陳 婷,呂世虎
(1.蘭州城市學(xué)院 教育學(xué)院 基礎(chǔ)教育研究所,甘肅 蘭州 730070;2.西北師范大學(xué) 教育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
中國(guó)翻譯的第一套經(jīng)教育部審定通過(guò)的初中混合數(shù)學(xué)教科書,當(dāng)屬由美國(guó)數(shù)學(xué)教育家芝加哥大學(xué)的喬治·布利氏(E. R. Breslich)教授編撰的《布利氏新式算學(xué)教科書》(Breslich’s General Mathematics).該套教科書共 3冊(cè),1920年起陸續(xù)譯出,由商務(wù)印書館出版.該套教科書的翻譯對(duì)當(dāng)時(shí)中國(guó)初中混合編排教科書的編寫產(chǎn)生了重大影響,20世紀(jì)20年代中國(guó)自編的3套混合數(shù)學(xué)教科書都是在模仿此書的基礎(chǔ)上編撰而成.但它所蘊(yùn)含的意義由于原始版本的珍貴而塵封在故紙堆中沒(méi)有得到相應(yīng)的重視.文章通過(guò)對(duì)該套教科書的編寫背景、教科書提綱、體例特點(diǎn)的回顧,以便從中汲取有益的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)今天的課程改革提供一些啟示和借鑒.
20世紀(jì)初,在歐美掀起的數(shù)學(xué)教育改革運(yùn)動(dòng)中,廢棄了以形式陶冶說(shuō)為基礎(chǔ)的分科主義的數(shù)學(xué)教育,倡導(dǎo)了融合主義(混合主義)的數(shù)學(xué)教育.其理由有以下兩點(diǎn):第一,分科主義的數(shù)學(xué)是枯燥無(wú)味的、困難的,不符合學(xué)生的能力.第二,在對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)地考察時(shí),分科主義數(shù)學(xué)的作用非常有限,而融合主義的數(shù)學(xué)將發(fā)揮更好的作用[1].
在這種改革背景下,美國(guó)數(shù)學(xué)教育家、芝加哥大學(xué)的喬治·布利氏教授根據(jù)美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)“中學(xué)算學(xué)教授法須徹底改造”的建議,進(jìn)行“數(shù)科融合教授”實(shí)驗(yàn)后,于1906年打破幾何、代數(shù)、三角的界限,統(tǒng)一編寫了《布利氏新式算學(xué)教科書》[2].當(dāng)時(shí)是這樣介紹此書的,“以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)心理為根據(jù),由實(shí)驗(yàn)推原理,自原理定證法,用圓周法以明代數(shù)幾何三角之關(guān)系,可以說(shuō)是 20世紀(jì)中等數(shù)學(xué)教育的新作”[3].日本將此書譯為《數(shù)學(xué)新主義》,中國(guó)自1920年起陸續(xù)譯出該教科書,由商務(wù)印書館出版.第一編于1920年由徐甘棠譯,壽孝天校對(duì);第二編于1922年5月由王自蕓譯,壽孝天校對(duì);第三編于1924年8月由文亞文、唐楩獻(xiàn)譯述.供初中3個(gè)年級(jí)6個(gè)學(xué)期來(lái)使用,均為大三十二開(kāi)本,封面樸實(shí)無(wú)圖案,印刷清晰、裝幀精美,書背印有書名、出版社.1923年1月經(jīng)教育部審定,將此書作為中等學(xué)校及甲種實(shí)業(yè)學(xué)校算術(shù)科教學(xué)用書.教育部審定批語(yǔ)如下:“呈及不利氏新式算學(xué)教科書第一二冊(cè),均悉查,是書獨(dú)開(kāi)蹊徑,融合代數(shù)幾何三角各法,鋸元提要,會(huì)通發(fā)揮,憑人事相關(guān)之問(wèn)題解滯澀易忘之公式,批隙道窮曲類旁通,能使學(xué)者造詣?dòng)谒阈g(shù)之境可獲舉一反三之效,其去墨守陳規(guī),僅據(jù)理論法敷設(shè)之舊籍,實(shí)不可以道里計(jì),第二編所述幾何三角各題,隨事引證,不拘一格,極運(yùn)用變化之理至若措詞之淺顯習(xí)題之結(jié)構(gòu)條分比節(jié)允稱完備,譯筆亦復(fù)明朗修潔,準(zhǔn)予審定作為中等學(xué)校及甲種實(shí)業(yè)學(xué)校算術(shù)科用書.十二年一月三十一日”[4].
