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曹亮吉老師訪問稿
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數學經驗
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訪問群:陳韻如 仇竟珊
李淑梅
整理 : 黃郁茹 王憶葦 李淑梅
| 曹亮吉老師為去年本系的退休教師之一,現於大考中心服務。曹老師精通數學史,並有多本著作,在教育方面相當有貢獻。我們希望藉由此次訪談,了解老師的學思歷程,以及對數學教育的期盼。 |
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童年-高中的生活 |
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訪問群: |
從小對數學有沒有什麼特別的興趣、感情? |
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曹教授: |
我寫過一本書叫做«阿草的葫蘆»,前面有個序,裡頭講了一些東西,可以參考。一個所謂偉大的數學家都是小時候不得了對不對?現在要問說我有沒有這樣的故事。不過要先聲明,我不是偉大的數學家。我的親戚說我小時候數學就很好,他們都喜歡逗我,常問我什麼東西幾斤,等於在考我算術啦!我答了以後他們就一定說不對,我就跟他們吵架。跟鄰居叔叔伯伯吵架的事情,我有一點記憶。 學算術我大概沒有什麼困擾,一直到學代數。我們那時候學代數是初一,但是六年級的時候,我爸媽有一天心血來潮說我們來學代數。他們當然不會教啦!那個晚上,真是人生最大打擊。全部不會,什麼負負得正,這是在幹什麼?反正弄得很慘。我們家有個小黑板,我媽記帳用的,那天她就把它清乾淨,說我們來學代數、來學負數。完了以後,我媽就很傷心了,說這小孩子沒有前途,我很放心了,因為沒有壓力了。 我真正對數學感到有興趣其實是高一的時候--平面幾何。我們那時候高一專門學平面幾何,我自己就跑到中央圖書館。那時候中央圖書館是在建中對面南海學園,現在是科學教育資料館。我常常跑到那邊去,找日本書,或是比較古老的中國書,抄日本的,把一題一題幾何題抓出來看,然後再想及整理。說我有什麼數學特別的地方大概就是這個地方。 不過這條不歸路也不是在高一的時候就確定的。這裡頭還有另外一個故事,我在另外一本書«考試知多少»寫過。高一的數學老師姓譚,綽號叫做譚幾何,表示他幾何很棒。跟譚幾何相對的就是王三角。我們高一兩個學期,一個學期學平面幾何,一個學期學三角。這兩位老師呀,死對頭。有一次譚幾何在課堂上開罵,我就順著他,也講了一句話。我忘了講了什麼話,結果他大怒。他罵:你是哪一班的,這句話問得很奇怪。他問的是你初中哪一班。我們高中那一班是直升的,來自初中的三班,一班數學是他教的,另外一班是他敵人教的,然後還有一個是中立國的那班。如果我是他敵人那班出生的那就慘了,我說我是來自中立國的。這比較好一點,他說罰站,站到下課,也沒事。我就在想,老師怎麼可以這樣呢?怎麼可以這樣處罰我,越想越不甘心,就想說有什麼辦法可以報這個仇,那時候想法很簡單,我將來就要學數學,學得要比他好。唯一的想法就這樣,這個大概種下了遠因。 我那時候成績可以保送,任何系都可以,包括醫學系。我的想法很簡單,什麼東西我不喜歡呢?醫學我不喜歡,要動手的不喜歡,所以工學院、理學院的化學、物理,全部都給殺掉;殺殺殺,殺到最後剩下數學一個。所以就暫時決定數學。有一天,台大來了很多建中的前輩介紹台大有些什麼系。輪到有一位數學系高我一班的,他上去講:你們千萬不要來數學系,他說數學系當人當得要死呀。我一聽,就決定這是要去的系,就這樣。
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訪問群: |
在大學之前,除了那位數學老師,有沒有其他老師對你有比較深刻的影響。
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曹教授: |
我在建中,確實碰到很多稀奇古怪的老師。這當然有他的背景啦,因為我們那時候比較早,好多老師都從大陸來的。他們在大陸其實都是很有學問的,像我們那個賀校長,他是河北省教育廳長,人脈很廣,會去找一些在大學任教的老師。因為到台灣來,大學沒有那麼多位置,他就找這些人來。 我們高一的時候就有一個老師,讀政治的,想法在當時有點偏激,現在來講根本不算什麼。當時戒嚴那種氣氛下,他是有點偏激,有點自由風氣,不是站在政府這一方。會批評政府,不過他在批評的時候都會非常小心。有一天他把我跟另外一位同學找去。我那同學是第一名的人,功課好得不得了。老師找我們去,主要的目標是我那個同學,他勸我那個同學。我那同學在週記上寫說水滸傳不是純粹小說,是反應民間疾苦、政府腐敗。我們老師一想,這種東西要是給情治單位亂搞的話,這不得了。