這一發展的影響極為重大。為何如此說?西方現代科學的起源,是十七世紀物理學的創新,而物理學的創新乃源於天文學的突破,天文學的突破又實源於西方深厚的形學基礎。未發展出一套形學體系,從來就是窒礙中國科學發展的重要因素。
再說現代「mathematics」的內容,《大英百科》如是定義:「從基本計數、測量與形狀的描述而演化出來的關於結構、次序與關係的學問。」換言之,「數」與「形」都是這門學問的對象,其要旨則是貫串其間的「算」——「算」的意義可引伸包括各種運算、轉換、推演、操作,相當於英文的「operations」。關於數的運算,有加、減、乘、除、微分、積分等等,包括數字的算(通常稱為「算術」)與文字、向量、矩陣等的算(通常稱為代數);關於「形」的操作,則有平移、旋轉、倒置、縮放、投影、變形、建構等等。稱之為「數學」,實在委屈了這門學問;稱為「算學」,則庶幾掌握其要旨。
孔子說「必也正名乎!」在此不妨接著說:「名不正則教不順,教不順則學難成。」從上文可知:「數學」這詞若顧名思義,會以為只是關於「數」的學問,從根本就窄化了其內涵。它既未繼承傳統,也不合乎現代;既不記取歷史的教訓而匡正偏失,又扭曲了教育重點而誤導學子;名既不正,其效果遂難彰顯。
1960年代後期,「新數學」開始當道,平面幾何(形學)在數學教育中的地位乃逐漸式微。數學教育家曹亮吉於1987年12月號的《科學月刊》中寫:「誠然,平面幾何的知識……提供了邏輯推演的絕佳題材,而成熟的邏輯推演能力正是學習現代數學的基石。……數學美有抽象的,也有具體的,而平面幾何則兩者兼具,比代數學、坐標幾何學要強得多。」
其實學習「演繹形學」有多方面的效益:一是增進對空間、形狀等的了解,這對發展各門物質科學都是重要的基礎;二是其中重視「依定義與假設推論」、「論必有據」的嚴謹態度與方法,則又是建構任何學問所不可或缺的要素;西方發展的科學——無論物學、群學與技學,都奠基於其上。現今中學的數學教科書裡,演繹形學受到漠視,也讓我們不能不對學術的發展感到憂心!
總結以上所述,「算學」這一名詞可概括數的算、形的算、函式的算及各種「變換」,顯然比「數學」好得多多。可嘆「數學」之名已經約定俗成而積非難改!本文指出「數學」應該正名為「算學」,用意是希望振聾發聵,提醒教育當局及所有數學教師:數學教育裡必須多注重些「形的算學」。
[1]1607年,徐光啟與利馬竇只翻譯出前六卷,稱之為《幾何原本》。「幾何」一詞乃「geometry」的(擷取)音譯,完全不能達意,甚至有誤導之虞。1900年代初期,齊魯大學的美北長老會傳教士狄考文(Calvin W. Mateer)著《形學備旨》,主張譯為「形學」,甚有見地。
[2]其《卷上》有言「商高曰:數之法,出於圓方。圓出於方,方出於矩。」
[3]通常大家將parabola稱為「拋物線」,hyperbola稱為「雙曲線」,乃屬不當的「非翻譯」。案字根「para-」在此的意思是「恰好」,字根「hyper-」的意思是「超過」。
*作者為諄筆群主筆,本文為,「你或有不知」系列6。