第07版:华夏周末

数学与哲学

苏禾日

《 人民政协报 》 ( 2023年05月13日   第 07 版)

在真空状态下,不可能产生一个成功的教育制度,也就是说,不可能有一个和现存智力环境毫无瓜葛的制度。教育必须是现代的,否则,会像所有有机体一样,难逃消亡的命运。

——(英)怀特海

作为一位著名的数学家,是如何认识数学课程的价值以及应该如何学习数学呢?怀特海在《教育的目的》中谈到了现代教育思想与理念的问题。他指出,传统的智力观和教育观对于今天的人们来说已经显得“过于狭隘”了,尽管它们在历史上曾经发挥过重要作用,“曾经成绩斐然一执牛耳”。随着人类社会的发展,智力观、教育观也要随着变化,甚至需要“一场教育的革命”。要使教育生动活泼而且富有成效,就需要把握时代的脉搏。一句话,教育必须与时俱进。数学教育也是如此。怀特海的数学教育思想,就是建立在这样的立场上——如何让学生真正喜欢数学,而不是学习越来越多的数学知识,如何“让这门学科对于学生而言,成为一种快乐的真正理由”。

我们得出的结论是,数学若想在普通教育中有用,就必须经历一个严格的选择和适应的过程。很明显,我的意思不是说无论我们在这门学科上投入多少时间,一般的学生都不会有多少收获……向青年展示这门科学,必须摒弃其深奥的一面。直面数学,它必须直接而简练地探讨一些具有深远意义的一般概念。

——(英)怀特海

数学是利用符号语言研究数量关系和空间形式的学科。数学对于科学发展和人类思维具有重要的作用,经常被誉为“科学之母”和“思维之峰”。爱因斯坦说,数学是逻辑思想的诗篇。伽利略说,自然界这部伟大的书是用数学语言写成的。米斯拉说,数学是人类的思考中最高的成就。考特更是明确指出,数学是人类智慧皇冠上最灿烂的明珠。但是,在基础教育中,数学之“深奥”也的确难倒了莘莘学子。所以,作为数学家的怀特海认为,当务之急是降低数学学习的难度,“摒弃其深奥的一面”。为此,他主张不要盲目地增加数学课本中的定理,而是要帮助学生“通晓抽象思维,能够认识到它是如何应用于特殊而具体的环境”,同时做到“怎样在合乎逻辑的调查研究中使用一般的方法”。他特别批评了用死记硬背的考试方法,扼杀学生学习数学的兴趣——“再也没有什么比盲目地增加我们课本中的定理更糟糕的事情了,而那些定理出现在课本中的唯一理由,就是让学生去学习它们,然后老师可以针对这些定理巧妙地出题考试”。因此,怀特海主张要精选数学的教学内容,应该在数学教学中“有尽可能多的例子”,这些例子应该“是对定理的直接说明,或是通过提炼特殊实例的方式,或是在具体现象中应用的方式”。

我的观点是,学习数学的目的不是盲目堆积特殊数学定理,而是最终认识到,之前多年的学习说明了数字、数量和空间的关系,这些关系才是最为重要的。这样的一种训练必须作为一切哲学思维的基础。实际上,初等数学如果能够被正确地设想的话,就会正好能够给普通人以所能接受的方式接受哲学训练。但是,无论如何,我们应该避免无意义的细节堆砌。只要你愿意,就尽可能做些例题;让学生们学上几学期或是几年。但是这些例题必须能够直接说明主要的概念。用这种方式——也只能以这种方式,才能避免致命的深奥性。

——(英)怀特海

怀特海明确指出,数学教育的主要目的不是培养职业数学家,也不是培养那些“因为职业的关系需要一定数学细节知识的人”,而是培养学生的思维能力,对学生进行哲学的训练。也就是说,学习数学不是要背诵那些特殊的数学定理,而是认识和把握数字、数量和空间的关系,“作为数学基础的那些主要概念其实一点儿也不深奥。它们是抽象的,但是在自由教育中,把数学包括进去的一个主要目的,就是训练学生掌握抽象的概念”。如何让学生掌握那些抽象的概念和一般的定理呢,怀特海主张,要通过实例“来给这些定理以有力的说明”。但是,这也不是意味着反复做重复性的练习刷题,而是要用少而精的方式,选择那些“能够直接说明主要的概念”的例题,让学生通过具体的练习来认识和把握定理。在一定意义上讲,抽象的方法是数学和哲学共同的特点。数学思维的训练,对于哲学思维的发展无疑是有促进作用的。据说,在以研究哲学为主要方向的柏拉图学院,大门口就有一句话:不懂几何学的人不要进入。怀特海还认为,学习数学历史对于学生的数学思维具有重要意义,“另一种可以归纳学生所学概念的方式是利用数学史,不能把数学史看作只不过是一串人名和日期的简单结合,而应该看作是一般思维趋势的阐述,这种阐述使得这些学科成为最初设计时的兴趣目标。”在书中,怀特海用了大量的篇幅,论述数学学习对于逻辑方法训练的意义,并且从精简教材内容到改进教学方法等方面,全面论述了他心目中理想的数学教育,提出了“继续坚持数学教育的改革,使之能够把这些更广泛更具有哲理的精神包含进去”的设想,许多见解在今天看来仍然具有现实意义。

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