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文檔簡介
數(shù)學(xué)與文化:以數(shù)學(xué)小說閱讀為進路
從數(shù)學(xué)敘事到小說敘事:
閱讀理解的另一種可能
說文解字!數(shù)學(xué)敘事(mathematicalnarrative):
Usingnarrativeasananalyticaltool,MorandNoss(2008)interpretlearner’sexpressionsasmathematicalnarratives,i.e.,“narrativeswhichareintendedtocommunicateorconstructmathematicalmeanings”.Mor,YishayandRichardNoss(2008).“Programmingasmathematicalnarrative”,Int.J.Cont.EngineeringEducationandLife-LongLearning18(2):214-233.小說敘事(literaturenarrative)3
PISA2012數(shù)學(xué)素養(yǎng)的意義
數(shù)學(xué)素養(yǎng):在多樣的情境之下,可以構(gòu)造(formulate)
數(shù)學(xué)、運用(employ)
數(shù)學(xué),以及詮釋(interpret)、應(yīng)用(apply)和評價(evaluate)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力。它包含數(shù)學(xué)的推理以及使用數(shù)學(xué)概念、程序、事實和工具,來描述、解釋和預(yù)測現(xiàn)象,并評估其結(jié)果。它協(xié)助吾人認識數(shù)學(xué)所扮演的角色,讓有建設(shè)性的、介入的和深思熟慮的公民,作出具有良好根據(jù)的判斷和決策。44數(shù)學(xué)素養(yǎng)架構(gòu)Capabilities\ProcessFormulatingsituationsmathematicallyEmployingmathematicalconcepts,facts,proceduresandreasoningInterpreting,applying,andevaluatingmathematicaloutcomes1.CommunicationF1E1I12.MathematisingF2E2I23.RepresentationF3E3I34.ReasoningandargumentF4E4I45.DevisingstrategiesF5E5I56.Usingsymbolic,formal,andtechnicallanguageandoperationsF6E6I67.UsingmathematicaltoolsF7E7I755平行性(parallelism)小說家:小說情節(jié)中的數(shù)學(xué)知識活動
(mathematicalknowledgeactivitiesinplotsoffiction)數(shù)學(xué)史家:歷史脈絡(luò)中的數(shù)學(xué)知識活動
(mathematicalknowledgeactivitiesinhistoricalcontext)數(shù)學(xué)(教育)家:真實世界中的數(shù)學(xué)知識活動
(mathematicalknowledgeactivitiesinrealworld)科普作家:數(shù)學(xué)普及敘事中的數(shù)學(xué)知識活動
(mathematicalknowledgeactivitiesinnarrativeofpopularmathematicalwriting)對「數(shù)學(xué)家」此一角色來說,特別地,還有小說情節(jié)中的數(shù)學(xué)家vs.數(shù)學(xué)家傳記中的數(shù)學(xué)家6Thomas:數(shù)學(xué)vs.敘事敘事vs.數(shù)學(xué)證明:當(dāng)吾人進行數(shù)學(xué)證明時,首先假設(shè)某些討論的對象或物件,以及它們之間的關(guān)系,這類比了從一個已知角色出現(xiàn)開始說故事。數(shù)學(xué)的邏輯結(jié)果vs.故事的發(fā)展結(jié)果:故事的發(fā)展在于外在原因與人物的意圖,而數(shù)學(xué)則透過演繹方法,并以「若……則……」等數(shù)學(xué)慣用敘述連接。想象與演繹在敘事與數(shù)學(xué)中截然不同,在數(shù)學(xué)中,想象是為了了解結(jié)論為何被蘊涵,而在敘事中,「演繹推論」則是為了認識所想象的對象以及故事如何呈現(xiàn)。7Thomas:特例vs.模式
