În cele ce urmează voi continua analiza geometriei şcolare aşa cum se găseşte aceasta la o lectură atentă “printre rânduri” în lucrarea profesorului Eugen Rusu, De la Tales la Einstein (Lyceum, ed. Albatros,1971). Continuăm în acest sens lectura din Capitolul IV, numit Matematica întreagă: meşteşug, ştiinţă, artă şi joc, mijloc de educaţie, în care Eugen Rusu ne vorbeşte despre ARHIMEDE. În ultimele trei titluri ale capitolului, Invenţie-inscripţie-comunicare; Doi titani: Euclid, Arhimede; Lecţia istoriei, Eugen Rusu se apropie tot mai mult de dilema reprezentată de diferenţa dintre un manual perfect din punct de vedere teoretic şi predarea vie prin problematizare ce foloseşte în bună măsură intuiţia învăţăcelului. Şi da, gândurile autorului ascunse până aici “printre rânduri” ies tot mai clar la iveală, confirmând lectura şi explicaţiile date în precedentele patru părţi ale eseului de faţă. Acum a venit momentul ca eu să fac un pas înapoi şi să dau cuvântul profesorului Eugen Rusu pentru finalul capitolului (în text integral).
Invenţie – inscripţie – comunicare (pag.91-92) Trei aspecte ale matematicii, cu structuri diferite, deşi legate între ele:
- Invenţie. Am mai spus: descoperirea unei proprietăţi noi se face printr-un proces de gîndire dialectică, adesea complex, în care raţionamentul logic este doar una din componente; alături de el intervine intuiţia, încercări quasi-experimentale, imaginaţia, “inspiraţia”, şi nu rareori … întîmplarea.
- Inscripţie. După ce adevărul a fost găsit, trebuie să i se dea o demonstraţie riguroasă, în care logica este aspectul esenţial; demonstraţia este tradusă în cuvinte, într-o formă sistematică, succintă, cristalizată – o formă care seamănă cu o inscripţie solemnă în piatră.
- Comunicare. Ce prezentăm şi cum, oamenilor care învaţă matematica făcută de alţii? Aici nu s-a găsit calea care să fie destul de scurtă – economică în timp – şi, totodată, destul de rodnică: să asigure şi cunoaşterea în sine a faptelor matematice (definiţii, enunţuri, demonstraţii), dar şi înţelegerea – înţelegerea în adîncime, priceperea – rostului lor, să asigure şi aspectul educativ: învăţăcelul să fie în situaţia de a aprecia valoarea acestor fapte şi a prinde el însuşi gustul cercetării, aptitudinile cercetării.
- a) Unii învăţători prezintă inscripţia; învăţăcelul este pus să o descifreze. Numai unii reuşesc să facă acest lucru; dintre aceştia un procent infim reuşesc să depăşească aspectul pur logic, să priceapă dedesupturile lui umane;
- b) alţi învăţători prezintă un pretins proces inventiv, aşa cum şi-l imaginează ei, încărcat de atîtea consideraţii adiacente şi inutile, încît învăţăcelul, încurcat, nu mai ajunge la faza de cristalizare, de gîndire concentrată, esenţială în matematică;
- c) alţi învăţători – care au arta de a învăţa din instinct şi nu din cărţi uscate de pedagogie – îşi dau seama că o condiţie esenţială este ca învăţăcelul să gîndească cu capul său, prin optica sa proprie, atît procesul descoperirii cît şi cristalul final.
Matematica nu se învaţă, se redescoperă. Rolul învăţătorului este acela de a declanşa acţiunea de redescoperire, de a o susţine şi a o călăuzi cu măsură. Euclid se află, cum am văzut, în poziţia a); de aceea considerăm opera lui ca nepedagogică. Arhimede (ca şi celălalt matematician universal de care am amintit, Poincaré) se află în poziţia c). Puţine fapte istorice îndreptăţesc această afirmaţie; puţine dar, consistente, semnificative.
