• 沒有找到結果。

數學史融入教學教案設計 單元名稱:一元一次方程式

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "數學史融入教學教案設計 單元名稱:一元一次方程式"

Copied!
12
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

HPM 通訊第十八卷第四期第一版

發行人:洪萬生(台灣師大數學系退休教授)

主編:蘇惠玉(西松高中)副主編:林倉億(台南一中)

助理編輯:黃俊瑋(台北市立和平高中)

編輯小組:蘇意雯(台北市立教育大學)蘇俊鴻(北一女中)

葉吉海(陽明高中)陳彥宏(成功高中)

王文珮(青溪國中)

英家銘(台北醫學大學)

創刊日:1998 年 10 月 5 日 每月 5 日出刊 網址:http://math.ntnu.edu.tw/~horng

數學史融入教學教案設計 單元名稱:一元一次方程式

林美杏 台北市立中正國中 學習單設計理念

代數課程中,符號的使用一直都是學生學習困難之一,但這卻是學習求解多元多次方 程式的必備工具,重要性不容忽視。在第三章課程開始講授之前,先給予學生學習單 1:

代數記號的演變,透過此學習單的文章閱讀,讓學生瞭解代數符號的演變過程如同數學學 習歷程般,亦是循序漸進的,而非那麼地遙不可及。教師在第三章教學完畢後,再給予學 習單 2:古人的智慧,目的在於提供解決一元一次方程式的不同方法,一方面讓學習高成 就的學生藉由瞭解古人作法的繁複而更能在現代作法的便利性中悠遊自得,另一方面也可 提供學習低成就的學生另一個可行作法。建議將「學習單 2」放在第三章講授完畢後再進 行補充,可避免學生捨棄不容易入門的代數學習轉而為算數學習。完成「學習單 2」的講 解後,可再給予學生學習單 3:牛刀小試,作為課後延伸練習,加深學生印象。

學習單之實施流程規劃

1.教學前,先給予學習單 1:代數記號的演變。

(講授 §3-1「以符號代表數」之前發給學生自行閱讀)

2.講授課本 3-1、3-2、3-3。

3.給予學習單 2:古人的智慧。

(可以小組討論方式搭配教師講課方式進行教學)

4.學習單 3:牛刀小試

(作為學生課後延伸練習之用)

 數學史融入教學教案設計 單元名稱:一元一次方程式

 約翰.迪伊:

一個有神祕色彩的數學家

(2)

HPM 通訊

我們 而已嗎 以數字及 述代數 數順利 力和效 代數 中出現 多的部 留下來 加在一起 段時間 未知數稱 用「sha 物」的

「causa 就變成

(The C 現代 號化程度 許多早期 是m代 言。數學 記號就

我們 Viète,

係數,他 發展。

字母表 常數(如 提出使

「 」) 尼茲的 學,所以 漸漸地 我們今

訊第十八卷第四

們從國小開

?當你想到 及算術符號

,就好比用 運作的東西 用。

數問題一開 的一個問題 分自乘再以 的蘭德紙莎 起後變成 1

。符號的引 稱為「(這 ai」這個字 意思。有些 a」變成「co

了「coss」

Cossic Art,

代化的代數 度,中間經 期的代數符 代表相減等等 學家們期待 可以得到結 們現在使用 1540-1603)

他通常使用 而韋達的符 最後幾個小 如:

a

b

c

)等

用「=」這

)中的一種 大量使用之 以他們使用 取代牛頓的 天也許就得

四期第二版

學習

(主 開始接觸「

到代數時,

號連成一列 用衣著與外 西隱藏在代

開始是以文 題:「我曾將 以 9 乘之,

莎草文書中 10。」用來 引入,可說是

個)問題的 來代表未知 些拉丁文本

osa」。德國

。英國人沿 以那時的拼 數符號,牽 經過了相當 符號,都只是 等。這個作 待能夠發明 結果。

用的一些符

)有系統地 用子音字母 符號系統,

小寫字母來 等等,已經 這個記號來 種而已。「=

之故。他們 用的記號變 的記號系統 得使用「

習單 1

主要資料來 代數」,然 什麼東西會 的式子?這 觀來評斷人 數外觀的衣

字敘述來呈 將長和寬相

這個面積與 也有如下的 來代表未知數

是丟番圖(

的數(the num 知量,當他

使用「caus 數學家研究 沿用這個詞

拼法為 Cos 涉到未知數 漫長混亂的 是常用字的

法雖然節省 一個好的符

號於十六世 地使用字母,

表示已知數 由笛卡兒 表示未知數 經慢慢類似我 代表相等,

」被普遍性 的微積分系 得廣為人知 統。如果當初

」來表示相

代數記

來源:《溫柔 然而代數到底

會立刻浮現 這個看法某 人的好壞一 衣著之下,

呈現的,例如 乘得面積 1 與長自乘的 的問題:「有

數的「某物

(Diophantus mber of the p 的書被譯成 sa」來表示 究這些拉丁

,並將研究 sike Arte)。 數、次方、

的改革與突 的縮寫而已

省了書寫與 符號,看起

世紀初期的

,不僅把字 數,母音字

(Rene Desc 數(如:

x、

我們現在的

,但它仍只 性的接受或 系統,主宰 知。在十八 初萊布尼茲

相等了!