他基於愛才才把我同學找去,說這東西可以看可以想不能寫。還有他把我也找去一起聽,因為我跟那同學很好。 我還有一個老師,忘了是哪一個英文系畢業的,每天穿了西裝,留的是八字鬍子,有時候就帶那種西洋常常有的柺杖,有時候就帶帽子--西洋帽子,就是一副西洋紳士的那種打扮。這個老師很好玩,英文是標準的牛津腔,講話也裝做英國人那樣。他妙的是什麼呢?考試自己出題,我們班的考試,他自己出題。哇,題目真是有深度呀。只讀高中的課本,不可能考得好。我們班上有兩個人,考那種試就是九十幾分,我只考六十分。按照平常那種讀法,用功的人考六十分,課外自己加油的,就從六十分開始往上爬啦!我們班那兩個人九十幾分的,英文真棒。你在那種環境就會感覺到人外有人天外有天。我們那兩位,英文怎麼學的?中間一個,他是用英文看天文、心理學,全部都英文自己讀。學校功課馬馬虎虎就是了。他到聯考前的三個月跟我說:我要準備聯考。有一天我們兩個人騎車子經過總統府,經過醫學院那邊,他就說:我要進這個。三個月之後就第三名考醫科進去了。他在大學讀書也馬馬虎虎,反正不會去拚成績就對了。他讀精神科,準備到美國去開業,開業就要考執照。但是精神科執照很難考,不只是醫學的問題,還是跟人、語文、什麼有關的。他去考,考出來成績實在是太好了,老美說,你不要開業了,我們請你當教授。他現在在慈濟當醫學院的副校長。他的英文是這麼學的,從頭開始就是用英文讀,沒有什麼翻譯那種問題。另外一個,那是很妙,他怎麼讀英文呢?很簡單,讀英文的黃色小說。他每天都抱著一本書從學校外面走進來,一直讀讀讀,讀到進到教室坐下來才收起來。放學回家的時候,把那本書拿出來又讀。這個人是怪人。大概老師同學都有些古怪,所以蠻刺激的。我們還有一個老師,也有點古怪。我們那班都是讀理科的,到高三的時候呢?我們對這歷史課最期待。歷史老師講故事。講得很好聽,一直講到民國初年。講軍閥的時候,他說:我不講,自己看。幹嘛他不講呢?後來去打聽打聽。他原來是孫傳芳體系的,本身就是軍閥的。我想現在建中已經沒有那種老師了。我們那時候的老師真是五湖四海、各式各樣都有。
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台大數學四年 |
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訪問群: |
老師那你進入大學之後呢?你們那時候有很多老師像施拱星那些老師。聽說他們都當得很厲害,我們聽了都很難想像,您可不可以稍微敘述一下你大學生活的部分。 |
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曹教授: |
剛不是說賭氣嗎?人家說你不要來讀台大數學系,我就偏偏去讀了嘛!對不對。其實我對數學,喜歡是喜歡,不真懂啦。算是到大學以後才懂。我們那時候是數學系威權體制的最後幾屆。所謂威權體制就是那幾位你剛剛提到,施拱星老師、許振榮老師、還有沈璿老師。我們那時候就是「三高」,高等微積分、高等代數、高等幾何。大家都知道有這三個殺手。我們那屆之前,其實每一屆畢業人數很少。本來招生就比較少,然後畢業也很少,差不多每人都當過。我們那屆算是畢業得多喔。我們那屆開始,從威權體制開放,所以我們是這些三高的關門弟子。他們的數學是純技術派的,最難的技術拿出來教,所以當然很難。對我來說是還好,我跟另外有一位大概是我們那屆唯一沒有一科是重修的。 另外一位是戴永生,戴永生他有個哥哥是比我們高幾屆的。因為受哥哥影響,他高中就準備讀數學系,而且知道怎麼讀數學系。所以高中的時候就去讀德文、法文。高中的時候就把大學數學系的東西都唸掉了。考試前那次上課,他會來說:ㄟ,要考到哪裡?考試那天看得到他,其他日子都看不見。當兵的時候,我們在炮校,他個子很高,站班頭,我站班尾。那時候就比較熟了。我說:畢業了是不是要出去,他說 : 是呀。我說 : 你怎麼辦呢?你的成績當然不壞,也不是最好的,申請學校怎麼辦?他說簡單,我正在寫論文。他就用那個論文,哈佛好幾個學校,全有獎學金。 我就是糊裡糊塗的,就是說,不知道學了要幹什麼,但就一直跟數學奮鬥,居然也沒有補考過。我記得有一次,高微啊,沈璿,除了我們那班之外,還有好幾屆一起上的高微。學期完了,看成績。以前是貼在福利社走廊那邊。我來看成績,高微81分。那個81分算是我從進大學以來,最菜的一個分數啦。剛好旁邊有重修的,高年級的,他就嘆氣說,那個真浪費啊,他的意思是說,能及格就好,幹嘛那麼高。我成績最差的我記得是複變,也是沈璿教的。有一個學期是69分。這也菜得不得了,不過呢?大概也是在全班前面。反正對大部分的人來說應該是很難的東西,因為太技術取向。對我來說反正碰上了就學嘛。這些技術的東西也不是說不好玩,還蠻好玩,所以就這麼學了。 倒是在大學的時候,真的好好學數學是楊維哲的課。那時大一,新生集合在一起。施拱星是系主任,他講兩句話就把我們交給導師--賴東昇。賴東昇講了兩句話,就說,現在我們請楊維哲來跟你們講。他也不是助教也不是什麼,什麼都不是,三年級學生。