國學(xué)教育中的數(shù)學(xué)問題
作者:吳賢若
來源:作者授權(quán) 儒家網(wǎng) 發(fā)布
時間:甲午年九月初二
西歷2014年9月25日
近來很多國學(xué)學(xué)堂,都沒有數(shù)學(xué)、英語,或者有英文課,跟著錄音來讀,但對于數(shù)學(xué)的開設(shè),卻有一翻爭議。我以為在學(xué)堂自身有一定經(jīng)濟條件能聘請教師的條件下,還是開設(shè)一門數(shù)學(xué)課為好。
關(guān)于數(shù)學(xué)開不開的爭議,我姑且也說上幾句話,供諸君參考。
首先,數(shù)學(xué),簡稱為數(shù),在結(jié)繩而治時,已經(jīng)可以用打結(jié)的方式,創(chuàng)造了原始的數(shù)字。殷墟甲骨文的發(fā)現(xiàn),更是證明了商代已出現(xiàn)了較為完整的數(shù)字。因此說,數(shù)學(xué)來源于生活,也要回歸于生活,可以說是普通大眾學(xué)數(shù)學(xué)最好的方式了。稍候提到的《九章算術(shù)》就有二百四十六道與生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)學(xué)題,此不贅言??鬃咏逃龑W(xué)生,講求六藝:禮、樂、射、御、書、數(shù)。禮、樂屬文化課程,射、御屬體育課程,六書是基礎(chǔ)課程,數(shù)學(xué)則是生活課程。因此,孔子在六藝的教學(xué)中,從文化到體育,從基礎(chǔ)到生活,是非常完備的。同時期的墨子,其信徒多是木匠、工匠出身,稍候會講到《考工記》,此不贅言。墨子及其門徒,非常注重數(shù)學(xué)的運用,如《雜守》云:“參食,終歲二十四石;四食,終歲十八石;五食,終歲十四石四斗;六食,終歲十二石。斗食,食五升;參食,食參升?!?nbsp;《經(jīng)說上》:“體:若二之一,尺之端也?!?nbsp;孔子、墨子是如此,而《易經(jīng)》、《道德經(jīng)》則更將數(shù)字,上升到哲學(xué)的高度。如《道德經(jīng)》:“道生一,一生二,二生三,三生萬物。萬物負(fù)陰而抱陽,沖氣以為和?!?/p>
戰(zhàn)國時期,有時人偽造的《管子》一書,曰:“虙戲作造六峜以迎陰陽;作九九之?dāng)?shù)以合天道?!笔裁词蔷啪拍兀考词菙?shù)學(xué)。九九八十一,六六三十六,所以用九九作為算術(shù)的代名詞,也可見戰(zhàn)國時期,已完全能運用乘法口訣了(羅振玉、楊樹達(dá)已有相關(guān)論斷)。這里尚有個故事,據(jù)《韓詩外傳》、《漢書》載:齊桓之時,有以九九見者,桓公不逆,欲以致大也??梢?,春秋早期,可能已有九九稱呼法,并有人因擅長數(shù)學(xué),而得到齊桓公的重用。
還有位孫子,對于數(shù)學(xué),則尤其重視。我們不確定《孫子兵法》是何時期作品,姑且附于此,大概還是能表達(dá)孫子本人的思想的?!秾O子》曰:“凡用兵之法,馳車千駟,革車千乘,帶甲十萬,千里饋糧,則內(nèi)外之費,賓客之用,膠漆之材,車甲之奉,日費千金,然后十萬之師舉矣。”孫子認(rèn)為在發(fā)動戰(zhàn)爭前,需要先做一道數(shù)學(xué)題。馳車千駟,一駟為四匹馬,共四千匹馬,革車千乘,配備四千匹馬,每車需弓箭手、持槍者、駕馭者共三人,則為三千人。每車如果配備至少七十二人,則為七萬二千人,加上此前的三千人,至少為七萬五千人。如果加上其他作戰(zhàn)人員,就很接近十萬人了。除此外,行軍千里,需要有士兵專門運糧、護糧,負(fù)責(zé)后勤、采購,及間諜等,至少兩萬人,這不在“帶甲十萬”的范疇內(nèi)。如此算來,光口糧,就要日費千金,才能勉強發(fā)動戰(zhàn)爭,并且還不能保證戰(zhàn)爭的絕對勝利。
由此可見,早在春秋戰(zhàn)國時期,就有孔子提倡數(shù)學(xué)納入教育課程中,老子納入哲學(xué)思辨中,墨子納入技術(shù)操作中,管子納入行政管理中,孫子納入軍事作戰(zhàn)中。因此,數(shù)學(xué)在先秦時期,便已作為一門顯學(xué)了,我們到了21世紀(jì),到了復(fù)興國學(xué),弘揚傳統(tǒng)文化時,怎么就沒有數(shù)學(xué)了呢?
