柏拉圖【米諾】中的數學哲學對話

台師大數學系 洪萬生教授

北縣福和國中 陳昭蓉老師譯

        柏拉圖的數學哲學論述,主要發表在他的著作【米諾】(The Meno) 之中。在本書中,對話的人物共有四位,即蘇格拉底、米諾、Anytus 與米諾家的一位(奴隸)男孩 (slave boy)。不過,Anytus 並未介入數學哲學對話。至於對話一開始,則是米諾向蘇格拉底請教下列有關「德性」(virtue) 之問題:

德性是否被教育而能?或者它是自行修練得來?或者它既不是被教育而能也不是修練得來,而是與生俱來的稟賦?

按米諾是一位年輕的貴族,曾向辯者 (Sophist) 兼修辭家 (rhetorician) Gorgias 學習,頗有知識思辨的品味。針對此一問題,蘇格拉底回答說:

我對德行完全一無所知!當我根本不知道某事物究竟是什麼時,我如何可以知道它的性質呢?

    於是,在一連串攻防對壘之後,蘇格拉底歸結到『靈魂』(soul) 的不朽與轉世之主張上,從而斷言『追尋與學習不過是重新收集而已』(seeking and learning are in fact nothing but recollection)。為了強化他的論證,蘇格拉底就舉『數學學習』作為例子,而這正是【米諾】第二部份對話的主要內容。

    這一段對話是由陳昭蓉老師翻譯,她根據了John Fauvel and Jeremy Gray eds. History of Mathematics: A Reader 一書所收入的摘錄。這是數學教育史上的一段『經點』對話,值得閱讀。有關數學教育研究者對它的反思,本刊會繼續推介。


M:你說人們並不學習,我們所謂的學習其實是一種記憶的追溯。這是什麼意思呢?你能教教我嗎?

S:才剛說你是個壞蛋呢!我說了,教學並不存在,只有記憶的追溯;而你卻要求我教你。很顯然的,這不是要讓我落入自相矛盾的境地嗎?

M:不不不!說真的,我可沒有這個意思。「教」這個說法已經成了習慣了,我只希望你說清你的意思,並展現它的真實性。

S:這倒是不容易。不過既然你這麼要求,我就盡量試試看。你這兒似乎有不少侍從,請任選一名到這兒。我將藉此來闡述這個道理。

M:沒問題。(M召喚一個僕人B過來)

S:他是希臘人,說我們的語言嗎?

M:沒錯,生在這裡,長在這裡。

S:仔細聽好,看看接下來的過程中,我是在教他,或只是在提醒他。

M:好的。

(S在腳邊的沙地上畫了一個正方形ABCD,並對僕人B問話)

S:孩子,你知道正方形是這樣的形狀嗎?                                                 

B:我知道。

S:四個邊是否都等長?

B:沒錯。

S:對邊中點的連線EFGH是否也等長?

B:是的。

S:這樣的圖形大小可以改變的,對嗎?

B:對。

S:如果這個正方形的邊長是2英尺,整個的面積會是多少?這麼說吧,如果是一邊長2英尺,另一邊長只有1英尺,面積是不是2平方英尺?

B:是。

S:既然現在是兩邊都長2英尺,面積就會是2平方英尺的2倍囉?

B:對的。

S:算算2平方英尺的2倍是多少,告訴我。

B:四平方英尺。

S:那麼你能畫一個相似的圖形,四個邊等長,但面積卻是ABCD面積的兩倍嗎?

B:可以。

S:這個圖形的面積會是多少?

B:八平方英尺。

S:告訴我它的邊長應該是多少。原來的圖形邊長是2英尺,面積變成2倍的新圖形邊長是多少?

B:很明顯啊,是原圖形邊長的兩倍。

(S轉向M發問)

S:看到了嗎?我沒有教他什麼,只是發問。他認為他知道面積8平方英尺的正方形邊長是多少。

M:沒錯。

S:但是他知道嗎?

M:當然不知道。

S:他認為是原來邊長的兩倍。

M:是的。

S:現在看看他如何正確的循序漸進,追溯回憶。

(他再度轉向僕人發問)

S:你說把邊長成為原來的兩倍,面積就會是原面積的兩倍。我所謂的形狀相似是說各邊等長,而非邊長有長有短。心的圖形必須各邊等長,而且面積是8平方英尺。再想一下,是不是仍選擇讓邊長是原來的兩倍?

B:是的。

S:那好,現在我們沿著AB再加上與AB等長的BJ,可以得到AJ是原線段的兩倍長嗎?

B:可以的。

S:照你的說法,只要取四個這麼長的邊,就可以得到面積是8平方英尺的正方形了,對嗎?

B:對。

S:那我們按照AJ的長度,做出線段JK、KL、LA,並以AJ為底。是否可以得到你說的8平方英尺的正方形?

B:當然可以。

S:(畫上線段CM、CN) 這個新圖形是否包含四個與原圖形一般大小的正方形?                 

B:是的。

S:那麼新圖形會多大?是不是原圖形的4倍大?

B:那當然。

S4倍大和2倍大一樣大嗎?

B:當然不一樣。

S:所以邊長如果是原來的2倍,得到的新面積不是原面積的2倍而是4倍囉?

B:沒錯。

S4乘以4得到16,對嗎?

B:是的。

S:那麼面積是8平方英尺的圖形又是多大?現在畫的這個面積是16平方英尺,對嗎?

B:對。

S:以新圖形邊長的一半做出的正方形面積則是4平方英尺,對嗎?

B:對。

S:所以我們要的圖形邊長會比原圖形ABCD的邊長大,但比新圖形AJKL的邊長小,對嗎?

B:我想應該是吧。

">:是的。

S:那麼面積是8平方英尺的圖形又是多大?現在畫的這個面積是16平方英尺,對嗎?

B:對。

S:以新圖形邊長的一半做出的正方形面積則是4平方英尺,對嗎?

B:對。

S:所以我們要的圖形邊長會比原圖形ABCD的邊長大,但比新圖形AJKL的邊長小,對嗎?

B:我想應該是吧。

S:很好,你怎麼想,就怎麼說。原來邊長是2英尺,新邊長是4英尺,是不是?

B:是的。

S:所以面積8平方英尺的正方形邊長必定介於24英尺之間?

B:想必是的。

S:試著說說看你覺得應該多長。

B3英尺長。

S:假如是這樣,我們加上BJ中點O,那AO就是3英尺?AB是2英尺,BO是1英尺。在另一邊我們如法炮製,也可以得到3英尺長。那麼AOPQ就是你要的正方形。

B:沒錯。

S:如果長是3英尺寬是3英尺,面積是不是3乘以3呢?

B:看來似乎如此。

S:那麼面積是多少?

B9平方英尺。

S:然而我們要的原面積的兩倍卻是多少?

B8平方英尺。

S:但是從3英尺見方的圖形有得到8平方英尺的圖形嗎?

B:沒有。

S:那麼邊長究竟是多少?準確的說出來。如果你不想算出大小,就在圖上畫出來。

B:沒用的,蘇格拉底,我真的不知道。