數學怎麼教? 陽明交大教授高竹嵐:讓數學變成可以「死100次再重來」的遊戲,提高容錯力

「學數學到底有什麼用?」這是許多學生共同的疑問。數學教育專家高竹嵐指出,數學是「腦力的體能訓練」,訓練思考模式、分析能力與策略建立。台灣考試制度讓許多孩子一看到數學就害怕,但若是換成打電動遊戲,孩子就會主動思考:「打魔王到底要打幾拳?」「怎麼配置資源才能最快過關?」看似在玩,其實早就在進行數學推理。高竹嵐與《愛麗絲的難題》節目團隊試圖打破孩子對數學的既定印象,設計大量生活情境,引導孩子從「解決問題」開始理解數學。

該如何用數學思考測量森林覆蓋率?圖/《愛麗絲的難題》
該如何用數學思考測量森林覆蓋率?圖/《愛麗絲的難題》

「學這麼多數學,以後根本用不到吧?」這句話,幾乎是許多孩子共同的心聲。對不少學生來說,數學像是一場永遠做不完的測驗:密密麻麻的公式、看不懂的符號,以及一次次被分數定義的挫折感,讓許多人從小就替自己貼上「我不會數學」的標籤。

但如果數學,其實從來不只是考卷上的X、Y、Z,而是藏在每天的生活選擇、判斷與解決問題裡呢?兒少節目《愛麗絲的難題》試著用一種更貼近孩子的方式,重新打開數學世界的大門。節目透過愛麗絲與小士兵的冒險旅程,結合戲劇故事、角色扮演、情境體驗與遊戲闖關,引導孩子在真實情境中活用數感與邏輯思維,讓數學不再只是課本上的習題,更是一種理解世界的方法。

數學不是考卷,是你解決難題的超能力 ▸▸【♠️愛麗絲的難題】

為什麼孩子討厭數學?問題在於「不好玩的學法」而非數學本身

陽明交通大學統計學所教授高竹嵐指出,數學之所以常常把學生考倒,是因為它是一種必須跨越語言情境,轉化成抽象的符號系統。台灣教育制度長期以考試為主,讓許多孩子一談到數學,腦中浮現的只剩「X、Y、Z在空中飛來飛去」,甚至從一開始就失去興趣。

「如果叫小學生連算一百題四則運算,沒有人會喜歡,但若換個方式,可能就不一樣了。」高竹嵐舉例說明,在電玩遊戲裡,孩子會自然地開始思考:「打魔王到底要打幾拳?」「怎麼配置資源才能最快過關?」看似在玩,其實早就在進行數學推理。真正令孩子討厭的或許不是「數學」本身,而是他們討厭「不好玩的學法」。

「學數學到底有什麼用?」這是許多學生共同的疑問。高竹嵐指出,所有數學與科學,本質上都源自生活裡碰到的問題。尤其到了AI時代,「算得快」已經不再是數學最重要的能力。畢竟,只要輸入問題,AI幾秒鐘內就能給出答案,速度甚至超越任何數學專家。

「真正珍貴的能力,是你是否知道『問題在哪裡』,以及『該如何找到答案』。」高竹嵐解釋,數學教育分成兩部分:一是知識性的理解,二是訓練性的養成,就像體育課,有暖身拉筋,也有競技球類比賽。

很多人會問:「學開根號、三角函數有什麼用?」卻很少有人質疑:「打躲避球到底有什麼用?」數學的本質,其實就是一種「腦力的體能訓練」,訓練思考模式、分析能力與策略建立。例如三角函數,旨在學習如何把空間幾何轉換成可理解的符號系統。

如果要用一句話來形容數學,高竹嵐認為,數學是一種「發展策略的過程」,真正重要的,不只是最後得到的「策略」,更是發展出策略的「過程」。

引導孩子從解決問題開始!放雞蛋、送行李都是數學

《愛麗絲的難題》試圖打破孩子對數學的既定印象。節目中,製作團隊與高竹嵐共同設計大量生活情境,引導孩子從「解決問題」開始理解數學。

例如,在雞舍裡數共有幾隻雞?雞不停跑動,該怎麼知道哪些算過、哪些還沒算?又或者,如何運用「克卜勒猜想」(Kepler conjecture)中的交錯排列概念,在有限空間裡堆放最多雞蛋?另一個挑戰則是化身飯店房務員:在有限時間內只能跑四趟,還得考量房間動線,以及「大行李不能壓小行李」的限制,該如何安排配送順序,才能順利完成任務?