記號的演變

柔數學史》單 底是什麼?

現在你的腦海 某些部分是對 一樣,你所看 而代數的符

如巴比倫(

10,我曾將 面積相等,

有一個量,

物(thing)」 s,約西元 2 problem)」。 成拉丁文時 示「shai」,而 丁文與義大利 究涉及未知數

根號與運算 突破,途中許

,例如:

p

或 與印刷的時間 來像是會代

的德國開始出 字母用作未知 母表示未知 cartes,1596

y

z

),開頭 的習慣。雷考

是幾種相等 或用來表示相 了整個十七 八世紀期間,

茲選擇的是笛

變過程

單元 8)

只是與數目 海?是不是 對的,但,

看到的,並 符號表示方

(約於西元前 將長自乘得一

,問長和寬 它的一半和

則佔據使用 250 年)的

第九世紀

,這個字變 而當這些書 利文書籍時 數的問題稱

算符號…等 許多數學家 或 p 或是p 間,但並未 代替我們思

出現。十七世 知數及其乘 知數,為代 6-1650)加 頭幾個小寫 考德(Robert 等符號的表 相等的符號 七世紀晚期

,萊布尼茲 笛卡兒的記

目有關的符 是

x

和其他英

單只以符號 並不是全部。

方式,也會影

前 3000 年左 一面積,我 寬各幾何?」

和它的三分 用排行榜相 的主要成就之

,阿爾‧花 變成「res」

書被譯成義大 時,代表未知

稱為「解未知

等等,要走到 家或多或少有

代表相加 未構成一個普 思考一樣,只

世紀時,韋達 乘冪,還將之 代數符號化帶 加以改進。笛 寫字母來表示

Recorde,1 表示法(如 號,可能是牛 期與十八世紀 茲的微積分記 記號而非雷考

符號操作 英文字母,

號形式來描

。許多讓代 影響它的威

左右)數學 我將長較寬

」而在埃及 分之一與它

相當長的一 之一,他將 花剌子模使

,即是「某 大利文時,

知數的字眼 知數之術」

到這樣的符 有過貢獻。

m

或 m 或 普遍性的語 只要操作些

達(François 之當成一般 帶來突破性 笛卡兒運用 示(已知)

510-1558)

:笛卡兒的 牛頓與萊布 紀早期的數 記號的優勢 考德的話,

描 代 威

學 及

將 某 眼

符 或 語 些

s 般 性 用

的 布 數 勢

(3)

HPM 通訊第十八卷第四期第三版

學習單 2 古人的智慧

授課節數:一節課(45 分鐘)

(PS:灰底部分為老師在講授過程中穿插的引導)

古埃及的蘭德紙莎草文書中的問題 26:

「一個量,它的四分之一加上它後等於 15。」

你知道還沒發展出以符號表示數的古埃及人是怎麼計算的嗎?

(請學生討論後說明想法)

以下是古埃及人的作法:

假設這個量是 4(為何假定為 4?乃因為很容易便可計算 4 的1 4 ) 將 4 和它的1

4相加  4+1=5

我們要的是 15,但剛剛得到的答案是 5:只需將所得到的數(亦即 5)乘以 3 就能得 到我們要的數(也就是 15)。

接著將我們猜測的數字乘上 3 所以答案為 4×3=12

這個方法稱做「單設法」(single false position,或稱「試位法」):

假定一個答案,儘管可能不是真正的解答,但是會使得計算容易一點,然後使用這個 猜測去得到一個倍數,使得猜測的數乘上這個倍數會得到真正的答案。

我們用「單設法」來解決蘭德紙莎草文書中另一個問題,問題 24:

「某數和他的1

7相加得 19,求該數。」

(解法):

假設該數為 7 7 1 1

7 7 1 8 19 8 23

8 3 5 7 2 16

8 8

 

 

 

 

現代解法:(可請學生上台演示)

1 19 x7x 8

7x19

(4)

HPM 通訊第十八卷第四期第四版

8 5 19 16

7 8 x  

現代解法是不是簡便多了呢?

中國也有這樣的例子,但如果方程式中多了常數項,試位法可就行不通了!這時,古 埃及人又是如何解決這個問題呢?因為蘭德紙莎草文書流傳的資料不多,我們以中國古代 有名的數學書《九章算術》中的例子來說明!

《九章算術》盈朒章:

今有共買物,人出八,盈三;人出七,不足四。問人數、物價各幾何?

答曰:七人,物價五十三。

(此處可搭配課本 P.218 例題 6:「將一袋桃子平均分給學生,如果每人分 10 個,則剩 8 個,如果每人分 12 個,則不足 6 個,求學生多少人?桃子總數多少個?」做示範)

(解法):

假設每人出 8 元(隨機猜測),結果付出的總錢數比物價多 3 元。

再假設每人出 7 元,結果付出的總錢數比物價少 4 元。

8 (多)3 7 (少)4

8 4 32 7 3 21 32 21 53 4 3 7

53 7 53 ( )

7

 

 

 

 

  即為每人每出的錢數

我們用這個方法來試著求解課本 P.217 的例題 5:

甲、乙、丙三人共同儲蓄,已知甲比乙少存 270 元,乙比丙多存 100 元,且三人共存 1520 元,則甲、乙、丙三人各存多少元?