故事處理的是最終的特例(ultimatelyspecialcases),數(shù)學(xué)家則對他們據(jù)以發(fā)現(xiàn)模式(pattern,或一般式)的特例感興趣。文學(xué)的理論與研究,如同數(shù)學(xué)思維一樣,把特例看成模式的彰顯,因此,文學(xué)理論從許多特定的故事中提煉出共同的模式。8Thomas:應(yīng)用與真實無論是文學(xué)還是數(shù)學(xué),都不能直接對應(yīng)到實在(reality),它們更不等同于實在。文學(xué)關(guān)乎想象與虛構(gòu),卻能使讀者在真實生活中產(chǎn)生共鳴、感動和模仿;數(shù)學(xué)在于抽象法則的思考,經(jīng)由與物理或其他學(xué)科結(jié)合的應(yīng)用而創(chuàng)造事物(例如一棟建筑)。數(shù)學(xué)物件與數(shù)學(xué)定理,都能如同故事般地被應(yīng)用,而數(shù)學(xué)的事實(亦即有效的推論或數(shù)學(xué)真理)也類比了故事之中的事實。美好的數(shù)學(xué)概念,可用以證明某些結(jié)果,最好的故事則具有不同方式的啟發(fā)力量。9布魯納:科學(xué)的敘事法理解是什么呢?就是把原本是互相競逐、且不完全能予以檢驗的諸命題,用訓(xùn)練有素的方式加以組織和脈絡(luò)化之后所獲得的結(jié)果。而我們得以這樣做,有個基本手段,就是敘事法:用故事來說出某事物究竟是什么「東西」。
(布魯納(JeromeBruner),《教育的文化》,p.147)10布魯納:詮釋的循環(huán)對于故事結(jié)構(gòu)而言,其最有興味之處在于它所行經(jīng)之途是一條雙向的道路,而這兩個方向就是她的部份與整體。故事中所重述的事件,是從故事的整體中取得意義。但故事的整體又是由其各個部份來搭建。這「部份/整體」的關(guān)系有如蛇首在追逐它自己的蛇尾一樣,而它有個令人望之儼然的名字,叫做「詮釋的循環(huán)」(hermeneuticcycle),因此,故事是由詮釋(interpretation)法則來管轄,而不是說明(explanation)。對于故事,你決無法解說,而只能對它做反覆變化的詮釋。你可以對一個落體作說明,因為有重力的理論可循。但當(dāng)那顆傳奇的蘋果掉到牛頓爵士頭上時,你對于他的腦袋里發(fā)生什么事情,則只能作詮釋。11布魯納:閱讀理解與敘事法對于敘事的理解與閱讀,就是「詮釋法」,那是什么意思呢?這起碼是意謂:沒有一個故事只能用單一的、獨特的方式去理解。它的意義本來是多重的。我們不能說,有一套理性的程序可用以決定某一種特殊的「讀法」像邏輯真理一樣地必然為真;也不能說,有一套經(jīng)驗的方法可用以檢核任何特定的讀法。詮釋分析的目的,是要為一則故事提共一套可信服、不自相矛盾的說明;而它的讀法,是要和故事里特定的細節(jié)座落在同樣的水平。這就構(gòu)成了著名的「詮釋循環(huán)」之說–對某一文本做了一種閱讀,若要對此讀法的「正確性」而辯護,則其方式不是要參照可觀察的世界,也不是透過必然性的法則,而是要參照其他的閱讀。(p.209)12
NielsJahnke的HPM版的雙重詮釋學(xué)循環(huán)
H:數(shù)學(xué)史家,I:歷史詮釋,M:古代數(shù)學(xué)家,
L:數(shù)學(xué)理論,O:數(shù)學(xué)物件
13Jahnke(1994)Theteachershouldknowandunderstandsomethingaboutthehistorian’sperspectiveifhetakeshistoryofmathematicsintotheclassroom,referspreciselytotheproblemthathe/shemustawareofthistwocirclesandabouttomovewithinit.Onlythiswillenablehimandhisstudentstoacquireacertainfreedomagainstthesubjectmattertoformhypothesesandtobereadytothinkoneselfintootherpersonswhohavelivedinanothertimeandanotherculture.Theessentialthinginthisisthatdoingmathematicsintheprimarycircle(therightbottomone)isguided,initsobjectives,byotheraspectswithresultfromrelationswithinthesecondarycircle.14