Din scrisoarea către Eratostene: “Arhimede îi urează sănătate lui Eratostene. Ţi-am trimis mai înainte cîteva teoreme găsite de mine, comunicîndu-ţi numai concluziile şi propunîndu-ţi să le găseşti singur demonstraţiile …”
Din scrisoarea către Dositeu: “ Arhimede îi doreşte sănătate lui Dositeu. Cea mai mare parte din teoremele pe care le-am trimis lui Conon, ale căror demonstraţii mă rogi în fiecare scrisoare să ţi le comunic, au fost demonstrate în lucrările mele, pe care ţi le-a adus Heraclid. Cîteva demonstraţii sînt cuprinse în cartea pe care ţi-o trimit acum. Să nu te miri că am întîrziat atît de mult cu publicarea acestor demonstraţii. Am vrut mai întîi să comunic aceste teoreme oamenilor care se ocupă cu matematica şi care ar fi vrut să încerce să le demonstreze singuri.”
Să arătăm acum că Arhimede nu se mărgineşte să provoace activitatea proprie a celui căruia i se adresează, doreşte să-i fie şi călăuză, o călăuză luminată care are în vedere şi drumul, adică invenţia, şi capătul drumului, inscripţia.
Din epistola către Eratostene despre metoda mecanică de rezolvare a problemelor geometrice: “… Să expun şi să-ţi explic în această carte o metodă specială, mulţumită căreia ai să capeţi un bun mijloc ajutător pentru cercetarea cîtorva probleme matematice cu ajutorul mecanicii. După convingerea mea adîncă, această metodă este la fel de utilă şi pentru demonstrarea teoremelor: multe fapte mi-au devenit pentru prima dată clare datorită metodei mecanice, după care a trebuit să le demonstrez însă pe cale geometrică, deoarece metoda indicată nu oferă demonstraţii riguroase. Fireşte, e mai uşor să găseşti o demonstraţie riguroasă după ce ai căpătat, cu ajutorul acestei metode, o oarecare orientare în problemă. (…) am convingerea că procedînd astfel, fac un serviciu însemnat matematicii: consider că mulţi dintre contemporanii sau urmaşii mei, după ce vor fi cunoscut această metodă, vor fi în stare să găsească noi teoreme, la care eu nu am ajuns.”
Doi titani: Euclid, Arhimede (pag.94-95) Perspectiva timpului, măsurat în milenii, a şters detaliile, oferind esenţa.
Euclid a avut şi el preocupări euristice sau practice; rezultă aceasta din opere ale căror titluri au fost amintite de istorici vechi, dar care s-au pierdut: lucrări de optică şi de muzică, o lucrare intitulată Pseudaria, cu îndrumări şi exerciţii pentru studiul geometriei. Nu acestea îl caracterizează. Din punctul de privire situat la 2000 de ani distanţă, nu se mai vede decît această operă măreaţă, Elementele, nepieritoare operă, durată parcă în marmură. Oare nu este ea înrudită, în esenţă – deşi de alt gen – cu frumuseţea maiestuoasă a operelor durate propriu-zis în marmură, a templelor, a statuilor care au făcut gloria vechii Elade? Oare acest monument, Elementele, dedicat frumosului abstract, pur, nu-şi află o explicaţie şi în climatul general de cult al frumosului, în care s-a născut? Euclid se identifică astăzi cu opera lui care înfăţişează numai un aspect îngheţat, al matematicii: matematica-monument; matematica-inscripţie.