(解法一):

假設甲存 500 元 乙存 500+270=770 元 丙存 770-100=670 元 500+770+670=1940(多 1940-1520=420 元)

再假設甲存 100 元 乙存 100+270=370 元 丙存 370-100=270 元 100+370+270=740(少 780 元)

500 (多)420 100 (少)780 500×780=390000 100×420=42000

390000+42000=432000 420+780=1200

432000÷1200=360 (即為甲所存的錢數)

(5)

HPM 通訊第十八卷第四期第五版

上面這個方法,稱做「雙設法」(double false position): 情況一:誤差不同類型(一低估、一高估)

利用乘積之和除以兩誤差間的和。(目的:避免負數) 關於課本 P.217 的例題 5 之「解法一」即屬此類型。

情況二:誤差同類型(皆高估或低估)

利用乘積之差除以兩誤差間的差。茲說明如下:

課本 P.217 的例題 5 之「解法二」:

假設甲存 100 元 乙存 100+270=370 元 丙存 370-100=270 元 100+370+270=740(少 780 元)

再假設甲存 200 元 乙存 200+270=470 元 丙存 470-100=370 元 200+470+370=1040(少 1520-1040=480 元)

100 (少)780 200 (少)480 100×480=48000 200×780=156000

156000-48000=108000 780-480=300

108000÷300=360 (即為甲所存的錢數) 現代解法:(可請學生上台演示)

設甲有

x

元 乙有

x

+270 元 丙有(

x

+270)-100=

x

+170 元

x

+(

x

+270)+(

x

+170)=1520

3

x

+440=1520 3

x

=1080

x

=360

比較一下,現代解法是不是簡便多了呢?

所以透過代數運算方式,還是容易許多的!

學習單 3 牛刀小試

1.利用單設法(試位法)求解「學習單 1」中所描述的問題:

有一個量,它的一半和它的三分之一與它加在一起後變成 10。請問這個數量為多少?(出 自蘭德紙莎草文書),並用現代方法檢驗答案是否正確。

2.利用雙設法重新求解課本 3-3 例子(P.211),感受一下古人做數學的方法吧!

問題:

小雯與家人到農場踏青,已知全票每張

x

元,且一張全票比優待票貴 15 元。他們買了 2 張全票及 4 張優待票,共需 210 元,求全票、優待票每張各為多少元?

(6)

HPM 通訊

在 急存亡 英明,艱 哪個帝

伊莉 約翰 比我們所 保證他們 當風暴停 有些會恐 而有些會 遨翔。

伊莉 人。

約翰 常偉大的

約 莎白女 數學、

學問與數

一、出 152 親羅蘭德 的宮廷

約 數論及 月,亨利 的研究 往布魯塞

訊第十八卷第四

約翰

《伊莉莎白 之際,女皇 艱苦奮鬥必

國淪落。

莉莎白女皇 翰.迪伊:陛 所有人都要 們會共同促 停止時,每 恐懼的不能 會展開他們 莉莎白女皇 翰.迪伊:

的小姐(la

翰.迪伊(

皇(Queen 占星與魔法 數學的關係

出生、求學 27 年 7 月 德.迪(Ron 紡織商,而 翰.迪伊在 天文學,並 利八世創立 員之一。後 塞爾附近的

四期第六版

翰.迪伊

白:輝煌時 皇前來約翰 必能度過難關

皇:請,就 陛下,這股 要強大。計 促成您的喜 每個人的行 能說話。有些 們的翅膀,

皇:迪伊博

:而您,女 dy)。

(John Dee)

n Elizabeth 法。透過約 係,以及數

學與工作 13 日,約翰 nald Dee)是 而他的母親 在1542 年進

並在1546 年 立了三一學 後來,由於 的魯汶(Lo

伊:一

國立南 代》電影中

・迪伊博士 關,但卻拒絕

就給我希望吧 形塑我們世 使你是女王 喜好呢?但至

為會與他們 些會逃走。有 就像老鷹一 博士,你是個 士(madame

)可以說是

)的國師,

翰.迪伊,

學家在當時

翰.迪伊在 是威爾士(W

是珍.懷爾 進入劍橋的聖

年以文學士 院,在當時 對英國對待 ouvain),開

個有神

劉雅茵 南科國際實 中,故事進 士辦公室,

絕說明他的

吧。

世界的力量 王,我怎麼 至少我知道 們的本質一 有些會躲藏 一樣,在風 個有智慧的 e),是一個

16 世紀英 同時也是數

,或許可以 時所扮演的

在英國倫敦誕 Welsh)的後 爾德(Jane

聖約翰學院 士畢業,隨後 時這是劍橋 待科學的態 開始他的歐

神祕色彩

實驗中學 進行到西班牙

向他諮詢禦 的星占所指示

量,

麼能 道,

一致。

藏。

風中 的 個非

英國歷史上最 數學家。他的 提供我們當 的角色

誕生,卒於 後裔,也是亨 e Wild),約

院學習希臘文 後成為聖約 橋最大的學院 態度感到不滿 歐洲大陸學習

約翰・

http://w

彩的數

牙無敵艦隊 禦敵之道。

示的,究竟

最迷人的角 的生命中充 當時的數學

1608 年或 亨利八世(K 約翰.迪伊是

文、拉丁文 約翰學院的研

院,約翰.

滿,約翰.

