教學理念之:配合高層次思維
數學知識當中,重要的,並不一定容易監督考核。比方說,二的平方根不是有理數,揭示了有理數和實數的分別,這是數學上的一大突破。它的證明也不是太難。有老師講解的話,小學生也能了解。然而,大概因為這個定理難以產生大量功課和試題,數學課本沒有特別重視,只是輕輕帶過,甚至省略不說。反而,將循環小數化成分數(例如:0.111...=1/9)這些雕蟲小技,因為容易量產功課與試題,反而消耗了不少教學時間。另一個例子是代數基本定理。這個定理的其中一種表述方式是:任意n次多項式均可以唯一地因式分解成n個線性因子((ax+b), a, b為複數)之積。這同樣是數學上的重要成就,但亦是因為難以出題,全書根本沒有提及,就連書後的索引也找不到。相對而言,餘式定理(f(x)除(mx-n)的餘數是f(n/m))無非是在除法算式中代入適當數字,反而佔了一整節。再一個例子。演繹幾何的公理系統其實對於學生於數學概念、嚴謹思維、以至其他科目的寫作都有很大的幫助。同樣的,因為它難以出題,於實質教學中,約略講過就算了,師生根本沒有時間多加探究。反而,書中使用粗疏推理引出定理,之後就要求學生使用有關定理解決一大堆複雜的問題。這不單沒有傳遞到尋根究柢的治學精神,反而灌輸了人云亦云的學習態度。
造成這個問題的其中一個原因,是老師任教時,其模式及內容均來自他們讀書時代的記憶。自己的老師這樣教,自己也這樣教。這種做法除了追不上時代,更會使陋習不斷累積擴大。要是知識的水流,只是不斷在同一截水管裏轉來轉去,久而久之就會變質。老師既然希望學生認真工作,並不只做表面功夫,交差便算,自己也不能只完成了課程範圍,滿足校方和家長要求便了事。我們應該盡可能將大學學到的知識,與課程緊密結合,根據專業知識,適當選取教材,平衡高層次理念和現實需要,適當調整課題輕重和分配教學時間,而不能唯分是圖。這樣才可以體現得出數學的智慧和德行。
每當說到在教學中加入高層次思維訓練時,總有人會說:〝嘩,點得架!你估d學生係天才咩!〞這種想法一般來自不認識高等數學的人士。很多教授、學者,都認為大學的數學知識,對於中學數學教育很有幫助。其實很多數學的基本精神理念,並不依賴高深的數學基礎,相反的,它能令學生學習高深數學時,有著深一層的體會。它和著重運算主流教育息息相關,但又互相不能取代。換言之,掌握了高等思維模式,不一定會令學生得到高分;然而一昧死操猛練,也不可能令學生得到更大的啟發。我們所學的數學,都是數學家們在高層次思維下建立起來的。所差者,不過是了解作者想法來學,和不了解作者想法來學而已。
以體育作個比喻:我們看了奧運比賽,希望一下子達到相同水準,這是不可能的。然而這並不代表我們不能從奧運中學習。奧運會提倡的體育精神,包括努力不懈,追求進步,尊重規則,友誼第一等,這是人人都可以做到的。另外,優秀運動員在競賽中表現出正確的動作,亦很適合初學者作參考。我們總不能說初學者做個錯的動作好了,到成為傑出運動員時才學正確動作。