他吱吱吱講,講得天花亂墜,我們都聽不懂。我不知道他在幹什麼,不過只知道一件事情。就是說,我們微積分除了四堂課之外,還要補課。補什麼呢?補什麼叫實數。是楊維哲要教的。我們這些熬過來的人,無論是集合論也好,無論是推理也好,代數的想法也好,就把那個底子打下來。那個確實是有用的。我想如果是大學學什麼對後來有幫助,就是實數這個。他天花亂墜亂講,我們就亂學,不過就努力去想,到底在幹什麼。總算把他吞下去。分析學的想法,代數學的想法,集合論,推理啦,整個公理化的精神,大概就是那麼磨下來的。數學還蠻有趣的。我想並不是說每一門課都很愉快,有的實在是熬死、憋死。天天在搞那個技術。不過,有些課是還不錯。那些搞技術的課,搞到後來根本就投降。我們高等幾何講張量。當然就很多的index,右下角有,右上角也有,螞蟻一直地上爬天上爬。搞不清楚,學了是覺得不知道幹什麼。有些當然是學得有點興趣,有些就學得非常抽象。像我們那時候學拓樸學,施拱星老師教的。當時最新出、最難的一本書--拓樸學,是最抽象的拓樸學。一路教下來,花了很多時間去懂、去了解;那個東西有沒有用呢?看怎麼說,我覺得什麼是實數訓練過以後,形式訓練,事實上是沒有必要的。對我來說,現在等於是重複,整個過程更複雜。我覺得也不能說沒學到什麼,但是學的東西對以後的影響大不大?不大。所以這裡頭就是一個問題,這完全是個人的,就是說,你對於數學領受,可能可以有好幾方面。一個是基礎的訓練,還有數學跟其他領域有什麼關係等等。那麼台大數學系過去就是重視基礎的訓練、技術的訓練,這就是台大數學系。這種訓練對於沒有全心投入的人來說,大概都很慘。或者說你很不小心考到台大數學系,根本心不是那麼愛它,那你就會很慘。像我這種存心來挑戰的,當然是要跟他打到底啦。所以不太一樣。 |
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留學經驗 |
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訪問群: |
大學畢業之後呢,您是有當助教,還是當了兵直接出國。最後出國是唸什麼? |
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曹教授: |
當了兵就直接出國。我唸數論。我去芝加哥大學,那也是個偶然。在我決定之後,芝加哥大學剛好有一個教授來台大數學系訪問。那時我在當兵,施拱星老師就把我叫回來。說你一定要見見這老師。我就回來,也是糊裡糊塗的,英文也不會講,就跟他見面。命中注定,這是後來我的老師。去芝加哥為什麼找這老師呢?起先根本也沒想到要學哪一方面,就照表抄課。第一年就是有三個學期九門課。很多東西都是重複我們這邊學的。這裡頭有一點點好玩的事情。譬如說複變,複變我當然也學過啦。開始的時候都是勝任愉快,到後來就不行。他們的教法,不是一點一滴講技術上怎麼證明呀;只跟你講這是在幹什麼的,技術可能有一點點,剩下的都是你要自己做的。所以前面我是勝任愉快,要自己做的部分當然是勝任愉快。等到後面我從來沒碰過,就慘了。中間有一門課是項武義教的。他在教什麼我實在是不知道。考卷一看,哇,怎麼可能呢?每一題都不會。寫了沒多少就交卷去了,對他笑一笑。大概得到一個P吧,就是pass。 那時候我就這樣,糊裡糊塗到了第二年。開始讀一些專門的,專門的自己要去選。結果我實在是不知道要讀什麼。那時候還有一件事情,就是科學月刊創辦了,創辦人就是我的物理系朋友(按:指林孝信)。他說:我們來辦雜誌。我就跟他辦雜誌,所以我那時候讀的書,很多不是研究所的東西。我是補讀數學通識。我在圖書館常常讀的書就是數學史啊;只要是比較介紹性的我就抓來讀,每天在幹那種事情。學校功課怎麼辦呢?有時候就拖著欠著。 有一天,施拱星老師跟我寫一封信,他說他要出遠門,繞世界一圈,從歐洲那邊去,然後到美國,會到芝加哥,到芝加哥想要看看來台灣訪問那位教授。他說請你幫我聯絡一下。我才想起來,喔,有這位,就去找他。找他順便跟他聊一聊說:「唉,我實在很苦惱,不知道將來要做什麼;你下學期要開什麼課?」他就跟我講:「代數群論。」我說:「那東西會不會很難呀?」他說:「不會啦!不會啦!」那我說:「我去聽聽看好了。」他說:「歡迎,歡迎。」這樣就上去了。後來去上課才知道,那個東西蠻抽象的。就是群裡頭有代數結構,李群的話就是群裡頭我們給它一個分析結構,但是代數群的分析結構,就限制在多項式,那個東西當然就會跟數論有關係。去上課真的不知道他在幹什麼,但是很努力的想知道他在幹什麼,這樣子跟他熬,熬熬熬,熬到後來自己在想說,我到底要做什麼?作論文要作什麼?作哪方面的呢?我就硬著頭皮再去找他說:「如果我找你寫論文,有沒有問題呀?」他說:「沒問題!」又是沒問題,所以就跟他寫論文啦。他丟了一些東西給我去讀,對那些東西就是似懂非懂,然後有一天他就告訴我說:「唉!你要好好想一想,我要去日本東京大學客座。」他要去日本,他太太是日本人。他說:「我在想你要怎麼辦呢?」我說:「我能怎麼辦?」