În ciuda timpului şi a imenselor lui uitări, imaginea intitulată Arhimede este a unui om, a unui om viu, plin de efervescenţă, cu multiple preocupări, cu minunate realizări, a unui om care “concretizează” noţiunea de om, însumînd calităţile, duse la maxim, care caracterizează această specie. Pasiunea pentru tehnică şi manifestarea din plin a ingeniozităţii practice, concepţia materialistă împletită cu o gîndire dialectică corespunzătoare, pasiunea de a descoperi, vădită în exclamaţia cu o semnificaţie atît de adînc umană, evrika, varietatea preocupărilor (de la apărarea cetăţii pînă la jocul de societate, de la frumuseţea pură a relaţiei între cilindru şi sfera înscrisă pînă la folosirea pîrghiilor pentru a afla aria unui segment de parabolă), originalitatea acestor preocupări, contactul de idei, viu, cu alţi oameni (de la aprecieri elogioase pentru Conon pînă la împunsături ironice la adresa lui Apollonius, stimularea gîndirii altora, înţeleapta ei îndrumare) – totul întăreşte această imagine de om la maxim, care ne îndeamnă să-l privim şi astăzi, în ciuda distanţei, cu căldură şi cu simpatie, care ne îndeamnă şi ne ajută să medităm, prin prisma acestui model concret, la ce înseamnă în mod esenţial a fi om.
Lecţia istoriei (pag.95-96) S-a spus că “istoria este făclia trecutului pusă în mîna prezentului, pentru a lumina viitorul.”
Pentru etapa actuală de dezvoltare a matematicii, ca şi a pedagogiei matematicii, momentul istoric cel mai sugestiv este secolul de aur. Nu este vorba numai de o apropiere din punct de vedere cantitativ: cel mai înfloritor secol al antichităţii cu secolul în care matematica a ajuns uimitor de bogată şi diversă. Este vorba de înrudiri de structură, ca şi de problema sensului activităţii matematice. Euclid vine după trei secole de cercetări euristice şi îşi ia ca sarcină sistematizarea geometriei într-un sistem logic-deductiv.
Sîntem astăzi la distanţă de exact 300 de ani de la descoperirea calculului integral şi diferenţial. În aceste trei secole s-au făcut extrem de numeroase cercetări, în special în Analiză, dar şi în alte domenii ale matematicii – cercetări nu totdeauna riguroase, dar mereu interesante şi fructoase în aplicaţii; în plin proces euristic, cu atenţia şi entuziasmul îndreptat spre nou, chestiunea fundamentării riguroase a rămas în umbră. A venit momentul unei sistematizări, al reconsiderării imensului material acumulat, al aşezării lui în construcţii pur logice, riguroase. Fundamentarea logică, riguroasă şi generală, este una din axele principale ale matematicii moderne.
Corespunzător acestui caracter ştiinţific, în pedagogie domină concepţia limitării la matematica-inscripţie. Lecţia lui Euclid, atît în partea ei ştiinţifică pozitivă, cît şi în partea ei pedagogică, negativă este foarte bine învăţată. Mai puţin, marea lecţie a lui Arhimede. Căci există la unii matematicieni de astăzi tendinţa de a absolutiza aspectul matematica-sistem logic, de a limita matematica la acest aspect util dar parţial al ei, de a o izola de preocupări euristice şi aplicative, de procesul viu al cunoaşterii. Ceea ce se repercutează şi asupra învăţămîntului matematic, prin aceeaşi tendinţă de a-l axa, poate chiar a-l limita, pe matematica axiomatică, cu ignorarea, chiar dispreţul a ceea ce ei numesc “matematica naivă”.
De aceea lecţia lui Arhimede este actuală. Sînt sigur că matematicienii viitorului – printre ei şi cititorii însemnărilor de faţă – vor înţelege matematica în sensul ei viu, ca un fenomen de cultură în care fiecare din componente – meşteşug, ştiinţă, artă – îşi are rostul ei, farmecul ei, rostul major şi un farmec nou revenind ansamblului însuşi. (…) Mai mult decît descoperirea mormîntului de către Cicero, descoperirea vieţii şi a adîncilor ei semnificaţii este utilă etapei de faţă a urmaşilor lui Arhimede.
*
Îndrăznind o tentativă de comentariu la textul citat, aş începe spunând că: Da, domnule profesor, cel puţin eu sunt aici şi vă citesc textul, sperând că am ajuns să înţeleg matematica în sensul ei viu, aşa cum aţi făcut-o dvs. Trecând peste această încercare de replică peste ani, să încercăm să cristalizăm câteva concluzii la textul de mai sus.