【第一編】
第一章 直線;第二章 加法減法;第三章 方程;第四章 角;第五章 面積體積,乘法;第六章 角偶;第七章 平行線,空間中之線與平面;第八章 量空間之線,相似形;第九章 比例,變數(shù),等比例;第十章 相合之三角形;第十一章 求作、對(duì)稱、圓;第十二章 正數(shù)、負(fù)數(shù)、號(hào)例;第十三章 加法及減法;第十四章 乘法及除法;第十五章 特別積,劈因數(shù),二次方程;第十六章 一次方程函一未知數(shù)之題;第十七章 含兩個(gè)或多個(gè)未知數(shù)之直線方程;第十八章 公式;第十九章 溫習(xí)及補(bǔ)題.
【第二編】
第一章 已授之假設(shè),定理,求作法;第二章 證題法;第三章 消元法;第四章 四邊形,角柱表面,二面角;第五章 等比例線段;第六章 等比例,劈因數(shù),變數(shù);第七章 相似多邊形;第八章 三角形各邊之關(guān)系,二次方程,根數(shù);第九章 三角比、根數(shù),含兩元之方程;第十章 圓形;第十一章 用弧量角法;第十二章 圓內(nèi)之等比例線段;第十三章 演算分?jǐn)?shù)法;第十四章 不等式;第十五章 空間之線與平面,角,球體;第十六章 軌跡,會(huì)合線;第十七章 內(nèi)接,外切,圓周長(zhǎng)度;第十八章 面積,字母方程,劈因數(shù);第十九章 多邊形,圓,面積之等比例.
【第三編】
第一章 函數(shù) 含一元之方程;第二章 三角函數(shù);第三章 一次方程;第四章 含一元之二次方程;第五章 劈因數(shù)法 分?jǐn)?shù);第六章 指數(shù),根數(shù),無(wú)理方程;第七章 對(duì)數(shù) 計(jì)算尺;第八章 三角形之解法 對(duì)數(shù);第九章 幾角諸函數(shù)間之關(guān)系;第十章 二項(xiàng)定理 級(jí)數(shù);第十一章 含兩元之方程系;第十二章 表面之面積;第十三章 體積;第十四章 多面角,四面體,球面多邊形;第十五章 前兩編幾何學(xué)定理及假說(shuō)提要.
這套教科書的編排正如其名——“混合”,將算術(shù)、代數(shù)、幾何和三角等在內(nèi)容上相互獨(dú)立,但彼此之間有著千絲萬(wàn)縷聯(lián)系的內(nèi)容,組成一個(gè)系統(tǒng).譯者在序言前對(duì)該書這樣評(píng)價(jià)道:“近世教授算學(xué),多墨守舊法,算術(shù)幾何三角,累級(jí)而升,唯恐損越各科初級(jí)淺理雖多,然步驟既困,自難融會(huì),聰明是塞,日力遂廢,是書編撰,獨(dú)出心裁,融合各法會(huì)通發(fā)揮,有盡去陳滓一爐而治之妙,實(shí)教科書至精之本.”這套教科書對(duì)教師和學(xué)生的要求都比較高,要求教師有較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和基礎(chǔ),因?yàn)橹R(shí)都采用“混合”編排,所以教師自己必須對(duì)各分支知識(shí)都特別熟悉,更要求教師理解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,才能幫助學(xué)生融會(huì)貫通.由于當(dāng)時(shí)也有很多學(xué)校教師水平參差不齊,一些師資力量相對(duì)薄弱,生源質(zhì)量較差的學(xué)校采用“混合”教法有一些實(shí)際的困難,所以當(dāng)時(shí)也出現(xiàn)了一些反對(duì)的聲音.現(xiàn)將這套教科書的整體結(jié)構(gòu)介紹如下.
《布利氏新式算學(xué)教科書 第一編》是初中第一年的算學(xué)課本,重點(diǎn)講授代數(shù)知識(shí),同時(shí)將幾何等內(nèi)容融會(huì)貫通于其中.使學(xué)生在一年的學(xué)習(xí)中,掌握一些最基本的代數(shù)、幾何公式,會(huì)解包含兩三個(gè)未知數(shù)的方程.其中19章內(nèi)容中幾何內(nèi)容占了8章.