詮釋學(xué)循環(huán)四面體
C1:數(shù)學(xué)敘事主環(huán),C2:小說敘事主環(huán),
T/H:讀者,I:閱讀理解
15臺大通識「數(shù)學(xué)與文化:以數(shù)學(xué)小說閱讀為進路」
結(jié)合數(shù)學(xué)與敘事(mathematicsandnarrative),引導(dǎo)學(xué)生認識數(shù)學(xué)思維的本質(zhì),以及它的可親近性(accessibility)。從數(shù)學(xué)小說(與電影)探討數(shù)學(xué)概念或方法如何被呈現(xiàn)。探討數(shù)學(xué)概念成為文化(或文學(xué)創(chuàng)作)的隱喻(metaphor)時,數(shù)學(xué)與文化彼此的相互影響。1617
林芳玫:《達文西亂碼》
我是√5,我要尋找1,演變成Phi。(1+√5)/2=Phi;黃金比例。Phi是個無理數(shù),無法用小數(shù)點后面的數(shù)字來表達。但是Phi可以用幾何作圖形形成視覺再現(xiàn),就象是海螺的螺旋,每一圈直徑跟較內(nèi)圈的直徑比例都是1.618。這樣的曲線當(dāng)然也只是模擬(simulation)。有如海螺般的曲線,但是海螺是有限的,Phi可以不斷向外擴展至無限大,也可以向內(nèi)縮至無限小。Phi是無限寬廣與無限細膩。五芒星線條比例;人體身高與從肚臍到腳底的比例;蜂巢里雄蜂數(shù)目除以雄蜂,這些都是Phi。存在大自然的動物植物,都顯現(xiàn)著神圣比例。萬事萬物不斷生長繁殖,向上、向外延展;也不斷向下、向內(nèi),趨于微渺,但不死寂消滅。我忽然想起了歌德在《浮士德》最后寫的句子:「一切無常皆是映影;不可企及者至此實現(xiàn);無可言喻者至此完成;永恒的女性,引領(lǐng)我們向上?!篃o常就是不斷變化,有如湖面波光粼粼,又似黑暗洞穴里舉起蠟燭,燭光照出尋寶者移動的身影??此铺摶糜蛛y以達成,卻又可以用海螺曲線等各種方式表達,就是不能用一般理性的語言來說明。歌德的詩篇,多么Phi!永恒不滅,永不止息。18
結(jié)城浩:《數(shù)學(xué)女孩:費馬最后定理》
作者在介紹復(fù)數(shù)的和與乘積時,特別指出:吾人「利用復(fù)數(shù)平面上的『點』來標示出復(fù)數(shù)這種『數(shù)』,的確是相當(dāng)了不起的想法。」啊啊!我心里想-這簡直就象是之前在請教米爾迦「ω的華爾茲」時的感覺一樣。只看到實數(shù)就想說明復(fù)數(shù)的乘積,在直覺上是無法接受的??墒?,如果將它轉(zhuǎn)換為在復(fù)數(shù)平面上旋轉(zhuǎn)的印象的話,負數(shù)的乘積也就會變得協(xié)調(diào)而不突兀了。試著在心里描繪更寬廣的復(fù)數(shù)世界,這么一來,就能輕松理解那個被埋藏在里頭的實數(shù)世界了。從高次元往下俯瞰,相對地,數(shù)的結(jié)構(gòu)的探索也會變得容易的多……。19蒂蒂突然改口說道。「米爾迦學(xué)姐……總覺得,我好像慢慢有點懂了!利用復(fù)數(shù)平面來讓數(shù)與點互相對應(yīng)。數(shù)的計算,則是透過點的移動來對應(yīng)。透過這樣的方式,來不斷加深對這兩兩者的了解-對吧!」「就是這么回事!蒂德拉(按即:蒂蒂)就是讓數(shù)與點互相對應(yīng),讓代數(shù)與幾何互相對應(yīng)?!姑谞栧日f道。
代數(shù)
幾何
復(fù)數(shù)全體的集合
復(fù)數(shù)平面
復(fù)數(shù)
復(fù)數(shù)平面上的點
復(fù)數(shù)的集合
復(fù)數(shù)平面上的圖形
復(fù)數(shù)的和
平行四邊形的對角線
復(fù)數(shù)的乘積
絕對值的乘積、幅角的和(放大、旋轉(zhuǎn))
「復(fù)數(shù)平面是代數(shù)與幾何邂逅的舞臺-」米爾迦一邊說著,一邊用手指輕輕碰著自己的嘴唇。「-在這個名為復(fù)數(shù)平面的舞臺上,代數(shù)與幾何深情的擁吻著?!惯@句話,讓蒂蒂羞紅著臉而低下了頭。20小說家如何轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)敘事?保羅?霍夫曼,《數(shù)字愛人:數(shù)學(xué)奇才艾狄胥的故事》(pp.191-193)e是甚么?就像π一樣,e也是一個無限非循環(huán)小數(shù)。