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2012-11-01轉移矩陣 是怎樣進入高中教材的? 515 期

Author 作者 單維彰/任教中央大學數學系。

本欄在100年3月提出一個問題:高中課程有三項看來「孤立」而疑似我國所獨有的課題:代數基本定理、線性規劃和轉移矩陣。於是作者起了好奇之心,想要知道這些課題是怎樣進入高中數學課程的?受這股好奇心的驅使,他在國立編譯館「教科書資料中心」書架間的地板上消磨了許多個下午,翻閱民國 51 年以來的數學教科書及相關課程標準(綱要) 文件。前兩項課題的讀書報告已經在本欄分享過了,如今報告第三項。 如果我們將民國 53 年頒佈高級中學各科教材大綱之前的時間,當作台灣(民國以來) 的「第一代高中課程」,則從民國53年起,歷經60年、72年、84年的改版,可依序視為第二代至第五代的課程。至於改變不太大的 95 暫綱可以視為第5.5代,所以目前實施的99課綱(本應自98年起施行)是為第六代(其數學與自然科學部分即將面臨微調)。在這六代高中課程當中,教科書的「一綱多本」是常態, 唯獨第四代(民72)出現了所謂的「國編本」。 而轉移矩陣就在這時期進入了高中數學課程。這套課本從 73 學年出版到 87 學年(以第一冊 為準),獨佔高中數學教育達十五年,可謂影響深遠。

72 年版的課本由師範大學科學教育中心主編,國立編譯館審查、出版,正中書局經銷。以前在教科書市場裡的眾書局變成了「印行者」。其中數學科的內容由「高級中學數學編輯小組」負責,主持人有李恭晴、呂溪木、 林福來、陳冒海,編輯委員包括朱建正等13 位前輩。前代教材的諸位作者,幾乎都沒有名列其中。

林福來教授是大家都很熟悉的數學教育前輩,也是作者非常敬仰的老師,見他名列當年的主持之列,便要求向他當面請教。特別感謝林教授在緊密的行程中接見我兩次,對我的每 個問題都爽快而且認真地回答,而且帶我參觀了他的私人書庫。

林教授是台南縣歸仁鄉的戰後第一代農家子弟, 1969 年畢業於師範大學數學系。當我在今年8月初第二度拜訪他時,他笑著說「從今天起正式延退」。林教授於民國 65 年自美國復旦大學(Fordham University)獲得數學博士學位,隨即返回母校任教,當時的研究主題是「偏向幾何課題的複變函數論」。

72 年版的課程標準與教材顯示了旺盛的企圖心,有以下事例為證。數學與自然科學的教材由位階很高的「教育部科學教育指導委員會」(民國 68 年 9 月成立)委託研究,先編寫《實驗本》提前三年在中正國防幹部預備學校 試教,後來又有中央研究院的吳大猷院長擔任總指導。最後,因為吳院長在政府內閣中的影響力,使得師大科教中心編輯的教材,從參考本變成了「國編本」。在國編本的十五年歲月中,除了紙質和印刷都明顯逐年提高品質以外,在「節」的層次都還略有變更,顯見自我調整和意見回饋的機制都是有效的。

《實驗本》第一冊在69學年開始試教,而林福來教授名列主編(後來的修訂版,就改為陳冒海教授主編了)。研究和編撰教材的起步時間,至少應在一年以前,可見林教授在返國後不久的67年或68年初,就開始思索高中數學教材了。推算起來,他當時大約 31 歲。當 68 年底科指會委託師大科教中心研究(72 年 版)數學課程標準和教科書之初,林教授就在主持名單之內。

在高中教材的編撰過程中,林教授有所感悟:他體認到教育思維與數學思維的差異,例如,前者須要合理的推論加上證據的支持,而後者根據證明;也深感設計課程時所能依據的證據太過貧乏,以及對於數學教育的任重而道遠。在這樣的氛圍下,林教授在民國 70 年成為國科會科教處資助的第二批海外進修學者, 暫停台灣的工作而前往英國劍橋一年。……【更多內容請閱讀科學月刊第515期】