《布利氏新式算學(xué)教科書 第二編》是初中第二年的算學(xué)課本,重點(diǎn)講授平面幾何知識(shí),同時(shí)將代數(shù)、三角等內(nèi)容融會(huì)貫通于其中,也將立體幾何融合在平面幾何中講授.第二編開(kāi)始之前,專設(shè)第一章,對(duì)第一編中所講到的幾何知識(shí)全部進(jìn)行羅列,對(duì)于沒(méi)有學(xué)過(guò)第一編的學(xué)生而言,可以當(dāng)成學(xué)習(xí)綱目,依次序重新學(xué)習(xí),而對(duì)于已經(jīng)學(xué)過(guò)第一編的學(xué)生可當(dāng)成一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí).平面幾何的知識(shí),在這一編中全部講完,與第一編相比,幾何知識(shí)更注重理論證明.本編繼續(xù)第一編講解三角函數(shù),用三角函數(shù)解直角三角形及其它一些實(shí)用性很強(qiáng)的問(wèn)題,以及各種函數(shù)之間的關(guān)聯(lián).
《布利氏新式算學(xué)教科書 第三編》是初中第三年的算學(xué)課本,是在前兩編的基礎(chǔ)上,講授完成中等學(xué)校學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的代數(shù)學(xué)、三角學(xué)與立體幾何學(xué).本編的主要目的是貫徹融合的主張,在各門數(shù)學(xué)內(nèi)容中,取關(guān)系密切的內(nèi)容,融合教授.例如要解三角的問(wèn)題,必以對(duì)數(shù)為工具,而要討論對(duì)數(shù)的相關(guān)知識(shí),必先講授指數(shù)定理.給出了二元一次方程組和一元二次方程的多種解法.例如用行列式解二元一次方程組;用消元法解多元一次方程組;用高階行列式解多元一次方程組.用代入法,消元法,分解因式法,消常數(shù)法,換元法等解二元二次方程組.具體的方法解各種方程組,比用抽象的計(jì)算更為明晰,而且便于記憶.這一冊(cè)的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生掌握“數(shù)形結(jié)合”的重要思想,同時(shí)利用方程解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到進(jìn)一步加強(qiáng).第三編的最后一章,復(fù)習(xí)了之前所學(xué)的幾何概念、公理和定理,既可作為第三編學(xué)習(xí)時(shí)的參考,又可作為學(xué)習(xí)完第三編之后的復(fù)習(xí).這樣設(shè)置的目的一方面為了學(xué)習(xí)的便利,便于學(xué)習(xí)者對(duì)于已學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí),避免了翻閱其它書的麻煩.最主要的原因是為了讓學(xué)生對(duì)整個(gè)3編中所學(xué)到的幾何知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的把握,避免學(xué)到的只是一些零散的幾何知識(shí).重要的數(shù)學(xué)公式表,則附于書末.
3.2.1 內(nèi)容豐富
這套教科書采用混合編制,涉及到了算術(shù)、代數(shù)、幾何和三角的各個(gè)方面,內(nèi)容豐富.編者在“原序一”中指出這種混合編制的好處:“① 取算學(xué)各科性質(zhì)最相近可互相發(fā)明者.貫串出之,習(xí)算之難,可釋然無(wú)余.② 是書經(jīng)同學(xué)教員評(píng)議討論,刪繁增要,務(wù)求明達(dá),雖無(wú)閱歷之講師,亦能按序指授,無(wú)有凝滯,蓋編次之良美,實(shí)臻實(shí)驗(yàn)之絕頂也.③ 心理研究,學(xué)務(wù)所重,是書取材,恰與學(xué)生心理相應(yīng),手捧耳聆,自能領(lǐng)悟.”最后總結(jié)道:“總而言之,實(shí)津逮初學(xué)之興趣,啟發(fā)思力之秘論也……此種編制之利益,在按心理的論理的原則,連續(xù)發(fā)展學(xué)者對(duì)于數(shù)學(xué)之疑識(shí),其使學(xué)者領(lǐng)悟數(shù)學(xué)之意義與實(shí)用及科學(xué)的性質(zhì),教之分門學(xué)習(xí),自然更加明了.此結(jié)果引起學(xué)者具繼續(xù)研究數(shù)學(xué)之傾向.”這種編排有助于學(xué)生理解知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,還能激發(fā)他們觸類旁通,舉一反三,培養(yǎng)其數(shù)學(xué)聯(lián)想能力.