習之旅。在

笛伊畫像,引 www.luminari

學家

隊入侵、英國 約翰・迪盛 竟是哪個帝國

角色之一,他 充滿了科學 學家是如何看

1609 年。

King Henr 是他們的獨 文、哲學、幾 研究員。15

迪伊成為其 迪伊在154 在那裡,他和

引自網頁 ium.org/encyc

國陷入危 盛讚女皇 國升起,

他是伊莉

、實驗、

看待神祕

他的父 y VIII)

獨生子。

幾何學、

546 年 12 其創立時 48 年前 和赫馬.

clopedia/johnddee.htm

(7)

HPM 通訊第十八卷第四期第七版

弗里修斯(Gemma Frisius)以及麥卡托(Gerardus Mercator)一起研究,甚至與麥卡 托成為很親近的朋友。1

1550 年,當時歐洲陷入宗教改革(reformation)、反改教(counter-reformation)

運動與文化改革的風暴中,而約翰.迪伊正是處在天主教與新教徒之間的中間人。他在 巴黎大學教授歐幾里得的《幾何原本》,特別地,他以歐幾里得的命題方式來評論時事。

這是多麼有魅力的課程啊,他的演講廳總是被學生擠得水洩不通,即使窗外的學生聽不 到他的聲音,也想要一睹他的風采。

約翰.迪伊的熱門課程為他贏得了聲望,也因而獲得巴黎大學的青睞,邀聘他為數 學教授,但他沒有接受。三年後,牛津大學提供給他數學科學的講師職位,他也拒絕了。

後來,當他為英國愛德華六世(King Edward VI,亨利八世的兒子)進行有關宇宙論與 地質學的簡報之後,他被留下來為英王服務,也開始了他的公職生涯。

在愛德華六世過世後,天主教與新教徒在繼承上產生了劇烈的衝突,最後由瑪麗皇 后(Queen Mary,亨利八世的女兒)繼承英國王位。在瑪麗皇后上位後,她開始採取反 新教徒的措施,許多人被捕下獄,約翰.迪伊的父親正是其中之一。事實上,「血腥瑪 麗」的封號每該是這樣來的。在羅蘭德.迪伊被剝奪所有財產之後,才被釋放出來,但 是這也使得約翰.迪伊陷入嚴重的財務困境。在1555 年,約翰.迪伊以星占計算的罪 名被捕,三個月之後,他才被無罪釋放。這段期間的英國認為數學擁有神秘的力量,他 們甚至會燒毀數學書籍,因為它們具有魔法。事實上,對當時的英國人而言,mathematics 這個英文字等同於占星,任何人凡是牽涉到mathematics,隨時都可能被羅織罪名而下 獄。

二、約翰.迪伊的圖書館

1556 年,約翰.迪伊向瑪麗皇后提案建立國家圖書館,不過,這項提案並未得到支 持。然而,儘管財務困難,他決定要建立自己的圖書館。這個圖書館位在倫敦的摩特雷 克(Mortlake),是他與母親的住所。他的圖書館有著驚人數量的學者作品、天文儀器、

地球儀(包括麥卡托送給他的)和精準的時鐘。在1558 年瑪麗皇后過世後,約翰.迪 伊迅速地向繼任的伊莉莎白女皇(也是亨利八世的女兒)靠攏,甚至為她計算星盤,挑 選擇適合加冕的良辰吉日。1568 年,約翰.迪伊出版 Propaedeumata Aphoristica,獻給 伊莉莎白女皇,並教導女皇數學知識以便解該書。本書包含了物理、數學、占星學與魔

1 赫馬˙弗里修斯(Gemma Frisius, 1508~1555),他是一個物理學家、數學家、製圖家、哲學家以及工具 製作者,他製作的工具其品質與準確度為弟谷(Tycho Brahe)所稱讚。在 1533 年他首度提出以三角測 量的方法,至今仍然為測量學所使用。他更是第一個提出可以利用時鐘來確定經線,在當時這是不被相 信的,直到精確的時鐘出現,這一觀點被證實了。麥卡托及約翰˙迪伊都是赫馬˙弗里修斯的學生。參 考自http://en.wikipedia.org/wiki/Gemma_Frisius 。

麥卡托(Gerardus Mercator,1512~1594),他跟隨赫馬˙弗里修斯學習數學、天文學和地理學。1537 年,

他製造了一張聖經的聖地地圖,由於地圖精確可靠,很受時人的讚賞。1569 年,麥卡托發表著名的麥卡 托投影法,他解釋道他意圖「將球體表面攤開在平面上,使各個地區的相對位置彼此之間皆正確,連同 距離以及經緯度也考慮在內。」而他的世界地圖至今仍為人所使用,甚至是 Google Maps。參考自 http://pansci.tw/archives/65015http://wol.jw.org/zh-Hant/wol/d/r24/lp-ch/102009127#h=11。

(8)

HPM 通訊第十八卷第四期第八版

法,其中提到不同重量的物體會以相同速度落下的概念,以及宇宙中的每個物體都會對 其他物體施加一種力。當然,約翰.迪伊,一個曾經服仕過瑪麗皇后的官員,為何會迅 速地與新教徒的伊莉莎白女皇友好?這相當令人納悶,甚至有人懷疑他是伊莉莎白女皇 安排在瑪麗皇后跟前的間諜。

