PREFACE 序言
這本書分成上中下三部分,終於問世的主要理由是在「上部」(當然也就是主部),「最最簡單的整數論—給初中資優生的」。
對於資優教育,我一向主張採取一個簡單可行的方案;養成獨立學習的習慣、態度!我相信這是一切教育的要點(資不資優,都不重要!)。不論是何種研習營,不拘長短(兩足天、或五天、或十三天、或兩月),如果讓我掌理教務,我一定堅持這個做法:指定(或者編好)一個教材,讓他們閱讀、思考、習作;我以及一些別的老師和助教,會穿插巡迴,個別地加以指導,或者,叫大家暫停,聽我的演講(如果我們發現這個題目或概念是他們共同的困難所在)。這本書的大半,就是這樣子的教材。
最初等的整數論是非常好的題材,這是絕無可疑的了:題材本身有趣,非常容易理解,與許多代數有關聯!
這本書的主部(1—11章)曾經有三次的版本與試用。
最先是在1983年,和平國中的數學班,他們的數學老師是陳文隆,教正課;我的課外講演,每週兩節,除了陳君之外,尤其有姚多老師的幫助,她的完美的記錄,給我非常大的方便!我的演講,絕對是第一流的(即使是,或者說尤其是,面對初一生),永遠是impromptu!但正因為如此,我毫無可能在講完之後加以整理,我非常感謝她!
其次是在一次初三生的三天研習營,記得是在劍潭的中國青年反共救國團的活動中心;這時候強調自習;受我之託擔任助教的三人之中,記得有柏中!我已經忘掉:當時的反共救國團是算做「國的」(因為,照規定,高一入學
時,學生就已經自動入團,教育部長必定是反共救國團副主任),或者是黨的,(因為蔣主任的意思也許是要扶植孝武而非馬錦濤為主任?)(現在想來有點撫今傷昔:如果把「反共」改為「媚共」,數學上只是「乘以負一」;那些學生很會類推(analogy)(因為類推是學習的重點!),他們馬上說:如果把「救國」改為「賣國」,數學上只是「乘以負一」!但是signum函數,可以有三個值,1, 1, 0?正確的類推是:「如果把『反共』拿掉,數學上只是『乘以零』!」)
最後一次,就是在濱江國中的這個寒假研習營;一樣是只有三天;我曾經思考過用初等幾何做題材,但覺得勝算稍遜,還是選擇這個「最最簡單的整數論」做主題;我請濱江的老師們(李青憲、郭盈瑜、陳建豪)整本先讀過一遍,然後幫我擬定教學戰略:哪些習題該做?在何處插入適宜的思考題?何處插入遊戲?
我們的結論是:
是初一,純粹的自習也有點困難!所以還是以演講為主。
不需要講太多,留一些他們能夠而且應該自行閱讀思考的題材!
講一些故事,多要他們做一些遊戲!
旨是:希望能夠鼓舞一些數學熱誠!那麼在寒假中,他們可以想很多的數學!
濱江的蘇萍校長、李世宏教務主任與李玉華輔導主任,全力的支持,籌備工作做得很好!而在三天的研習中,李君、郭君又認真擔任助教!所以研習營非常成功!我應該順便謝謝她們!
現在這本薄書的主部(但是刪掉一些例解),就是濱江此次發給研習營學生的講義。除了(主)上部之外,中下兩部分當然是補充。假定的學生程度高一點!意思是這兩部分,可以做為完整的中學生的整數論。我回想起小時候,在台中一中,閱讀(漢譯)Weber的數學(小)全書第一冊(算術)的情形!從初一到高三,幾乎年年借!(至今想來,鄭太朴的譯文不算太好!)我希望這本書對於我國的小孩可以發揮更好的效能!
接下來12—15四章是「中部」,主要是知識的補充,包括:Euler-Fermat的一些算術函數,法餘的對數(對於一個原始根),平方餘數(與互逆律),然後有整數與整式的類比,這是由算術導向代數。
然後我試著做更「代數的」解說,這就是下部16—18三章,包括集合與映射,代數體系,第十八章, ,以題為「中學生的整數論」來說,這是可有可無的部分!但是對於許多優秀的學生來說,一定會覺得這部分是簡易、有趣,而且有刺激的。
楊維哲