他說:「第一,你另外去找一個人重新開始;第二個,我替你找一個人暫時代管,代管一年;第三呢,你跟我到日本。」ㄟ,我說:「第三個!第三個!」我說:「我去日本的話,那獎學金怎麼樣?」他說:「可以啊!照樣拿獎學金呀。」我說:「哇!那還用說,我當然是跟你去日本。」這裡當然有一些背後啦,因為我是生在日本的,我爸爸是留日的,我爸爸是台大的外文系日文老師,所以當然受了點影響,會一點日文。那有這個機會,還不去?所以就要跟他去。但是有一個問題就是「簽證」,他一說要帶我去我就趕快去辦日本的簽證,結果他們就說要介紹信什麼的,我就照辦,找誰呢?找我老師的老師。我老師的老師是一個日本人,叫做小平邦彥,在那個領域大概也是最有名的教授。他是日本國寶級的,得到日本天皇賞的。我的老師請他的老師寫了一封介紹信,他覺得說萬無一失啦!然後我的老師先走了,我在那邊等簽證。怎麼等也沒有!所以我只好到日本領事館,問說:「怎麼回事呀?」他說:「東京那邊啊,法務部好像有一點意見的樣子。」「什麼意見?」他說:「我不清楚。」不清楚我就寫信給我老闆,他已經在日本了,他就請他的老師去問法務部到底是怎麼回事?直接就打到法務部部長那邊,他說:「我們有一個人要從美國來的,到底是怎麼回事啊?」他們講一講就「沒有問題!沒有問題!」這樣就簽證下來。 下來以後,我跑到東京大學數學系去找系主任,我說:「怎麼回事啊?到底發生什麼事情?」「啊,它是這樣啦,最近在鬧學潮啦!」說那一陣子1968世界性的學潮。東京大學也鬧學潮,裡面好多的窗子都給打破了。他說中間有一個案子,有一個台灣去的留學生,一個女的。她呢,嫁了一個日本人,但是她不願意拿日本護照,台灣護照被撒銷,也不敢拿大陸護照。東京大學有很多左派學生支援她,每天在那邊示威遊行。你知道他們示威遊行好玩到什麼程度?你們沒有機會去看,那真的很好玩。他們還蠻自律的,他們一定排得很整齊,為了不會出事,最前面一排有一個長的竹竿,每個人握著那個竹竿,這樣就不會散掉了,旁邊的也要握竹竿,前後對齊。所以它等於說整個圍起來了,然後就走,「嘿咻,嘿咻」,喊口號,好像發瘋一樣,每天搞那個事情,搞得學校頭痛得要死。所以法務部的人說:「ㄟ,你們台灣的人來這邊搞學潮,現在又有一個從美國要來幹什麼的?」我聽到後哈哈大笑。那個時期剛好發生釣魚台運動,我如果繼續留在美國大概就會捲進去了。我那一位辦雜誌的朋友,因為辦雜誌所以聯絡網很廣,釣魚台事件發生以後,大家都覺得說:「該你當聯絡中心。」一當聯絡中心就是政治問題了嘛!再搞下來,周圍的人多多少少都會碰上,所以我那一年離開到日本,一年以後再回美國的那一年,在美國的釣魚台運動,就從開始的愛國運動分裂成認同的問題,你認同台灣的政府還是北京的政府?搞到水火不相容,我剛好躲開,我那個同學很慘,最後他這邊的護照被吊銷掉,也不願意去拿那邊的護照,結果變成沒有護照,等於是非法居留,書也沒讀。不過這個人是一個終身讀書的人,所以他也不是這麼在意學位的。他最近在新竹辦社區大學。我跑到日本,其實心不在數學,我的心根本就是要看看日本到底是在做什麼的。 |
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訪問群: |
那您在日本的時候還有沒有什麼深刻的印象? |
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曹教授: |
深刻的印象當然就是日本學運,還有親眼看到環保的問題,從開始談到我要離開的時候,他們環境保護署成立。台灣怎麼還沒有碰到這個問題?這個問題遲早要碰,後來才發現我們可能遲了十年左右。那一年,數學我作了一件事情,就是終於弄懂了我要作一個偉大的計算,那是一個matrix的問題。我就從n=1開始,再作n=2,然後,我做的問題是modulo p,那p我就從2來試試看,3來試試看,5來試試看,就這樣搞。終於我知道大概怎麼作,得到幾個結果。然後很高興的跟我老闆講「這個問題有眉目了。」他說:「當然啊。到這個程度,我相信你會了,下面才難呢!」下面難的地方是他不會的,有點喪氣。不過除了到東京到處玩之外,有時候收收心就是作作數學。有一天終於把它弄掉了,剩下的就是去湊,很多東西湊起來變成論文。所以我的老師不錯,給我一個題目,讓我有能力去解,大概是這樣吧! |
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訪問群: |
老師,那您完成學業之後,是立刻回來嗎?還是? |
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曹教授: |
沒有,我在美國遊蕩了好久,沒有立刻回來。去過密西根一年,然後到普林斯頓二年,到伊利諾州的一年,才回來。
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投入數學史 |
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訪問群: |
那老師回來以後您就繼續作數論嗎?
