数学教育和普及工作

杨辉十分重视数学普及工作,他的数学书一般都是由浅入深的。《详解九章算法》便是为普及《九章算术》中的数学知识而作。他从原书 246

题中选择了 80 道有代表性的题目,进行详解。由于初学者感到《九章算术》“题问颇隐,法理难明,不得其门而入”,杨辉便“恐问隐而添题解,见法隐而续释注,刊大小字以明法草,僭比类题以通俗务,凡题法解白不明者别图而验之。”题解即提示算法要点或解释数学名词;比类是原有方法的类推;例如“商功”章,在圆亭(圆台)解法之后便给出一道圆窖题:“圆窖上周三丈,下周二丈,深一丈,问积。”书中的图形很多,不仅有数学图,还有写生图,如“勾股章”的葭出水图、圆材埋壁图、方邑图等,都很精美,为《详解》增色不少。这些图在帮助读者理解题意的同时,也有利于引起读者兴趣。

为普及日常所用的数学知识,杨辉专门写了《日用算法》一书,并提出“用法必载源流”和“命题须责实有”两条原则。书中的题目全部取自社会生活,多为简单的商业问题,也有土地丈量、建筑和手工业问题。这种应用数学是便于普通读者接受,也便于发挥社会效益的。杨辉还在该书的序言中提到“编诗括十三首”,这些诗歌显然是为读者自学数学而编的, 可惜都已失传。但在《乘除通变算宝》中存有“求一乘”和“求一除”诗各一首,前者为五六七八九,倍之数不走,

二三须当半,遇四两折扭。倍折本从法,实即反其有, 用加以代乘,斯数足可守。

这种诗歌简炼生动,朗朗上口,便于读者记诵。另外,杨辉书中还有许多乘除法歌诀,也是有助于读者熟记有关算法的。

杨辉不仅总结了当时的各种数学知识,还批评了以往数学著作中的一些错误,这种作法在杨辉以前的算书中很少见。例如,他在《田亩比类乘除捷法》一书中便批评了《五曹算经》中的三个错误,一是在田亩计算中用方五斜七之法(即把正方形边长与对角线之比取作 5:7),二是题问概念不清,三是四不等田求法之误。

在数学教育方面,杨辉总结了自己多年的经验,写了一份相当完整的教学计划——“习算纲目”(《算法通变本末》),具体给出各部分知识的学习方法、时间及参考书。他主张循序渐进,精讲多练,特别强调要明算理,要“讨论用法之源”。例如,他讲减法时不只讲算法,而且指明:“加法乃生数也,减法乃去数也,有加则有减。凡学减,必以加法题考之,庶知其源。”针对教师和学生两种不同的对象,杨辉又提出“法将题问”和“随题用法”两条不同原则。教师编书或讲课时,应“法将题问”,“凡欲见明一法,必设一题”(《法算取用本末》),就是以算法统帅习题,每种算法都设有相应的题目。而对学生来说,则应“随题用法”,即根据具体题目来选择相应的算法。他说:“随题用法者捷,以法就题者拙。”(《乘除通变算宝》)