約翰.迪伊為了他的圖書館,曾多次去歐洲收集書籍,同時也學習天文、占星、數 學、密碼和魔法 ─ 這些主題都與他想要理解宇宙的終極真相有關。儘管他的財務困難,

但由他的信件中可以發現,他訪問歐洲時通常會住在體面的旅館,讓人不得不猜測他去 歐洲的目的,是否帶有其他的政治任務?我們可以看以下兩個例子,就不難理解怎麼會 有這樣的猜測了。

1563 年,約翰.迪伊宣稱他要去歐洲找回他在低地國家出版過的作品。在這趟歐洲 旅程中,他也去魯萊斯堡(Pressburg)晉見了神聖羅馬帝國皇帝魯道夫二世(Rudolph II),並獻上他的著作 Monas Hieroglyphica,這本書的書名頁附圖,揭示了該書是打開 宇宙智慧的一把鑰匙。

另外,在致賽西爾(Cecil,是女皇重要的大臣,後來成為財務大臣)的書信中,約 翰.迪伊提到他從一個匈牙利的貴族手中,取得特里特米烏斯(Trithemius)的

Steganographia 手稿,但他只能拿到一半的副本。約翰.迪伊認為他如果繼續為這個貴 族服務,每該可以得到其餘的部分。這本書對約翰.迪伊來說是無價的,在寫給賽西爾 的信中,他激動地表示:

對於閣下或親王而言,如此適合,如此必要且寬敞的一本書,就好像在人類的知識 中,沒有比這更適合,更必要的。…這本書…我要獻給閣下,比起其他耗費精神的 工作,它是我至今所找到的最珍貴的寶石。2

在約翰.迪伊的檔案中,我們也可以找到關於這項任務的表揚證書,可見他每該是為了 英國政府,去尋找某項很有價值的手稿,而且,他為此花費了許多心思。

三、英譯版《幾何原本》序言

約翰.迪伊生平撰寫了近80 篇論文,多數都沒有出版,有許多至今也只存標題,

原稿喪失殆盡。在他眾多的論文之中,以他為比林斯利(Billingsley)在 1570 年出版的 第一本英文版《幾何原本》(封面參見圖二)所寫的序言最為有名,其中,他提出了一 套系統化的分類架構,納入知識內容涵蓋數學技術(mathematical arts)、自然科學、

它們之間彼此的關係,以及到1570 年之前所有它們的發展情況。約翰.迪伊的系統源 自柏拉圖的觀念論,以及亞里斯多德實用知識與理論知識兩者的結合。

實際上,約翰.迪伊以數學作為所有生命的重要理論,是萬物的共通點,也因此是 所有知識的基礎。他的分類並不是像一般的分類,將知識分成同地位的不同分支。在約

2 轉引自 Leslie A. Rutledge, “John Dee: Consultant to Queen Elizabeth I”.

(9)

翰.迪伊 物質的 數學的事 支配原理 迪伊主 人文科學 樹枝,因 卻都依賴 的追求

上帝 方法 個方 約 即操作與 (Perspe 學(Astr 機械運 性質;

即關於地 Horom (Archit Archem 儘管約 世紀智 除 面幾卷有 能和他 遺失。該 學習《幾

《幾何 1569 年 比林斯

3 轉引自 the Mat

4 宇宙結 並未涉

伊的本體論 實體(mat 事物是非實 理的數學,

張數學是研 學就像嫁接 因為它們有

賴著數學。

的,因為數 帝…以數字 法,藉此,

方法,我已 翰.迪伊所 與比較數字 ective);天 rologie);靜

動學(Troch 氣體動力學 地表的特徵 metrie,即時 tecture);航 mastrie,即

翰.迪伊的 慧結晶的素 了為1570 有關立體幾 之前的 Tyr 該書很可能 幾何原本》

原本》的第 年12 月 18 日

利。

自 Charles St. C thematical Art 結構學(cosmo 涉及地理學與天

論中,任何 terial subst 實體的(no 即數學可同 研究科學的 接在主幹上 有各自的假設

。數學是溝 數學可以將它

字、重量和

,可以獲得 已大量地向 所提到的科學

字的技術;

文學(Astro 靜力學(Stat hilike),即 學(Pneumat 徵與地下的 時間的研究 航海學(Nau 即實用數學的 的分類在當代

素描,以及 年的《幾何 幾何的卷末

rocinium 能是他為了教

的立體幾 第十三卷第 日,這似乎

Clair, Norman ts and Science ography)是繪 天文學的範疇

事物可以分 tance),超

n-substant 同等地每用

終極目標。

的樹枝。在 設,以及一

通所有智慧 它們串聯起

尺寸創造出 關於先前提 向你證明了,

學及衍生出 通俗的幾何 onomie);音 tike);人類 即所有關於圓

tithmie);M 特徵的相關

;Zograph uigation);

的技術,約 代而言並不 仍待發展的 何原本》寫

加上了註解 Mathemati 教導托馬斯

何部分所寫 二個命題作 乎顯示出他並

, “John Dee’s e”.