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曹教授: |
我作了一點。不過在之前呢,我就自己評估過了,繼續作數學研究呢?還是有其他方向可走?這個評估對我來講比較容易,因為我已經把數學史都翻遍了,知道數學的傳承演化重要性怎麼評估。所以自我評估一下,如果作數學研究,可以啦,可以作教授,可以有一些研究成果,但是說會對數學的發展會有什麼貢獻?大概不會。所謂的發展就是說,你一時可能會寫一些論文,而這些論文可能會引起一些討論,但終究一百年以後,數學歷史書上會不會寫說這個人做了什麼事情?這很重要。我要評估是要評估這個。如果每一篇論文都能夠影響大家,那你計算一下好了,在二十世紀作數學的大概十萬人左右,每一個人一篇文章,就十萬篇文章,如果十萬篇都有影響,後來的人都應該讀一讀了!你想想,不可能嘛!那當然也要分門別類啦,分門別類如果分個十門,每一門也有一萬篇文章,那你想想看,也是不可能!從這個角度來看,就是說每一個可以寫論文的數學家就寫一篇論文,馬上就可以證明這十萬篇論文很多終究是沒有用的,這是數學式的證明。有一本書寫二十世紀的數學發展,列了誰在哪一方面有貢獻,用統計的方法去看,你發現上個世紀一千人對數學的發展會有幫助的,會留下這個所謂永遠的影響的。那你看看這一千人,一年新出來的不過就是十個人,全世界那麼多數學系在培養,一年培養出那麼多人,其中可能只有十個人對數學的研究會有影響的。從這個觀點一看,真的是讓人灰心啊!對整個研究我是自己有自己的看法,我不會說除非你是那一千個人,否則不該作研究,我不這樣覺得。我覺得作研究,一個人如果覺得說對數學的發展會有貢獻,那你作研究,當然所謂貢獻我們就要看的遠一點。另外一個是說,你為了作研究而能夠把自己數學的學識提升,那是好事情。我們把他所有的研究工作串起來,可能就是一個變數X,今年他作X=1,明年他把變數X=1改成X=2再作一次,當然不是說完全抄,不過幾乎就是抄啦!到後年就變成X=3,這樣下去,他可以有很多論文,但是對他自己的學識沒有什麼增長。這樣沒有什麼好處,因為對自己的學識沒有什麼增長,所以對學生的教書也不會把他教的更好。我的意思是說,你作研究如果是很誠實的增加自己的學識,因此在教學生的時候也會比較越來越知道數學在幹什麼,這些都是好事情。所以如果是這樣來說,你能夠作一些數學的研究,然後覺得說對自己有益、對學生有益,我覺得這些都是好事情。反過來說,要對自己有益、對學生有益,並不一定要作數學的研究。真的有研究、真的有深遠影響的人,他通常來說都是在年輕的時候,也就是在大學之前,已經把數學的各方面大概都瞭解了,因為數學是很奇怪的東西,你需要知道前人在幹什麼,但是等到你的時候,你要跳開,因為數學是相當普遍、世界性的,前人所留下的問題其實每個人都在作,所以你要瞭解前人的,又要跳出前人給你的束縛,這個事只有年輕人幹得了。為什麼大家在講數學創造一定是年輕人的事情?數學史的發展有一句話「如果過了三十五歲,你還看不出數學有什麼發展,那就是沒有前途」,不太可能說以前沒有什麼名氣,突然過了三十五歲,你就有什麼偉大的發現,這種機率是非常少的。有,但是非常少,主要就是因為數學這門學問是很特別的。你要知道古人在想什麼,但是你又要跳出他的範圍,你才能夠有大的創見,否則你一定只是小小貢獻而已。這一點是我讀數學史讀出心得的,讓自己解套,說「ㄟ,我再去幹那個事情太晚啦!」那這是我讀數學史的好處。但是壞處是什麼呢?因為我讀了數學史,所以沒有認真在純數學的研究,我放在純數學研究的其實不多。要是我國中、高中唸數學的話,可能就不一樣了;這是第一個認知。另外一個認知就是,數學有很多東西並不是只是創造發明什麼公式,而很多東西是說這些想法、這些概念到底有什麼用?會去想這些問題、會去看這些問題,我發現這也是一個好大的世界,有太多好玩的東西、有太多別人不知道的東西。所以我就想說,既然我在這方面已經用功了一陣子,那就繼續。我就去把數學史的東西挖出來,裡頭很好玩的東西就把它拿出來介紹給別人,我覺得這是對自己學識的增長,也是對別人的一個幫忙,所以我就走了這條路。
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訪問群: |
老師有寫過一本書«阿草的葫蘆»,那老師當時怎麼會想要寫這樣的一本書?