歐拉將e的值計算到小數(shù)點后的第23位:2.718281828459045235326028…,該數(shù)可由下列無窮級數(shù)產(chǎn)生:表面上看來,e這個數(shù)并不怎么「自然」,其所以有這種叫法,是因為它在諸如生長和衰亡這些基本過程的數(shù)學(xué)模型中經(jīng)常出現(xiàn),…21《數(shù)字愛人》如果數(shù)學(xué)的成功是用揭示貌似無關(guān)的概念之間的深層聯(lián)系來衡量的話,那么歐拉應(yīng)該拿頭獎。歐拉注意到e的i次方加上1等于0,這樣他大筆一揮就將π,e,i(虛數(shù),-1的平方根)和最基本的數(shù)字0和1聯(lián)系在一起,這恐怕是數(shù)學(xué)中最精煉和最著名的公式了。請注意歐拉公式在表現(xiàn)形式上是多么的美,多么地簡潔,它不僅充滿了數(shù)學(xué)的美感,而且還富有神秘的魅力。22小川洋子《博士熱愛的算式》(pp.162-164)對于e的部份,根據(jù)歐拉的計算:e=2.718281828459045235326028…永無止境持續(xù)下去……但計算式比數(shù)字簡單多了。雖然簡單,卻更加深了e的謎團。這個所謂的自然對數(shù),一點都不自然。如果不用符號表示,即使用再巨大的紙也無法寫完,用這種無法看到盡頭的數(shù)字為底,簡直太不自然了。23就像螞蟻隨心所欲大排長龍,嬰兒隨便亂堆的積木一樣,這個沒有規(guī)律、永無止境的數(shù)列,竟然具備了合乎情理的意志,讓人無從著手。上帝的旨意太莫測高深了,然而還是有人發(fā)現(xiàn)了上帝的旨意。但包括我在內(nèi)的所有人,并沒有對此表示出應(yīng)有的感謝。沈重的書本讓我的手麻痺了,我甩了甩手,重新翻開書本,腦海里想著這位十八世紀最偉大的數(shù)學(xué)家,雷奧哈德爾?歐拉。我雖然對他一無所知,但手拿這個公式,我覺得自己可以感受到他的體溫。歐拉用了這個極不自然的概念,編織出一個公式。他從這些看似毫無關(guān)系的數(shù)字中,發(fā)現(xiàn)了彼此之間自然的關(guān)聯(lián)。e的和
i之積的次方再加上1就變成了0。24我重新看著博士的紙條。永無止境循環(huán)下去的數(shù)字,和讓人難以捉摸的虛數(shù)畫出簡潔的軌跡,在某一點落地。雖然沒有圓的出現(xiàn),但來自宇宙的飄然地來到e的身旁,和害羞的i握著手。他們的身體緊緊地靠在一起,屏住呼吸,但有人加了1以后,世界就毫無預(yù)警地發(fā)生了巨大的變化。一切都歸于0。歐拉公式就象是暗夜中閃現(xiàn)的一道流星;也象是刻在漆黑的洞窟里的一行詩句。我被這個公式的美深深地打動了,再度將紙條放進票夾。走下圖書館的樓梯時,我回頭看了一下,數(shù)學(xué)書籍區(qū)仍然沒有一個人影,一片寂靜,沒有人知道那里隱藏著多么美的事物。25博士原型由于日文版的《博士熱愛的算式》附有參考文獻,其中包含了《數(shù)字愛人》的日文版,因此,我們可以合理猜測小川洋子塑造主角人物「博士」時,一定參考了保羅?艾狄胥(PaulErdos)的原型。
2627問題請仔細閱讀這兩段文字(且必要時,請參閱這兩本書),回答下列問題:簡要重述這兩段文字的意涵;請問它們所傳遞的數(shù)學(xué)信息是否一樣多嗎?從一個數(shù)學(xué)普及或科普讀者的身份來看,你認為哪一段文字比較有趣?比較容易親近?或者比較容易打動人心?又,或者沒有區(qū)別?從敘事(narrative)的觀點來看,你認為這兩段文字的差異何在?28取材之證據(jù)參考《數(shù)字愛人》(保羅?艾狄胥傳記)人物原型:保羅?艾狄胥(PaulErdos),他始終由母親照顧生活起居,寡母去世后,改由葛立恒(RonGraham)與金芳蓉夫婦接手。與人打招呼的獨特方式:初見面時,艾狄胥習(xí)慣的寒暄,是問對方:「你什么時候到的?」亦即你什么時候出生?又,他稱小孩子為ε等等。(pp.5-6)29柏拉圖主義:主要是第1章〈出自天書〉,第5章〈上帝創(chuàng)造整數(shù)〉,還有本書其他章內(nèi)容。柏拉圖主義者哈代(G.H.Hardy)喜歡板球,「他用解數(shù)學(xué)題與打板球進行類比來為他的數(shù)學(xué)論文添加佐料?!?p.71)魯斯-阿倫數(shù)對(pp.163-164)費馬最后定理與谷山-志村猜想(pp.177-181)
30洞察力(insights)與聯(lián)系(connections):
1.高斯等差級數(shù)求和公式「出自天書」(p.189);
2.「數(shù)學(xué)就是發(fā)現(xiàn)聯(lián)系,尋找特殊問題和一般結(jié)果之間、一個概念和另一個概念貌似無關(guān)但實際上相互聯(lián)系的概念之間的關(guān)系。任何有意義的數(shù)學(xué)概念都不是孤立的?!?pp.189-190)。31小川洋子如何敘事