繪製宇宙的普 疇。參考自htt

分成超自然 超自然的事物

tive)。前兩 用於所有主題

。他更描述 在這個比喻 一連串的演繹

慧的橋樑,

起來。為了表 出萬物:因 提到的祂的

,是自然學 出來的技術(

何(Geometr 音樂(Musik 類誌(Anthro 圓周運動的 Menadrie,

關性;Hydra hie,即圖解

魔術(Thau 約翰.迪伊認 不是最全面

的方向。

寫序之外,約 解,以附錄

icum 有關 斯.迪其斯 寫。有趣的 作註解時,

並不想將這

‘Mathematic 普遍特徵的一 ttp://en.wikipe

然的、自然的 物有精神的 兩者互相獨立

題上,是所 述數學就像是 喻中,自然科 繹推理,然而

針對某知識 表示數學是生 因此,賜與我 的三項主要工 學科和數學技 (artes)包含 rie),即測量 ke);宇宙結 opographie 的技術;Hel

,即關於力 agogie,即關 解的技術,

umaturgike 認為這是技 的,但我們

約翰.迪伊 錄的形式存世

,可惜這本

(Thomas D 的,是約翰

他特別標上 這些註解,拱

all Praeface’:

一門學科,其中 edia.org/wiki/C

HPM 通訊

的或是數學 的實體(spir

立存在,而 所有智慧的準

是一棵樹的 科學和人文 而,它們即 識之追求,

生命的統一 我們祂偉大 工具的充分 技術 (artes

:通俗的算 量的技術;

結構學(Cosm e),即關於人

liocosophy 的加成作用 關於輸水到

特別是繪畫 e),即技巧上 技術與科學的 們可以從他的

伊也在後 世。這可 本書已經

Digges)

.迪伊為 上日期 拱手讓給

A Sixteenth C 中包含描述天 Cosmography

圖二:

訊第十八卷第

學的;自然的 ritual subs 而在它們之上

準則。因此 的主幹,自然 文科學是不同 即使是不同的 是有助於另 一原理,他還 大的神蹟,祂 分且必要的知 mathemati

算術(Arithm 透視圖法 mographie 人類的科學

,即關於螺 用;Hypoge 到所需之處的

畫;建築學 上的幻覺的 的最高級的 的分類看到

Century Classi 天堂與地球的

y。

第一部英文版

第四期第九版

的事物有 stance),

上,則是

,約翰.

然科學與 同材料的 的實體,

另一知識 還提到:

祂揭示了 知識:那 icall)。3 metike),

e);4占星 學;旋轉 螺旋線的 eiodie,

的技術;

的技術;

的技巧。

到關於16

ification of 關係,但 版《幾何原本

本》封面

(10)

HPM 通訊

四、航 從 顧問,

區的航 學。

在伊 為了建立 to the P 岸的深度 的分布 使用」

書」。

15 astrono 年尼西 翰.迪伊 主教(t 另一方 失敗,

五、占 約 在文藝復 克卜勒 到:

我注 從此,

伊並沒有 稱可以

(Edwa 始利用水 其中地位 爵。拉斯 到煉金

5 同註釋

訊第十八卷第四

航海學與曆 1555 年開 它的一項目 海圖在內。

伊莉莎白時 立海上防衛 Perfect Art o

度。為什麼

!約翰.迪

,並且只給

83 年,約翰 omical year

亞公會議(

伊的曆法則 the Archbi 面是因為這 意味著直到 占星與煉金

翰.迪讀過 復興時期並 都著迷於占

注視著人家 約翰.迪伊 有辦法把水 透過凝視水 ard Kelley 水晶球和天 位最高的客 斯基伯爵當 的配方,因

釋 1。

四期第一○版

曆法改革 始的32 年 目標即是尋

。在1576 年

時代面臨財 衛隊,約翰.

of Navigatio 麼約翰.迪 迪伊在政府 給政府的重

翰.迪伊曾 r)。當時的

(the Counc 則是符合天

ishop of Ca 這個曆法與 到1752 年為

過許多關於 並不令人意 占星學或煉

家給我的水 伊開始與靈 水晶球所顯 水晶球和天

), 走進 天使的密碼 客人,便是波 當時快破產 因此,他請

期間,約翰 找最北的航 年出發去探

務困難之時 迪伊大量地 on,書中囊

伊用「稀少 服務時學到 要成員。想

曾向伊莉莎白 的曆法是由教

cil of Nicae 文原理。他 anterbury)

天主教教會 為止,英國

煉金術與占 外,就如弟 金術。158

水晶球(Chr 界(the sp 現的事物看 使與靈魂互 了約翰.迪

(Claves A 波蘭的阿爾

了,所以,

約翰.迪伊

翰.迪伊在穆 航道。他為 探索新世界之

時,所能想到 地出版他的 囊括了數千 少」(rare 到了分類的 想當然爾,

白提出曆法 教宗格力固 ea)的日期 他的提案獲

)的反對,

會前年實行 國曆法都與其

占星學的圖 弟谷(Tycho 1 年,約翰

rystallo)

pirit world)

看得很清楚 互動的人 ─ 迪伊的生命 Angelicae)

爾伯特.拉斯

,他亟需黃 伊和凱利連

穆斯科公司 為這間公司準 之前,他也

到的解決方 的 General a 千人的海軍經

)這個字眼 的重要,因此

這本書最後

法改革,使曆 固里十三世 期而定,這是 獲得伊莉莎白 一方面是因 行的曆法太接 其他歐洲地

圖書資料,也 Brahe)、牛 翰.迪伊在他

,而且我看

)溝通。但 楚。在1583

─ 愛德華.