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曹教授: |
我寫這本書之前其實寫了很多東西,從科學月刊開始,一開始我就每個月寫一篇文章,那是有關數學遊戲的,我覺得它很好玩。但是我總是覺得它好玩是好玩,但到底不是數學。不久前,師大的林福來教授跟我聊天,他就說:「你越來越退步。」我說:「怎麼退步?」他說:「你影響最大的,是前面寫的數學遊戲。」我說:「ㄟ,奇怪了,你怎麼會這麼想呢?」他說:「小孩子小的時候,你跟他說數學有什麼用?其實也是很抽象的,倒不如讓他去玩,玩出名堂以後再說。」我寫了三十幾篇有關數學遊戲之後,才開始寫數學的東西,一篇一篇寫,我大概寫了一百多篇。 寫一寫,後來就寫了一本«數學導論»。談一個理學院的學生他應該知道數學的面貌。自認寫的不錯,但是現在看起來,還是理論比較多一點,理學院的學生可能看得了,但是其他的可能就不行了。後來就想,只給理學院的人唸不行呀,也要給一般的人看。就寫了一本«微積分»,比較有歷史味道的寫法。當時找了幾位老師合寫,等於是我主編。這個我把它定位是大一的一個比較通識的寫法,不過後來看一看,雖然這對我來講已經是很通識了,但是對別人來講,還是會覺得很難,因為那本«微積分»確實也蠻難的,只適合理工學院的。最近幾年我就故意去教微積分乙,教一教我就重新想過要怎麼寫一本微積分給不是理工的學生唸?今年也出了一本微積分基本要義,它的對象就是非理工的。不過寫呀寫的總是覺得還是在大學生程度,而且是比較高程度的,所以我就想寫一個給高中的老師看的東西,就把有人文氣息的、基礎層面比較沒有那麼高的、有趣的事情,寫成«阿草的葫蘆»。那時候遠哲科學教育基金會剛成立,他們說要出叢書,我就自告奮勇,寫了第一本。不過還是有人告訴我,那東西好像還是太難,他們不覺得身邊會碰到這些問題。所以下一次我會寫身邊會碰到的東西,現在我正在收集資料。 我最近寫了一本«曆的對話»,就是藉由兩個人來談曆,例子很好玩,裡頭有很多面,甚至政治的問題、歷史的問題,你要去找曆到底有什麼問題,最好是藉四百年前利瑪竇跟徐光啟的對話,因為利瑪竇的老師是參與西方改曆的,本來是四年一閏,但是久了以後不準了,所以改成四百年九十七閏,他的老師就是去幫這個教皇作這個事情。在明朝這邊曆也不準了,就是徐光啟去參與改曆,改成現在我們還在用的農曆。我想想就讓這二個人去對話嘛!嗯,很好玩!他們第一次見面是1600年,這回想到2000年是世紀末還是世紀初?這個問題搬回四百年前,還是一樣的問題,藉由這個去談中國農曆和西洋陽曆有什麼不同?會發生什麼問題?從這裡談起,這是«曆的對話»。我最近的一些想法就是,想寫一連串的書,就像«曆的對話»這種方式。下一本,我想要寫一本數學天地,用數學的觀點去看天文地理,這裡有很多簡單的數學就能用的上場的,把歷史故事和數學交叉,來讓它的基礎層面降低,讓人家有興趣。後面還更有野心的想寫一個東西,我自己都不知道該怎麼寫的,從數學眼光來看社會學科,像歷史、地理呀,裡面到底有什麼數學?有一點點想法但是說還沒有到說我能夠寫出書的目錄。如果有一天我開始寫書的目錄,這就表示說可行啦。像數學跟天文地理是可以動手的,大概就是寫作的歷程。 寫«數學導論»的時候,我自己都覺得數學少了很多,已經有其它的味道在,但是別人看了還是很多數學嘛!到«阿草的葫蘆»,說「這裡的數學很少了吧?若沒有數學怎麼談數學?」但是別人還是會說「你跳太快!」有些東西太高級了,越來越平民化,是有需要啦!因為一般人學數學的印象就是純粹的計算,除了計算之外,你不知道數學還能怎麼用?現在我可以找很多很多例子說「就在你身邊!你常常在用你都不知道!」要提醒一下,大概是這樣。 |
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訪問群: |
您有寫中學教科書嗎? |
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曹教授: |
我沒有寫過教科書。我一方面執行考試、一方面參與制訂課程,但是我不寫教科書。我要寫的是教科書的上游,就是提供一些資料,因為數學教科書裡的應用題常常都是很詭異的,不可能發生的應用題,那我就是要提供一些真的數學的應用,還有在歷史上這些數學是怎麼發展出來的?我覺得作上游工作很重要,因為我有這個專長,別人不一定有,我跟別人去寫教科書幹嘛? |
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進入大考中心 |
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訪問群: |