În linii mari, Eugen Rusu ne imploră să abordăm la clasă predarea prin problematizare, adică a folosirii metodei problematizării (un fel de “brain storming”) nu numai la rezolvarea problemelor, ci şi – chiar mai ales – la descoperirea şi demonstrarea diferitelor teoreme. Mai mult, dânsul ne cere să nu facem aceasta în mod plat şi dezinteresat, ci să o facem plin de entuziasm, dar nu cu un entuziasm egocentrist (de pildă, atunci când profesorul întreabă şi tot el răspunde), ci un entuziasm atractiv, cât se poate de contagios pentru elevi. Pentru a reuşi aceasta, drumul prin materia şcolară nu trebuie să fie neapărat unul de rigurozitate euclidiană, similar Elementelor, potrivită nouă, profesorilor, ci unul care să aibă ca obiectiv central abordarea cu elevii într-un mod cât mai entuziast, pe mintea lor şi pentru mintea lor, a principalelor rezultate ale materiei de studiat.
Lecţiile de geometrie (la fel şi cele de aritmetică-algebră) trebuie să fie o combinare atractivă între cele două extreme ale predării: la un capăt avem parcurgerea enumerativă a elementelor evidente din punct de vedere intuitiv pentru elevi, pe când la capătul celălalt este situată predarea prin prelegere de către profesor a elementelor pe care elevii nu au pur şi simplu de unde să le ghicească. Între cele două extreme se situează toate elementele de studiat, teoremele şi celelalte observaţii. Toate acestea trebuie însă abordate într-o manieră de problematizare, prin care să-i atragem pe elevi în procesul gândirii. În acest proces de problematizare, profesorul porneşte ideea întrerupând-o “cu un semn de întrebare în aer” ori-de-câte-ori elevii ar trebui să fie în stare să dicteze continuarea, atât la elementele simple şi accesibile, cât şi la demonstraţiile foarte grele, în momentele unde totuşi pasul ce urmează este accesibil gândirii lor.
În Nota de prezentare a noii programe de matematică pentru gimnaziu, la Note definitorii ale acestei programe (pag.3), găsim următorul aliniat: Programa şcolară de matematică a fost gândită astfel încât să poată fi parcursă în 75% din timpul alocat orelor de matematică, restul orelor (25%) – ne este precizat, pentru cei care sunt mai obosiţi şi nu mai pot socoti – deci, restul orelor fiind la dispoziţia profesorului pentru activităţi remediale, de fixare sau de progres. În legătură cu acest procentaj trebuie să fac aici o ultimă observaţie: predarea prin problematizare este o mai mare consumatoare de timp faţă de simpla prelegere (înţeleg prin prelegere atunci când profesorul “turuie” lecţia elevilor, aceştia pur şi simplu o copiază de pe tablă sau o scriu la dictare, după care se trece imediat la aplicaţii). Predarea prin prelegere nu are de obicei nici un fel de feed-back (mai ales dacă elevul care întreabă, exprimându-şi nedumerirea, este taxat cu o notă mică în catalog). Dimpotrivă, în cazul predării prin problematizare profesorul primeşte constant feed-back de la elevi (de la mult mai mulţi). Dar, tot acest feed-back, care poate fi şi unul de frânare, arătând că elevii nu pot face pasul planificat, gândit de către profesor, feed-back în care trebuie alocat timp elevilor care s-au implicat, acest feed-back consumă timp. Apoi, s-ar putea să fie nevoie ca un anumit pas logic să trebuiască a fi despărţit în doi, poate chiar trei paşi mai mici, pe mintea elevilor, fiecare pas fiind compus din întrebare plus cel puţin un răspuns (poate chiar mai multe), toate acestea ducând la un consum mare de timp. De unde să luăm timpul acesta suplimentar? Păi, în primul rând din acel rest de 25%. Iar apoi din diferite alte economii de timp (despre care nu mi-am propus acum să discut).
CTG, 11.03.2018