。約翰.迪 為人進行占 斯基(Albe 黃金,而天使 連夜趕往波蘭

司(Muscov 準備航海的 也教導船員幾

方法,無疑的 nd Rare M 經驗、潮汐 眼呢?這是 此,他將此 後被稱為「

曆法合乎天

(Pope Gre 是政治考量 白的支持,

因為他長期 接近。約翰 地區的曆法不

也寫過相關 牛頓、卡瓦列 他的日記裡

看到了。5 但是約翰.迪

年,一個自 凱利

迪伊和凱利 占卜或施咒 ert Łaski)

使承諾他會 蘭幫助他。

vy Compan 的資料,包含

幾何學與宇

的就是海軍與 Memorials pe 汐圖以及英國

因為他控制 此書分類為

英國最稀少

天文年(the egory XIII 量而制訂的曆

卻遭受坎特 期與伊莉莎白 翰.迪伊的曆

不一致。

關的書籍。這 列利(Cava 裡寫

迪 自 利開 咒,

伯 會找

ny)擔任 含北極地 宇宙結構

與黃金。

ertaining 國所有海 制這本書

「限官方 少的印刷

e

)以325 曆法,約 特伯雷大 白不合,

曆法改革

這個情況 alieri)、

圖三6

(11)

HPM 通訊第十八卷第四期第一一版

接下來幾年,凱利厭倦了接收天使的密碼的工作,而且薪水太低,所以,他離開約 翰.迪伊,開始自己生產某種紅色和白色的粉末,並且進行煉金的工作,他得到了財富,

身分地位也快速地晉升,由愛德華.凱利博士到愛德華.凱利爵士,但最終入獄收場。

約翰.迪伊接到來自英國大法官布爾里(Burleigh, the Lord Chancellor)的來信,因為 西班牙的無敵艦隊快要入侵了,希望能得到凱利的黃金以支援英國的海軍。但最終伊莉 莎白所得到的,只是一隻溫熱的鍋子,裡面有著一小圈的黃金,據說是用凱利的粉所提 煉出來的。

相對於凱利的戲劇性生涯,約翰.迪伊黯淡許多,他依舊處於財務困境,更糟糕的,

是他回到摩特雷克,卻發現他的圖書館多數的書與科學工具都被偷了。在伊莉莎白的認 可下,他試著得到聖約翰大教堂院長(Master of St John’s Cross)一職,可惜,受制於 坎特伯雷大主教的反對,他並未成功。終於在1596 年,約翰.迪伊成為曼徹斯特的參 議會的教區委員(warden of the Collegiate Chapter in Manchester)。實際上,這是迫 使他離開倫敦的手段。1608 年,約翰.迪伊在倫敦過世。

六、結論

16 世紀的文藝復興時期,數學家除了良好的專業訓練之外,還需透過社會地位

的提升,來增加自己的知名度與說服力。在當時隨著歐洲的船員開始向其他地區展開探 索與冒險,航海學、天文學有關的幾何學,以及當時文化所需的占星學顯得格外重要,

而成為當時的數學家與科學家所關注的焦點之一。我們可以看到約翰.迪伊以占星、魔 法以及其數學、航海等各方面的知識為貴族服務,換取到伊莉莎白的國師一職,讓他有 足夠的機會發揮長才與影響。或許我們可以說約翰.迪伊的一生正是那個時代的一個縮 影吧!

此外,我們可以注意到《幾何原本》對約翰.迪伊的影響甚大。《幾何原本》從不 證自明的公理出發,逐步建構出複雜的理論,或許約翰.迪伊也秉持相同的看法,無怪 乎他在《幾何原本》的序言裡提到的數學,正是宇宙萬物最基本的原理。

《幾何原本》是西方學習數學與科學的重要依據,從教育的觀點來看,其重點在於 發展學習者的演繹推理能力。約翰.迪伊在巴黎大學的《幾何原本》課程極其令人印象 深刻。他將《幾何原本》的學習與時事結合,仿造歐幾里得的命題方式來議論時事,或 許這是我們可以學習的一種教學法。

參考文獻

1. 網站 The MacTutor History of Mathematics archive

http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Dee.html 2. Rutledge, Leslie A. (2011). “John Dee:Consultant to Queen Elizabeth I”

6 The Monas Hieroglyphica 是由約翰.迪伊所創造的,他認為這個圖像表示神祕學知識的基本符號;此外,

The Monas Hieroglyphic 也是他的一本出版作品,內容就是關於神秘的事物。圖引自網頁 http://www.mysteriousbritain.co.uk/occult/john-dee.html

(12)

HPM 通訊第十八卷第四期第一二版

3. Charles St. Clair, Norman (1963). “John Dee’s “Mathematicall Praeface”: A

Sixteenth Century Classification of the Mathematical Arts and Science”, PROC. OF THE OKLA. ACAD. OF SCI. FOR 1963, pp165-168.

4. Stedall, Jacqueline (2012). The History of Mathematics: A Very Short Introduction.

New York: Oxford University Press.

5. Johnston, Stephen (2009). “John Dee’s Tyrocinium Mathematicum: new evidence for a lost text,” John Dee Quartercentennary Conference.

