清朝科考数学.docx
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清朝科考数学
清朝科考数学
明数造术,详明术理,然后为通。
——《新唐书·选举志上》
中国古代高考— 科举制,开创于隋朝,在唐代迅猛发展,于明代最为完善。
通过层层考试,择优录取,在当时是打破阶级壁垒,鼓励知识传播,普及教育的相对公平的手段与措施。
其中,数学是科举制度非常重要的一部分。
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科举制与明算科
唐朝科举常设的考试科有明经(经义)、进士、明法(法律)、明字(文字)、明算(算学)。
算学,即数学。
数学人才由当时的最高学府国子监统一培育管理,设立明算科。
编制上,设博士(教师)二人,助教一人,典学二人,招收学生三十人。
明算科的教科书,选用了从汉至唐一千多年来,代表中国古代数学最高成就的十本经典书目,统称为—《算经十书》。
包括:
《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》、《五曹算经》、《孙子算经》。
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算经十书
算经十书中,历史最久远的应属《周髀算经》,成书约于公元前一世纪,是中国最古老的天文学和数学著作。
尽管书中仍具有迷信的成分,但首次提及了勾股定理的运用。
揭示日月星辰的运行规律,囊括四季更替,气候变化,包涵南北有极,昼夜相推的道理,是后世数学发展的基础。
名气最大的应属《九章算术》,经历代各家的增补修订,完本成书于西汉年间。
全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就。
是当时世界上最简练有效的应用数学,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。
全书九个章节,以解决人们生产、生活中的数学问题为目的,详解了几何计算,分数,线性方程,平方开方等问题。
古代算经中记载了运用勾股定理计算太阳高度的方法
魏晋时期的《海岛算经》是地图学的基础,利用“重差”,着重高与距离的测量,可望而不可及的高山,海岛也有了测算方法。
《张丘建算经》研究了最大公约数与最小公倍数,等差数列等问题;《缉古算经》是中国最早解三次方程的著作;
《缀术》由祖冲之父子编撰,代表中国隋唐以前古代数学的最高水平。
《五曹算经》偏向于政府管理,深入探讨屯粮屯兵等问题。
《孙子算经》研究筹算乘除法和筹算开方法,可以说是“鸡兔同笼”问题的鼻祖。
中国古代崇尚尊师重道,谦逊自省
可以看出,中国古代数学的叙述方式以归纳为主,强调经验,提出问题,解决问题。
而西方数学则以演绎为主,高度提炼,总结规律原理。
中国与西方的哲学底蕴和科学史观是不同的,也导致了科学研究的方向截然不同。
中国哲学总体来说,讲究和谐谦逊,混沌中立,道法自然,认为自然有其运行规律,人要遵循自然法则,不可干预,不可探究。
而西方“哲学”这一词,源自希腊语,本意便指“爱智慧”,探索万物的本质与真理,不断地在质疑与证实中进步,探索未知。
为资本主义和现代科学培育了肥沃的土壤。
文艺复兴名画《雅典学院》复刻了古希腊思维碰撞景象
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科举制的弊端逐渐显现
理想与情怀,还是名气与利益。
从古至今都是难以抉择的天平两端。
科举制仿佛一把双刃剑,推动了数学的发展的同时,也抑制了科学进一步发展的可能性。
明算科的学生,即使踏入了最高学府,也面临窘境。
直白地讲,明算课的待遇很差。
即使是老师,也止步于九品下,俸禄微薄。
选择了进入明算科,也就意味着走上了清苦的道路。
并且,明算科的教育周期极长,单单《缀术》一门,就要学习四年。
而考试形式上,以《算经十书》为准绳,教科书即标准答案。
科学的本质是探索未知,追求真理,照本宣科的考核方式,反而阻碍了科学的发展。
人类对科学的探索是无止境的,科举制度很大程度上推翻了科学的初衷。
“考试得中“,成为了学习和科研探索短暂而明确的终点。
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李约瑟难题
这样令人惋惜的景象在明朝更甚。
中国科学院外籍院士,科学史家,英国学者李约瑟(JosephNeedham,1900-1995),在其著作《中国古代科学技术史》中提出了著名的“李约瑟难题”:
"为何近代科学没有产生在中国,而是在十七世纪的西方,特别是文艺复兴之后的欧洲?
"
李约瑟难题的成因及解决方案莫衷一是,在本文暂且不表。
单单这个“17世纪”的时间点就是一个值得讨论的话题。
1637年,欧陆“理性主义”的先驱笛卡尔发明坐标系,创立了解析几何学。
笛卡尔和他著名的撩妹神器
同年,中国古代第一本百科全书式科学巨作《天工开物》正式发刊。
作者宋应星汇总中国古代民间科学技术,将其归纳,整理,输出成系统的科技体系,涵盖了物理,化学,生物等学科。
此时正值明朝末期,这样的奇人,却在科举考试中,屡试不中,甚至断绝了科举的念想。
天工开物
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八股取士与经世致用的冲突
在明代,不乏像宋应星一样的科学家。
数学巨匠王文素著书《算书宝鉴》,探讨高阶方程,甚至比微积分的创始者牛顿,莱布尼茨早140多年;
邓柯雕塑作品_朱载堉《乐律全书》树脂着色
长90cm,宽71cm,高50cm
朱载堉研究物体震动,发明十二平均律,成为了创造西方乐器的基础;
徐光启翻译《几何原本》,致力于将西方科技引入中国,翻译了西方科学典著7000余部;
地质学家徐霞客用了34年时间,用脚丈量河山,著成《徐霞客游记》,地理、水文、地质、植物风貌;
徐霞客
他们的共同特点,
都是在当时不符合主流标准的“奇葩”。
不是没有人在追求真理,而是科学的探索遭遇了传达的断层,没有办法贯彻普及。
明代也有算学考试,但明代的科举制度有着冗杂又苛刻的体系。
八股取士,以教条的标准范式为考纲,达到地域的平衡,人才的平均的目的,其中有着很大程度的政治考量,科举制度成为了中央集权的一种手段。
明代中央极权达到顶峰,官员阶级分明
明代思想崇尚程朱理学,强调存天理灭人欲。
将自然之理放到了形而上的位置。
压抑了欲望的同时,也泯灭了探究未知的好奇心。
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最后
当然,现代科学为什么没有在近代中国发展,背后有着复合又复杂的原因。
但可以肯定的是,科学的发展与传播,由上而下的支持,自下而上的迸发,通透的传播与推广,缺一不可。
即使到了现代社会,以考试为目标的教育体系,单调又教条的考核体系也仍旧存在。
最重要的是科学家“求索”的心,面对着重重挑战,仍坚信着科学的未来,学术的自由。
人的力量,可以改变时代。
在前进的路上,邃瞳一直在。