上帝筆記本(pp.57-61)造物主創(chuàng)造了數(shù)字。(p.31)針對管家問他數(shù)論研究是發(fā)現(xiàn)正整數(shù)之間的關(guān)系嗎?博士回答:「沒錯是發(fā)現(xiàn),不是發(fā)明。我要找出在我還沒有出世的遙遠過去,就已經(jīng)不為人知地在某個地方存在的定理。就好像一字一句地抄下記錄在上帝筆記本中真理一樣。誰都沒有辦法預(yù)知這本筆記本到底在哪里,什么時候會打開。在我想象的世界中,宇宙的造物主在遙遠的天際編織著蕾絲。是用上等真絲編織的,可以穿透任何微弱光線的蕾絲。只有造物主知道蕾絲的圖案,誰都無法搶走,也無法預(yù)測下一個圖案?!?p.164)32柏拉圖主義:「我在和數(shù)字相愛的時候,你這樣魯莽地闖進來,比偷看人家上廁所更沒有禮貌?!梗╬.17)我可以感受到自己站著地面是由更深層的世界所支撐著,也為此感到驚嘆。唯有順著數(shù)字的鐵鍊前進,才能進入深層的世界,言語似乎已經(jīng)失去了意義。(p.111)「真正的直線在哪里?只有在這里?!共┦堪咽址旁谛乜冢徒涛姨摂?shù)一樣?!赣篮愕恼鎸嵤侨庋劭床灰姷模膊粫艿轿镔|(zhì)、自然現(xiàn)象和感情的影響,但數(shù)學(xué)可以解開真實的奧秘,也可以用數(shù)學(xué)來表現(xiàn)真實,任何東西都無法阻擋?!梗ㄐ〈ㄑ笞樱?004,頁153)33有關(guān)魯斯-阿倫數(shù)對當(dāng)發(fā)現(xiàn)他(按:即博士)和根號的座位分別是7-14和7-15時,就立刻說起這兩個數(shù)字的意義,根本忘了坐下來?!?14是貝比?羅斯在一九三五年創(chuàng)下得全壘打紀錄。一九七四年四月八日,漢克?亞倫從道其隊的阿爾?道手上擊出第715支全壘打,打破了這個紀錄。714和715的積等于最小七個質(zhì)數(shù)的積。714×715=2×3×5×7×11×13×17=510510還有,714的質(zhì)因數(shù)的和,與715質(zhì)因數(shù)的和相等。714=2×3×5×7×17715=5×11×132+3+7+17=5+11++13=2934具有這種性質(zhì)的連續(xù)正整數(shù)很罕見。20000以下只有二十六組,叫做魯斯-亞倫數(shù)對。和質(zhì)數(shù)一樣,當(dāng)數(shù)字越大時,出現(xiàn)的機率就越小。最小的數(shù)對就是6和5。要證明這種數(shù)對是否有無數(shù)個,又是另一個傷腦筋的問題。但最重要的是,我的座位是7-14,根號的座位是7-15絕對不能換位置,因為新人要打破紀錄,這是世間的邏輯。你同意嗎?」35高斯等差級數(shù)求和公式小川運用了兩種方法講解,其一是經(jīng)由博士運用三角數(shù)(pp.91-95),其二是管家和根號共同提出解法(pp.49-65,68-73,76-78)。博士問根號1加到10如何運算?一般的作法是(1+10)=11,11×5=55。管家花很多天來思考。兒子告訴她,學(xué)校里上體育課時,老師喊出「各排,向中間靠攏」。管家想到了「中間」的概念:36管家的中庸之道我把10寫在角落,將1到9寫成一排,并在5上畫了圈。毫無疑問,5成為這九個數(shù)字的中心。前面有四個數(shù)字,后面也有四個數(shù)字追隨著。5昂首挺胸,自豪地向空中伸出雙手,似乎在向世人宣告,自己才是正確的目標。
(小川洋子,2004,頁72-73)管家把10拿掉—跟別的數(shù)字不一樣的兩位數(shù)—然后求取中間值(平均數(shù)),最后再把10加進來。她對待自己的人生亦復(fù)如此,差異與極端的部分且擱置一旁,先求取中間值:「向中間靠攏」。她不強調(diào)也不抱怨單親份,而是訴諸于普遍性的母愛。37小川洋子的數(shù)學(xué)教育關(guān)懷藤原正彥(MasahikoFujiwara)/小川洋子(YokoOgawa)(2005/2007).《世にも美しい數(shù)學(xué)入門》,東京:筑摩書房?!恫┦繜釔鄣乃闶健酚⒆g版書末(未編頁碼)的「問題討論」(DiscussionQuestions)(共有11則,由英譯者StephenSnyder所提供)第7則:1到10的總和不難求出,然而,博士堅持要根號找出特別的方法。最后,根號與管家攜手獲得答案。請問他們的解法具有主題式的重要性(thematicimportance)嗎?一般來說,小川洋子如何利用數(shù)學(xué)例證來說明一個整體的世界觀(awholeworldview)?第10則:小川洋子選擇書寫實際的數(shù)學(xué)問題,而不是抽象地書寫數(shù)學(xué)。在某個意義上,她邀請讀者順著書中人物學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。你認為她為何這樣書寫?或許這是為了增強你對這些人物的同理心?