1. 為節省影印成本,本通訊將減少紙版的的發行,請讀者盡量改訂 PDF 電子檔。要訂閱請將您的大名,

地址,e-mail 至 suhy1022@gmail.com

2. 本通訊若需影印僅限教學用,若需轉載請洽原作者或本通訊發行人。

3. 歡迎對數學教育、數學史、教育時事評論等主題有興趣的教師、家長及學生踴躍投稿。投稿請 e-mail suhy1022@gmail.com

4. 本通訊內容可至網站下載。網址:http://math.ntnu.edu.tw/∼horng/letter/hpmletter.htm 5. 以下是本通訊在各縣市學校的聯絡員,有事沒事請就聯絡

《HPM 通訊》駐校連絡員 日本:陳昭蓉 (東京 Boston Consulting Group)

基隆市:許文璋(南榮國中)

台北市:英家銘(台北醫學大學)楊淑芬(松山高中)杜雲華、陳彥宏、游經祥、蘇慧珍(成功高中)

蘇俊鴻(北一女中)陳啟文(中山女高)蘇惠玉(西松高中)蕭文俊(中崙高中)

郭慶章(建國中學)李秀卿(景美女中)王錫熙(三民國中)謝佩珍、葉和文(百齡高中)

彭良禎、鄭宜瑾(師大附中)郭守德(大安高工)張瑄芳(永春高中)張美玲(景興國中)

文宏元(金歐女中)林裕意(開平中學)林壽福、吳如皓 (興雅國中) 傅聖國(健康國小)

李素幸(雙園國中)程麗娟(民生國中)林美杏(中正國中)朱賡忠(建成國中)

新北市:顏志成(新莊高中) 陳鳳珠(中正國中)黃清揚(福和國中)董芳成(海山高中)孫梅茵

(海山高工)周宗奎(清水中學)莊嘉玲(林口高中)王鼎勳、吳建任(樹林中學)陳玉芬

(明德高中)羅春暉 (二重國小) 賴素貞(瑞芳高工)楊淑玲(義學國中)林建宏 (丹鳳國中)

莊耀仁(溪崑國中)、廖傑成(錦和高中)

宜蘭縣:陳敏皓(蘭陽女中)吳秉鴻(國華國中)林肯輝(羅東國中)林宜靜(羅東高中)

桃園縣:許雪珍、葉吉海(陽明高中)王文珮(青溪國中) 陳威南(平鎮中學)

洪宜亭、郭志輝(內壢高中) 鐘啟哲(武漢國中)徐梅芳(新坡國中) 程和欽 (大園國際高中)、

鍾秀瓏(東安國中)陳春廷(楊光國民中小學)王瑜君(桃園國中)

新竹市:李俊坤(新竹高中)、洪正川(新竹高商)

新竹縣:陳夢綺、陳瑩琪、陳淑婷(竹北高中)

苗栗縣:廖淑芳 (照南國中)

台中市:阮錫琦(西苑高中)、劉雅茵(台中二中)、林芳羽(大里高中)、洪秀敏(豐原高中)、李傑霖、

賴信志、陳姿研(台中女中)、莊佳維(成功國中)、李建勳(萬和國中)

彰化市:林典蔚(彰化高中)

南投縣:洪誌陽(普台高中)

嘉義市:謝三寶(嘉義高工)郭夢瑤(嘉義高中)

台南市:林倉億(台南一中)黃哲男、洪士薰、廖婉雅(台南女中)劉天祥、邱靜如(台南二中)張靖宜

(後甲國中)李奕瑩(建興國中)、李建宗(北門高工)林旻志(歸仁國中)

高雄市:廖惠儀(大仁國中)歐士福(前金國中)林義強(高雄女中)

屏東縣:陳冠良(枋寮高中)楊瓊茹(屏東高中)黃俊才(中正國中)

澎湖縣:何嘉祥 林玉芬(馬公高中)

金門:楊玉星(金城中學)張復凱(金門高中) 馬祖:王連發(馬祖高中)

附註:本通訊長期徵求各位老師的教學心得。懇請各位老師惠賜高見!

參考文獻

相關文件

教材來源 自編 教學單元 法律達人 教學時間 三節課 教案設計者

學習領域 社會領域 教學對象 國中一年級 教材來源 自編教材 教學單元 家庭生活 教學時間 一節 教案設計者

教學單元 傳染病(登革熱)面面觀 教學時間 45 × 1=45 分鐘(一節). 教案設計者

實施年級 五年級 總節數 共__1_節,__40__分鐘 單元名稱 〈從想像的鏡子看世界〉─令人驚豔的修辭法. 創新教學類別 ■教學方式

 上一次協同教學後,音樂老師在另一堂音樂與表演藝術課程 時,讓學生複習第一幅畫作(唐人宮樂圖),並且用即興短劇 進行對話表演,讓每一次的音樂與表演藝術教學都能融入名 畫中的音樂。?.

實施年級 三年級 總節數 共__1___節,_40_分鐘 單元名稱 三-1 商店與生活.. 創新教學類別 ■教學方式 □教材融入

在中學時期, 求方程式是代數學上面的重要課題。 在一元方程式方面, 我們學會了利用公 式求一元一次、 二次方程式的解, 也知道它們的圖形是直線或拋物線。 在圖形是曲線的一元三次 以上的方

我們已經學過了一元一次方程式與二元一次方程式,在本章中,我們將學習一元二次