該怎麼在有限空間中堆疊最多的雞蛋?也是數學問題。圖/《愛麗絲的難題》
該怎麼在有限空間中堆疊最多的雞蛋?也是數學問題。圖/《愛麗絲的難題》
如何有效率地疊行李?也需要數學邏輯。圖/《愛麗絲的難題》

面對這些情境,許多孩子第一反應往往是:「這根本不是數學吧!」但事實上,數學從來不只是公式,它是邏輯、排列組合,也是找到解法的思考方向。高竹嵐指出,培養數學素養的第一步,就是引導孩子開始察覺:「這是一個問題嗎?」「這裡有沒有值得思考的地方?」進一步建立分析與拆解問題的能力。

台灣教育缺乏容錯空間,造成解題壓力與負面情緒

然而,數學最讓人害怕的,往往不是難,而是「挫折」。在數學研究中,卡關其實是常態。只是多數孩子太早把「解不出來」與「我不行」畫上等號。

高竹嵐提醒家長,數學是最難靠「背多分」取勝的科目。如果想降低孩子對數學的恐懼,第一步就是把它從分數壓力中解放出來。「如果數學是一場遊戲,孩子可以玩三小時、死一百次,還願意重來;但考試時三分鐘解不出題,孩子就會開始懷疑自己。」

加上台灣的教育體系長期缺乏「容錯空間」。「大家得到的常常只有『解不出來』的負向情緒,卻沒有『願意嘗試』的鼓勵。」因此,高竹嵐鼓勵家長可以讓孩子接觸像奧林匹亞數學這類偏重思考的題目,不預設一定要解出答案。當孩子終於突破一題時,成就感反而會成為持續探索的動力。

如果想在生活中幫助孩子培養數感,不一定非得坐在書桌前。家長可以透過生活互動讓孩子自然接觸數學。例如手足之間玩扮家家酒,一個當老闆、一個當客人,練習付款與找零;或透過桌遊,在玩樂中建立數感與邏輯能力。像是實體桌遊《德國心臟病》(Halli Galli)、數位遊戲《這個位子形不形?》(Is This Seat Taken?)、《歐幾里得幾何學》(Euclidea)等,都能幫助孩子學習觀察、分類、反應與推理,讓孩子發現:原來數學,早就存在生活裡。

有條件的位置排列也與數學邏輯有關。圖/《愛麗絲的難題》
有條件的位置排列也與數學邏輯有關。圖/《愛麗絲的難題》

家長先不要焦慮,才能陪孩子找到數學樂趣

許多家長自己其實也害怕數學。一想到數學,腦中就浮現黑板上寫滿公式、考不完的方程式,甚至不自覺把自己的焦慮傳遞給孩子。高竹嵐提醒家長,現代孩子面對的世界,早已和上一代不同。不少科學家、小時候數學成績並不突出,直到長大後,才在數學的某個面向中找到熱情與天賦。

在AI時代,更值得警惕的是:當你排斥一樣東西,演算法就會記住,逐漸把相關資訊隔絕在外,讓這類資訊更難進入你的世界。家長必須先打破對於數學的迷思,了解數學符號只是思考的輔助,帶領孩子至少「不排斥數學」,如此才能打破演算法造成與數學世界的疏離,維持對數學大門敞開。說不定某一天,孩子會在數學世界裡的某個角落突然被點亮,驚訝地發現,原來自己也很有數學天分。

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作者:黎詩彥
責任編輯:陳珊珊
核稿編輯:李羏
出刊日:2026.06.08


黎詩彥

政大廣電系畢業。專職作家,斜槓新聞採訪、廣告文案等媒體工作。著有《一切從信心開始》、《親愛的老公》、《你在黑夜中閃耀》、《我那不完美卻幸福的單親旅程》等。