那您是什麼時候進入考試中心的? |
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曹教授: |
民國78年,考試中心成立的第一年。那一年聯考的時候我是入闈的,入闈只是要看看題目有沒有問題,題目印了就沒事了。有一天報紙上寫說考試中心要成立,我知道他們在談要怎麼樣改變聯考,成立了一組人,這裡頭有研究委員,李白飛老師是其中一位。研究委員上面當然還有一個決策的單位,決策結果就是成立一個研究機構來研究。這就是大考中心,中心主任跟我說溝通及公關很重要,這真的很奇怪,這不太像一般政府衙門的想法,我就去幫他忙,所以說就到這條路來了。並不是因為我很懂研究發展要做什麼,只是覺得是挑戰就去。 |
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訪問群: |
數學教育領域中作過最有意思的事? |
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曹教授: |
對於數學教育,一方面是自己寫書,另外一個挑戰是九年一貫課程,九年一貫課程找我來召集;另外有一個教育改革委員會,由李遠哲主持的,找我去,我的教育學分是在哪裡學的,所有有關教育,教育改革、教育文化,都是在改革委員會學的,所以在改革委員會裡對我有不少幫助,至少我像是得到一個碩士。因為在過程中有關課程,是我參與主筆的,所以對課程方面有些了解,九年一貫的數學我就參加了。 第一次我是跟他們講說,我對數學課程內容實在是不懂,尤其小學,不過我總有些好處,一個好處是我總有些古裡古怪的想法;第二個我能夠綜合大家意見,就是等到我有一個說法可以讓大家都能接受,那會就可以算開完了。大部分參與的人跟我都是第一次見面,我也從來沒有在中小學裡打滾。有一次一位參與者跟我講說:「我起先以為是做不成的,不過我每次來參加開會時都看你已經坐在那裡了,而且把功課都做好了。」所以他覺得他很願意再做下去。 我認為老師的一些想法要改變,老師不能還停留在只是會教同學算,不能說你的技術高明,讓你的學生有了基本的技術,就朝著稀奇古怪的題目前進。第二,老師要知道,數學不是理論上很有用,而是真正很有用,他要自己去找很多很多的例子出來。這個東西一開始是有點難,因為很多老師的應用題就是雞兔同籠。我給他們很多例子,也掀起一波討論,說數學講求應用是什麼意思,其實不只是應用,而是藉著這個來看數學,所以我們就有一套的理論,就說數學跟外界如何連接,我們大概分五步。第一個就是:你要察覺哪裡是數學問題,有那種敏銳的感覺。這個東西不容易,你可以自我訓練,譬如說,一份報紙我留下來看哪裡有數學,一開始看時什麼地方都沒有數學,看久了以後漸漸數學就跑出來。這是察覺,另外一個就是轉化,轉化成問題,然後你再解題,解題就是數學問題,解題後還要有兩個動作才會有用;一個是你要會和別人溝通,你知道問題是什麼,你到底有什麼觀點說這個數學問題看來就是這樣,這不太簡單。因為,數學就是這樣,很難表達,你需要有些技巧。另外就是說,到底題解了沒有,解的方法好不好,你解的方法能不能推廣。這些東西是一套,讓數學不只是解問題,而是解了有用。這裡的解題有些適用代數想法,算術想法。代數想法稍微抽象些,但是會了就受用無窮。 舉一個例子說,最近我去中亞烏茲別克,烏茲別克裡有個城叫Khiva,綠洲城市,那個地方以前是花剌子模帝國。這個地方,城裡頭有個塔,原本是要建到109公尺高,後來只有26公尺高。當時要建到109公尺高,用意是說當地的王,可以遠遠看到遠在400公里外敵人的布哈拉-另一個綠洲城市,等於是要給敵人一個威脅;後來對方知道這件事就去賄賂建塔的工程師,塔就建不上去了,看到這個故事覺得很好玩。第一個反應就是,那能看到嗎?109公尺高就是三十幾層樓高,我們把他誇張一點,把他想成新光三越,馬英九就跑到上面看到高雄,給謝長廷一個威脅,有可能嗎?我想不太可能,並不是說眼力不夠好,根本就是給地球擋住了。這個就是數學問題,我們可以去算一下,那就畫個圈,畫個半徑凸出去一點點,最高的地方,畫個切線,這是你看的最遠的地方,我來看一看你凸多高可以看多遠,如果純粹是109公尺,才只能看30幾公里遠,而不是400公里,那不可能。所以解完題你就做一個評析,認定這個故事胡說八道。不過再想一想,這個城比較高,在上面再建一個塔能看的更遠?但是你解題的過程一樣,把109公尺高再加上城高,還是你那個高度。如果你的城建在喜馬拉雅山那麼高,那也看不到四百多公里。你還可以再評估,也許兩個城都很高,不會使問題複雜呢?不會,看的最遠就是這兩地的連線,切到這個圓,把切點連到這兩個城,就有兩個直角三角形。