這套書的另一個(gè)突出特點(diǎn)就是習(xí)題豐富,在習(xí)題的設(shè)置中,大都是講一兩個(gè)概念或定理之后就安排至少5道習(xí)題,讓學(xué)生在掌握了基本結(jié)論之后將其運(yùn)用于解決具體問(wèn)題.作者尤其重視學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的培養(yǎng),在應(yīng)用題方面用了很大篇幅,在每一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的講解后都安排各種實(shí)際問(wèn)題.
這套教科書每章末都附加提要,這既可以使學(xué)生對(duì)于本章內(nèi)容有系統(tǒng)地認(rèn)識(shí),而且容易指導(dǎo)學(xué)生記憶及復(fù)習(xí).例如,《布利氏新式算學(xué)教科書 第一編》第二章“加法減法”結(jié)束后有以下提要:本章所授各項(xiàng);本章所用記號(hào);本章所用的公理;本章所用的例子的類型等.每卷的卷末都附有日常計(jì)算必要的各種數(shù)值表,實(shí)用主義色彩很濃厚.
3.2.2 注重代數(shù)與幾何之間的融合并突出數(shù)形結(jié)合思想
這套教科書從第一編開(kāi)始講授幾何與代數(shù),基本上都以“代形參伍并授,時(shí)合時(shí)分,全看數(shù)理上的可能”.努力把代數(shù)知識(shí)、幾何知識(shí)有機(jī)地“復(fù)合”為一個(gè)整體,達(dá)到你中有我,我中有你的效果,而不是僅僅“混合”,你還是你,我還是我.例如“在多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式”一節(jié)中,對(duì)于式子分別用長(zhǎng)方形的面積解釋,即a+b、c+d分別為長(zhǎng)方形兩邊之長(zhǎng).
這樣的處理很巧妙,整套書中這樣的例子比比皆是.這種混合編排,可以做到數(shù)形結(jié)合,使得有些知識(shí)顯得生動(dòng)形象,前后銜接自然.能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使學(xué)生明了各科之間相互的關(guān)聯(lián),能夠在龐雜零碎的數(shù)學(xué)知識(shí)中得到有機(jī)統(tǒng)一的觀念[2].杜佐周認(rèn)為,“利用這種方法排列教科書,學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)一科,必可更加有趣味;所得到的知識(shí)及技能,必可更加切于實(shí)用;個(gè)性方面的不同,亦必可更加容易補(bǔ)救.再者,用這種方法教學(xué),無(wú)論學(xué)生將進(jìn)而研究高深數(shù)學(xué)或其他各種職業(yè),都可得到相當(dāng)?shù)囊嫣?即使學(xué)生有中途輟學(xué)的,亦可無(wú)遺漏之恨.”[5]
這套教材在幾何內(nèi)容的處理上基本打破了歐氏幾何公理體系,考慮更多的是知識(shí)點(diǎn)之間的銜接與融合,即如何實(shí)現(xiàn)由代數(shù)、幾何、三角的融合與過(guò)渡.但從幾何內(nèi)容的分布來(lái)看,重視幾何內(nèi)容的編排.正如編者在“原序一”中指出,“是編多述幾何,引人入勝,且能令學(xué)者舍入門之力,拾級(jí)而上,升堂入奧,直造玄妙.”
3.2.3 注重多學(xué)科內(nèi)容的整合
在這套教科書中一方面穿插了許多歷史知識(shí),書內(nèi)插入大量歷史注釋和歷史人物,目的是擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.例如,《布利氏新式算學(xué)教科書 第一編》共插有13幅名人像傳,分別是奈端(Sir Isaac Newton, 1642—1727);偉熱他(Francois Viet, 1540—1603);歐幾里得(Euclid, 約公元前 330—公元前 275));兌喇士(Tales, 公元前640—公元前542);華利士(John Wallis, 1616—1703);派達(dá)哥喇士(Pythagoras,公元前569—公元前500);亞奇米德(Archimedes, 公元前287—公元前212);佗達(dá)基利亞(Nicolo Tartaglia; 1500—1557);巴斯加(Blaise Pascal, 1623—1662);利安拿度(Leonardo of Pisa, 1175—1250);拉果蘭諸(Joseph Louis Lagrange, 1736—1813);笛卡爾(1596—1650);哀拉(Leonhard Euler, 1707—1783).《布利氏新式算學(xué)教科書 第二編》共插有3幅名人像傳,分別是喀萊(Felix Klein, 1849—1925);弗而馬(Pierre de Fermat, 1601—1665);哥斯(Carl Friedrich Causs, 1777—1855).《布利氏新式算學(xué)教科書 第三編》共插有6幅名人像傳,分別是,來(lái)本之(Gottfried Wilhelm Leibnitz, 1646—1716);羅華德雨(Guillaume Francois Antoine L’ Hopital, 1661—1704);孟杰(Gaspard Monge, 1746—1818);納白雨(John Napier,1550—1617);卡但(Cardan, 1501—1576);賈法利利(Bonaventura Cavalieri, 1598—1647).對(duì)每一個(gè)歷史人物介紹他們的生平以及在數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn).