38電影片段欣賞3940杰瑞?金(JerryKing)的評論《社會組也學(xué)得好的數(shù)學(xué)十堂課》:「我該怎么談歐拉方程式而不只破壞它的美呢?就讓我只陳述事實:這個方程式含有數(shù)學(xué)五個最重要的數(shù):1、0、e、π和
i最重要個關(guān)系:相等三種最重要的運算:加、乘、取冪此外,這個方程式不含任何與它不相干之物,簡潔得令人屏息,就像佛絡(luò)斯特(Frost)的詩一樣。當(dāng)然,這個方程式棲居復(fù)變分析范疇。那里面有許許多多美的事物棲身。白天,優(yōu)美在整個數(shù)學(xué)界游蕩。不過每到晚上,它都回家進入復(fù)數(shù)屋宇休眠?!?1
歐拉公式
42問題請仔細閱讀這兩段文字(且必要時,請參閱這兩本書),回答下列問題:簡要重述這兩段文字的意涵;請問它們所傳遞的數(shù)學(xué)信息是否一樣多嗎?從一個數(shù)學(xué)普及或科普讀者的身份來看,你認為哪一段文字比較有趣?比較容易親近?或者比較容易打動人心?又,或者沒有區(qū)別?從敘事(narrative)的觀點來看,你認為這兩段文字的差異何在?43結(jié)果與討論總共回收26份(三人一組寫成一份)針對前述三個問題之報告。針對第1題:「簡要重述這兩段文字的意涵;請問它們所傳遞的數(shù)學(xué)信息是否一樣多嗎?」有22組認為「一樣多」、「差不多」或「相當(dāng)」,其他4組則認為前一段所附載之信息較多。44第1題回答「一樣多」的心得報告舉例:IIA:〔相對于第一段〕第二段的文字則是用各種譬喻與聯(lián)想以發(fā)抒歐拉公式所引起的感觸。對歐拉公式的介紹,如同上一段文字有e符號的意義、型態(tài)(永無止境的持續(xù)下去)、性質(zhì)(一點都不自然)及產(chǎn)生方式。這段文字花較多的篇幅于抒情,……,除了未提到自然對數(shù)名稱的原由及補注i等于-1的平方根外,此段文字提共了相當(dāng)于第一段的數(shù)學(xué)信息。45第1題回答「一樣多」的心得報告舉例:IID:這兩段文字雖然敘事的方式不同,但是內(nèi)含的數(shù)學(xué)信息是一樣多的。相對于保羅?霍夫曼直白的數(shù)學(xué)語言,小川洋子利用此較迂回的文學(xué)描述來表達相同的數(shù)學(xué)概念,比方說霍夫曼直接告訴我們「e也是一個無限非循環(huán)小數(shù)」時,小川洋子說的是「永無止境持續(xù)下去……如果不用符號表示,即使再巨大的紙也無法寫完,用這種無法看到盡頭的數(shù)字為底,簡直太不自然了。」……從數(shù)學(xué)信息的呈現(xiàn)來說,兩者是一樣多的,不同之處在于小川洋子賦予了她所要提到的事物各種想象,將訊息藏匿在她的文字中,讓讀者忘了自己在閱讀的,其實也是數(shù)學(xué)!46第1題回答第一段較多IIB:兩段文字說明的是相同的數(shù)學(xué)公式就各自夾帶的數(shù)學(xué)知識而言,保羅霍夫曼《數(shù)字愛人:數(shù)學(xué)奇才艾狄胥的故事》的分量較小川洋子《博士熱愛的算式》稍多,因其不但說明
e是什么,還進一步說明為什么e
叫做自然對數(shù)……。47第1題回答第一段較多IIC:這兩段敘述皆為釋歐拉公式的數(shù)學(xué)創(chuàng)舉,但在其中一部份卻各有出入。1.兩者解釋了e是什么:……。在這一點上兩者的信息量可以說完全相等。2.兩者都解釋了e的特性:「很不自然,無法寫完」,但其中,前者提及e為一個無限非循環(huán)小數(shù),但后者沒有提到,只說用再巨大的紙都無法寫完,甚至在后文還出現(xiàn)「永無止境循環(huán)下去」-本組認為可能甚至?xí)a(chǎn)生誤導(dǎo)效果的語句。48第1題IIC續(xù):3.前者特別提了e在生長和衰亡這些基本過程的數(shù)學(xué)模型中經(jīng)常出現(xiàn),這是這個符號的使用背景,也是后者沒有提到的。4.兩者都提及了〔歐拉〕公式…的美以及將看似毫無關(guān)連的事物作連結(jié)的不可思議。但前者順帶提及了,數(shù)學(xué)的成功可以用貌似無關(guān)的概念之間的深層聯(lián)系來衡量,后者則沒有提到,而更專注于以文字描寫這個公式的藝術(shù)性。