思,並以「跨領域合作」方式,令「代數」能夠以「人文」進行「啟蒙」,再次開鑿「代數」背後的哲學、文學、歷史深度,而不再是「考試工具」或「計算工具」,將「代數」提高到哲學思維的層次與高度,這樣才能令學生真正理解「代數」所由來,而不只是「操作代數」而已,這是最為關鍵之處。




Is Algebra Necessary? »
As American students wrestle with algebra, geometry and calculus — often losing that contest — the requirement of higher mathematics comes into question.
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