這套教科書中也插入了一些地理知識(shí),物理現(xiàn)象,社會(huì)現(xiàn)象等,它們以不同的方式出現(xiàn),有些出現(xiàn)在例題中,有些出現(xiàn)在習(xí)題中以及知識(shí)點(diǎn)的講解中.這些內(nèi)容與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生在接受到數(shù)學(xué)方法和思維訓(xùn)練的同時(shí)開(kāi)拓視野,也說(shuō)明數(shù)學(xué)在生活中無(wú)處不在.
回顧中國(guó)翻譯的第一套初中混合數(shù)學(xué)教科書,能給中國(guó)現(xiàn)在的基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程改革以許許多多的啟示.正如羅德建在“傅種孫先生在北京師大附中”一文中指出的,“為什么上世紀(jì)二三十年代的數(shù)學(xué)教育能培養(yǎng)出那么多社會(huì)的棟梁之材,我想無(wú)論是那個(gè)時(shí)候的教師,教材,還是教法都是值得現(xiàn)在的我們?nèi)ド钏己涂偨Y(jié)的.”[6]當(dāng)然,《布利氏新式算學(xué)教科書》也存在不足,例如,對(duì)數(shù)學(xué)的“整體性”考慮不足,把幾種知識(shí)混為一體,學(xué)生難以學(xué)到系統(tǒng)的知識(shí);難度過(guò)大,中學(xué)生接受困難等.所以,該教科書使用伊始,就引來(lái)了一些批評(píng)的聲音.例如,余潛修認(rèn)為,“該書材料太多,用作初中的教科書似乎有些不恰當(dāng),并且有許多地方不適合于中國(guó)的國(guó)情.”[7]匡互生于1924年3日11日撰寫了“評(píng)中國(guó)現(xiàn)有的三部混合算學(xué)教科書”一文(刊載于1924年《春暉中學(xué)??返谖迤冢εu(píng)當(dāng)時(shí)中國(guó)教育界一些教育家,不作認(rèn)真研究而盲目主張仿效外國(guó)辦法,實(shí)行初中算學(xué)課混合教授,并詳細(xì)剖析了當(dāng)時(shí)僅有的一個(gè)譯本《布利氏新式算學(xué)教科書》的種種謬誤,指出盲目提倡混合算學(xué)和譯著不嚴(yán)肅,誤人子弟的不當(dāng)[8].因此,混合教學(xué)的嘗試道路中還有大量的事情需要探索.例如,如何提高師資水平,以適應(yīng)混編教科書教學(xué)的需要;如何打造一支混合數(shù)學(xué)教科書的編寫隊(duì)伍,將算術(shù)、代數(shù)、幾何、三角等各個(gè)數(shù)學(xué)分支進(jìn)行恰當(dāng)而合理的融合,而不是拼盤式的混合;如何發(fā)揮考試的指揮棒作用,使得混合數(shù)學(xué)教科書有效實(shí)施等,詳細(xì)論述可參見(jiàn)文[9].但瑕不掩瑜,作為中國(guó)翻譯的第—套混合數(shù)學(xué)教科書,是20世紀(jì)中國(guó)初中數(shù)學(xué)首次進(jìn)行混合教學(xué)改革的前奏,是對(duì)數(shù)學(xué)教育界分科教學(xué)的一次沖擊.它所蘊(yùn)含的意義正待有識(shí)之士的進(jìn)一步挖掘和研究.
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數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)2013年2期