結(jié)論是,本組認為《數(shù)字愛人:數(shù)學(xué)奇才艾狄胥的故事》……除了一兩句話提到美感等等的語匯之外,大多都還是停留在介紹這個公式,數(shù)學(xué)相關(guān)的信息也比較多。《博士熱愛的算式》的引述段落則相對篇幅長許多……這些相對于數(shù)學(xué)信息而言,毋寧說是更讓人能夠共感「公式的美」的文學(xué)信息,數(shù)學(xué)信息則稍微少了一點點。49第2題從一個數(shù)學(xué)普及或科普讀者的身份來看,你認為哪一段文字比較有趣?比較容易親近?或者比較容易打動人心?又,或者沒有區(qū)別?27份報告認為第二段文字比較有趣、容易親近,以及打動人心。不過,也有報告(編號IIJ)并未完全認同。50第2題IID(《數(shù)》)帶刺的冰封薔薇vs.(《博》)含著露水的搖曳薔薇IIK:「一樣的數(shù)學(xué)概念,取代了知性筆觸的文學(xué)性筆法在枯燥中帶來了斑斑生機,一樣的無盡性,她用意象性的的描述超越超越了現(xiàn)實的定義;一樣的特殊連結(jié),上帝走入了數(shù)學(xué)之森,祂的存在便反襯出直書神秘的庸俗;一樣的〔歐拉公式〕,成了e與π,i和1,0的深情華爾茲,這些都在為數(shù)學(xué)的美麗添上幾分神話色彩。小川選擇了管家的陳述角度,合理化了這些狂野的想象,在平淡的數(shù)學(xué)世界造出不平凡的文章,也是由于這種活化萬物的筆觸,我們的思緒才能與冰冷的數(shù)學(xué)理論深情擁抱,也唯有如此,我們才能真正為我們錯過一個神秘世界深深惋惜。」51第2題IIP:有趣面向:《博士熱愛的算式》用了許多精彩的譬喻和擬人的修辭。容易親近:《博》中的第一人稱「我」是個數(shù)學(xué)底子一般的平凡單親媽媽,是個生活中常出現(xiàn)在你我身旁的普通人。因此,在容易打動人心方面,《博》中出現(xiàn)許多「我」對數(shù)于由衷地贊嘆的描述,讓讀者感同身受IIW:「關(guān)于這第二段文字,我們這組有兩種截然不同的想法。首先,這段文字使用了較多文學(xué)筆法來形容看似無理卻十分迷人的e,以及歐拉公式…的魅力,不過對于公式的美麗與獨特似乎著墨過多,而忽略應(yīng)以更精鍊的語言來解釋,以致于無法聚焦。然而,組內(nèi)另一種聲音卻認為,小川洋子將數(shù)學(xué)概念以角色的意識帶出,自然地融入故事架構(gòu)中,數(shù)學(xué)感減少,但似乎多了人性,以靈活的擬人手法和各種形象化的比喻傳達出在復(fù)雜無規(guī)律的事物中,定會帶有一定的順(〔秩〕)序法則。尤其對于歐拉公式的描寫,整段文字看來無疑是場舞臺劇,就像在壯麗的空中飛舞后,悄然落地然后謝幕,一切是那么的自然、寧靜,能引領(lǐng)讀者隨著敘事者的思緒,一起發(fā)現(xiàn)并分享紙條上數(shù)學(xué)的美好?!?2第2題IIJ:「《數(shù)字愛人》比較容易親近也比較有趣,因其以較精簡的方式描述這個化簡為繁的公式。其也明確提出了評比比較數(shù)學(xué)美感的標準:「如果數(shù)學(xué)的成功是用揭示貌似無關(guān)的概念之間的深層連系來衡量的話,那么歐拉應(yīng)該拿到首獎」,以此標準審視歐拉公式如何契合這種美感。相較之下,《博士熱愛的算式》使用許多不同的類比堆積出繁復(fù)的概念,雖然意象較為豐富,文字帶給人的感動卻非單純地來自數(shù)學(xué)之美,稍嫌可惜?!?3IIJ不過,IIJ也指出:「《博士熱愛的算式》的文字對我來說較有吸引力。雖然兩段文字所傳達的訊息是相同的,但小川洋子用了一種不同于科普讀物的文字風(fēng)格去描寫數(shù)學(xué)之美,比較能使讀者融入小說情境,自然地接受其所蘊含的數(shù)學(xué)知識。與其說是科普文字,倒不如說是對于美本身所發(fā)出的的驚呼,一連串精致的遐想,將數(shù)學(xué)所帶有的距離感消除,就像一顆頻果被剖開之后,我們能品嘗最真實的滋味,關(guān)于數(shù)學(xué)的甜美,這是我在《數(shù)字愛人》所無法感受的。