同樣的東西做兩次,用h表示高度,同樣一個公式馬上就可以算?用代數的方法絕對比算術的方法好,因為h可以上上下下。你可以把公式簡化成估計的公式,因為一切都是在估計,不是需要那麼準。代數做法比算術做法好。一個估計的方法會更好,這是評析。評析包括解法是否還有很多應用,比如說鵝鸞鼻燈塔,可以照到多遠,反過來講,多遠外可以看到這燈塔,問題一樣,只是哪個高度把他定一定就好了;還有一種,你要看喜馬拉雅山,最遠多遠可以看到,你會以為遠的不得了,剛剛我們算過,差不多320公里左右。還有比如說,澳洲有很廣大的森林,樹都很高最怕失火,所以要做瞭望台,他可以望多遠呢?問題一樣嘛。這個東西其實還可以反過來用,我們剛剛不是畫了一個半徑凸出來一點,畫一個切線,假設不知道地球半徑r,但可以去測俯視角,如果知道角就知道r,古代人就用這個方法來量地球大小。當然,理論上是很好,技術上有困難,因為那個角幾乎是接近90度。但是如果真正好好量你可以求得地球大小。這都是同一個東西,有很廣的應用。我們分析一下,解題解的好不好,整個一輪下來,你會發現數學真的是一個很厲害的工具,應用很廣的工具,這個我們希望在課程中把他弄進去,這些東西我們要的技術都不高。 有的數學老師說,我們數學應用的好的是高次方程式,意思說到國中學一次兩次沒有用。但是我們真的學了數學以後,才知高次多項式唯一的用途就是取函數值。我們在學微積分裡頭求函數值,就等於泰勒定理,但是通常用泰勒定理次數不必高。所以我們在國中、高中學了這麼多偉大的多項式理論,那是理論而已,對大部分的人來講,他一輩子都碰不到,倒是剛剛講的二次三次逼近,那是很有用。高次多項事實上是一個奢侈品,但是我們的數學教育把他弄得神聖得不得了,其實這都是值得檢討的地方。我們讀數學系的,當然要知道高次多項式,但是讀工學院的人,他碰到高次多項試他真的會去解嗎,不會的啦! |
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訪問群: |
為何從數學系退休,轉到大考中心? |
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曹教授: |
數學系不少我一個人,這裡需要我這一個人,我轉過去是當然的。我在這裡,身分也改變幾次,一次是研究發展處處長,後來是副主任,後來是顧問,現在是副主任。這種改變一方面是我在這裡的角色,另外,也反映大家對考試中心的看法,尤其是大學。我們第一任的主任李先生,他看的很透說:如果這個中心沒有大學支持,一定是做不了事情的。所以他是想要中心的人員比照大學的人員,能夠合聘還是怎麼樣的;合聘是說,單位主管,甚至研究人員都可合,但這個東西在教育體系裡頭很難做。通常學校有老師外調去公家機關,這年資是可以算的,但是每個學校對這個暫時離開的都很頭痛。如果說毫無限制的話可能一個系裡頭一半的人都在外面兼職,對那個系發展不好,所以都有時間的限制。李主任覺得這個機構要長久就要讓考試中心是屬於所有大學的,在考試中心不是在大學做事嘛?那時是孫震孫校長,他也能夠了解,所以就讓我過來,只是三年要重新續聘一次,讓我能夠在這裡多做一點事。後來學校行政會議愈定就愈嚴格,說我們外調就是一任,所以就說好我回台大,就變成顧問了。但由於明年開始考招分離,考試的事情這裡辦,招生的事情大學辦。現在考招分離了,考試通通歸我們管,工作重了,所以主任就鼓勵我過來;我算一算服務公職,剛剛好在台大24年當兵1年,問問學校說可以嗎?學校說可以,我在想捨不捨得離開數學系。我覺得我在系裡沒有什麼偉大的作用,台大數學系有這麼多人,有我沒我好像差不多。我最近幾年都是在這邊(大考中心),花的時間這邊多一點,在數學系就少一點,而且讓年輕人發揮本來就是我們數學系裡的傳統,我們數學系比別的系相對來的年輕。此外最近幾年實在是愈教愈沒有成就感,學生上課趴著睡覺,或是去打電動,或是不來上課,對於上課愈來愈沒有興趣,所以說我對學生沒有什麼貢獻,想一想離開台大也沒什麼影響,所以有一天就下定決心,辦手續離開。 |
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訪問群: |
今天很高興老師能接受我們的訪問,相信以上老師的這些經驗能讓正在求學階段的學生們好好的思考,也讓我們學數學的人更能知道數學生活化的重要與樂趣。 |
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(網路版由仇竟珊(B87)輸入校對)
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