其次,從數(shù)學(xué)作品來看,數(shù)學(xué)本身就是國學(xué)中的一部分,戰(zhàn)國有《甘石星經(jīng)》,是我國已知最早的一部關(guān)于天文學(xué)的著作。既然是天文學(xué),那與數(shù)學(xué)有什么關(guān)系呢?須知,天文學(xué)對于日月星辰的變化,春夏秋冬的更遞,都要依據(jù)很多數(shù)學(xué)原理來計算。我想,這點大家都應(yīng)該能想得通。關(guān)于傳統(tǒng)的干支問題,陳遵媯《中國天文學(xué)史》中提到,“在四千多年前的夏代,可能已有干支產(chǎn)生了”。鄭文光《中國天文學(xué)源流》甚至認(rèn)為可以追述伏羲時代。當(dāng)然,我們且相信起源于夏代,我想不會如郭沫若《甲骨文字研究·釋干支》中提到十二時辰來源于巴比倫的黃道十二宮之說??傊?,干支、歲時、月令等,在我們中國古代已成為高度的文明,是不爭的事實。
另外,儒家經(jīng)典《周禮》,《周禮》中對于土地、河渠、道路等丈量、分封,尤其是齊國(今主要在山東)地區(qū)流傳的《考工記》,就需要很強的幾何知識,這與同時期古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的《幾何原本》,時代是差不多的。我因此說,中國在戰(zhàn)國時期,雖然沒有專門的著作來談?wù)搸缀?,但聰明人,只要從古籍中?shù)學(xué)的運用,就可以知道幾何學(xué)確實存在于中國的戰(zhàn)國時期,甚至更早。
漢代時,有《九章算術(shù)》,三國時期劉徽為之作注(劉徽本人亦有作品《海島算經(jīng)》),更加豐富了《九章算術(shù)》的內(nèi)容,其中圓周率等概念,為現(xiàn)在所熟知。對于圓周率,在漢以前,應(yīng)該有數(shù)學(xué)家提出,到了南北朝時期的祖沖之,更是將圓周率精確在3.1415926和3.1415927之間,其本人也有數(shù)學(xué)著作《綴術(shù)》。
大約同時期,還有趙君卿《周髀算經(jīng)》,該書是對先秦數(shù)學(xué)的總結(jié),明確提出了蓋天說、四分歷法、勾股定理和公式,并將數(shù)學(xué)運用到天文學(xué),在唐代奉為數(shù)學(xué)經(jīng)典,李淳風(fēng)為之作注,成為國子監(jiān)明算科(相當(dāng)于專業(yè)的數(shù)學(xué)系)經(jīng)典教材。晉末宋初,又有《孫子算經(jīng)》,其中一道題:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”諸君看著大概眼熟,的確,這道題,曾出現(xiàn)在小學(xué)數(shù)學(xué)中。另有一有名的題目:“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二,問物幾何?答曰:‘二十三’?!蓖瑫r對乘、除,已有更加系統(tǒng)的敘述:“凡乘之法:重置其位,上下相觀,頭位有十步,至十有百步,至百有千步,至千以上命下所得之?dāng)?shù)列于中?!薄胺渤ǎ号c乘正異乘得在中央,除得在上方,假令六為法,百為實,以六除百,當(dāng)進之二等,令在正百下?!敝劣诿娣e、體積、比例等算法則更多了。
南北朝時期,可謂是數(shù)學(xué)家的高峰期,如北周甄鸞《五曹算經(jīng)》,是針對田畝、軍事、貿(mào)易、稅收等五個行政部門,即五大經(jīng)濟領(lǐng)域做出的總結(jié)。另有《夏侯陽算經(jīng)》,亡佚無考。北魏張丘建《算經(jīng)》,對測量、紡織、貿(mào)易、稅收、冶煉、土木工程、利息等問題,提出了問題。
自此以后,數(shù)學(xué)的著作成幾何倍增長,我就不一一贅述了。即使到了清朝康熙皇帝,本人在吸收西方數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本國數(shù)學(xué),也進行了初步的研究。到了清朝末年,嘉興人李善蘭,更是一位著名的數(shù)學(xué)家,著作有《測圓海鏡解》、《測圓海鏡圖表》、《九容圖表》、《粟布演草》等。而詹天佑也確實是在充分利用數(shù)學(xué)計算的條件下,修成了我國第一條國產(chǎn)鐵路,為中國人民贏得了尊嚴(yán)。
除了上述在農(nóng)田、水利、律法、歷法、貿(mào)易、稅收、音樂、醫(yī)學(xué)等各方面需要完整的數(shù)學(xué)知識,其實在很多我沒有敘述到的領(lǐng)域,也無一不存在數(shù)學(xué)的影子。
最后,再看數(shù)學(xué)在古代教育中的地位。除先秦時期外,有史料可記載的,可追述到隋文帝時期。隋朝時,中央設(shè)國子寺,寺下設(shè)五學(xué):國子學(xué)、太學(xué)、四門學(xué)、算學(xué)、書學(xué),凡弟子九百八十人。唐代繼承了隋的成規(guī),算科稱為明算科,是當(dāng)時重要的仕途入門(唐代最重進士、明經(jīng)、明算等)。以后歷代都有設(shè)置,并一直發(fā)展到現(xiàn)代,為現(xiàn)代科學(xué)、文明,創(chuàng)造了巨大的價值。
結(jié)論:綜上所述,我們無論是從思想、哲學(xué)、經(jīng)濟、農(nóng)田、水利、政治、軍事,或者直接說生活、工作,都離不開數(shù)學(xué)。而且,為了方便學(xué)習(xí),我個人將小學(xué)六年級十二冊內(nèi)容單元順序全部打亂,設(shè)計出一套一年到一年半,針對零基礎(chǔ)的同學(xué),講完十二冊數(shù)學(xué)內(nèi)容的計劃。如果計劃可行,豈不是兒童的福音?我們今天的私塾,或者說國學(xué)堂,應(yīng)該走在時代的前列,不應(yīng)該成為社會發(fā)展的另類,更不應(yīng)該成為家長、學(xué)生選擇學(xué)習(xí)時的矛盾所在。只有一批真正博學(xué)的國學(xué)先生,才能創(chuàng)造一片國學(xué)家園的社會,才能為民族的進步做出積極的貢獻(xiàn)。
責(zé)任編輯:姚遠(yuǎn)