同樣歌頌數(shù)學(xué)之美,《數(shù)字愛人》采取了較為冷靜理性的態(tài)度,簡潔地指出數(shù)學(xué)的干凈利落;《博士熱愛的算式》則使用了更熱情的筆法,每個數(shù)字似乎都是一個獨立而有思想的生命體,在宇宙中有一套完美而不易被發(fā)現(xiàn)的秩序,兀自運作?!?4第3題從敘事(narrative)的觀點來看,你認為這兩段文字的差異何在?IIW:「我們認為,兩段文字最大的差別在敘事觀點的不同?!乖谝环矫?,IIW認為《數(shù)字愛人》雖是傳記,但「似乎數(shù)學(xué)主題才是這本書的主干。敘事者英是偏向平鋪直敘的全知觀點,早已掌握e和歐拉公式的許多特性,清楚地舉例
e
是什么、出現(xiàn)的地方、算式、定義,也對歐拉公式的形式及意義做了簡單扼要的介紹,似乎預(yù)設(shè)讀者對各方面數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識已有基本的涉獵。」55IIW「第二段文字運用了小說中極受歡迎也十分普遍的第一人稱,藉由角色人物對于這張紙上所寫的東西,也就是這個數(shù)學(xué)概念的觀點切入,讓看似復(fù)雜難懂的數(shù)學(xué)記號,活靈活現(xiàn)的具現(xiàn)在讀者的眼里。敘事者(管家)和許多對數(shù)學(xué)相當(dāng)陌生的人一樣之前幾乎沒有聽過e和歐拉公式,因此,藉由管家在圖書館發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)知識的情節(jié),象是對讀者發(fā)出一種邀請,一同探討e
和〔歐拉公式〕?!?6IIA「《數(shù)字愛人:數(shù)學(xué)奇才艾狄胥的故事》這本書是以艾狄胥為主軸的一本數(shù)學(xué)史故事,敘述方式顯的冷靜而有距離感,以這段擷取的文字為例,他說:『請注意』歐拉公式在形式上是多么的美,多么的簡潔,它不僅充滿了數(shù)學(xué)的美感,而且還富有神秘的魅力。簡潔有力的,以數(shù)學(xué)家的口吻,道出一項他認知上的美。《博士熱愛的算式》就顯得平易近人許多,以管家來當(dāng)做第一人稱敘述者,讓人更能對數(shù)學(xué)的美產(chǎn)生共鳴?!何译m然對他一無所知,但手拿這個公式我覺得我自己可以感受到他的體溫……』知道主角和我們一樣不熟悉雷奧哈德爾?歐拉,讓人松了一口氣,你覺得你和主角站在同一個水平上,而不是上下的階級關(guān)系(《數(shù)字愛人:數(shù)學(xué)奇才艾狄胥的故事》及給人如此感受)。如此一來,后面一整串小川洋子對歐拉公式的奇想,就不會顯得無厘頭,而可以感覺到一個普通人真正受到了感動。我認為這是此兩本書之間最大的差異?!?7結(jié)論呼應(yīng)Horng(2012PME36大會演講):通過數(shù)學(xué)小說的閱讀,領(lǐng)會數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)連結(jié)(connections)的意義!參照PISA指標:I1&I3小川的美學(xué)進路:完全以數(shù)學(xué)知識的有趣(結(jié)構(gòu)的美)面向為主,而不論其有用面向。至于學(xué)生(讀者)有關(guān)數(shù)學(xué)的閱讀理解,或可運用下列詮釋學(xué)四面體來協(xié)助解說吧!58Horng,Wann-Sheng(2012)“Narrative,“DiscourseandMathematicsEducation:AnHistorian’sPerspective”,plenaryspeechpresentedtoPME36,July18,WesleyGirlHighSchool,Taipei.
59參考資料林芳玫、洪萬生(2009).〈數(shù)學(xué)小說初探:以結(jié)構(gòu)主義敘事分析比較兩本小說〉,《科學(xué)教育學(xué)刊》
17(6):531-549。林芳玫、洪萬生(2009).〈數(shù)學(xué)與敘事在教育上的應(yīng)用:以通識教育和H
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