学习一种东西,首先要把学习的态度弄好。现在一般人的学习,只是用耳朵听先生讲,把讲的牢牢记住;用眼睛看先生写,用手照抄下来,也牢牢记住。这正如拿了口袋到米店里去买米一样,付了钱,让别人将米倒在口袋里,自己背回家就完事大吉。把一口袋米放在家里,肚子就不会饿了吗?买米的目的,是在把它做成饭,吃到肚里,将饭消化了,吸收生理上所需要的,而将不需要的污排除去。所以饭得自己煮,自己吃,自己消化;养料得自己吸收,污得自己撒。就算买的是饭,饭是别人喂到嘴里去的,但进嘴以后的一切工作总只有靠自己了。学校的先生所能给予学生的只是生米和煮饭的方法,最多是饭,喂到嘴里的事,先生对于学生已难办到了。所以学习是要把先生所给的米变成饭,自己嚼,自己消化,自己吸收,自己排泄。教科书要成一本教科书,它有少不来的材料,先生讲给学生听也有少不来的话,正如米要成米有少不来的成分一样,但对于学生不是全有用场的,所以读书有些是用不到记,正如吃饭有些要撒出来的一样。
上面说的是学习态度的基本——自己消化、吸收、排泄。怎样消化、吸收、排泄呢?学习和研究这两个词,大多数人都在乱用。读一篇小说,就是在研究文学,这是错的。不过学习和研究的态度应当一样。研究应当依照科学方法,学习也应当依照科学方法。所谓科学方法,就是从观察和实验收集材料,再来加以分析、综合整理。学习也应当如此。要明了“的”字的用法,必须先留心到许多各式各样含有“的”字的句子,然后比较、分析……
算学,就初等范围内说离不开数和量,而数和量都是抽象的,两条板凳和三支笔是具体的,“两条”“三支”以及“两”和“三”全是抽象的。抽象的,照理无法观察和实验。然而为了学习,我们无妨开一个方便法门,将它具体化。昨天我的四岁的小女儿跑来向我要五个铜板,我忽然想到试验她认识数量的能力,先只给她三个。她说只有三个,我便问她还差几个。于是她把左手的五指伸出来,右手将左手的中指、无名指和小指捏住,看了一看,说差两个。这就是数量的具体表出的方便法门。这方便法门,不但是小孩子学习算学的“入德之门”,而且是人类建立全部算学的“初哉首基”,我们所用的不是十进制吗?
用指头代替铜板,当然可以用指头代替人,代替马,代替牛。然而指头只有十个,而且分属于两只手,所以第一步就由用两只手进化到用一只手,而将指头屈伸着或作种种形象以表示数。不过数大了仍旧不便。好在人是吃饭的动物,这点聪明还有,于是更进化用笔涂点子来代替手指。到这一步自然能表出的数可以更多了。不过点子太多也难一目了然,而且在表示数和数的关系的时候更不便当。为了这样,有将它改良的必要。
这是数量的具体表出的方便法门。
有了这方便法门,算学上的四个基本法则,都可以用画图来计算了。
(1)加法——这用不到说明,如图1,便是5+3=8。
(2)减法——只要把减数反过向来画就得了,如图2,便是8-3=5。
(3)乘法——本来就是加法的简便方法,所以和加法的画法相似,只需所取被乘数的段数和乘数的相同;不过有小数时,需参用除法的画法才能将小数部分画出来。如图3,便是5×3=15。
(4)除法——这要用到几何画法中的等分线段的方法。如图4,便是15÷3=5。
图中表示除数的线是任意画的。画了以后,便从0起在上面取等长的任意三段01、12、23,再将3和15连起来,过1画一条线和它平行,这线正好通过5,5就是商数。图中的210一条线是为了看起来更清爽画的,实际上却不必要。
懂得了四则运算的画法吗?现在进一步再来看两个数的几种关系的具体表出法。
两个不同的数量,当然,若是同时画在一条线段上,是要弄得眉目不清,莫明其“土地堂”[5]的。假如这两个数量根本没有什么瓜葛,那就自立门户,各占一条路线好了。若是它们多少有些牵连,要同居分炊,怎样呢?正如学地理的时候,我们要明确地懂得一个城市是在地球上什么地方,得知道它的经度和纬度一样。这两条线一是南北向,一是东西向,自不相同。但若将这城市所在的地方的经度画一张图,纬度又另画一张画,那还成什么事体呢?画地球是经纬度并在一张,表示两个不同而有关联的数。现在正可抄袭这个办法,好在它不曾在内政部[6]注册过,不许冒用。
用两条十字交叉的线,每条表示一个数量,那交点就算是共通的起点0,这样来源相同、趋向各别[7]的法门,倒也是一件好玩的勾当。
(1)差一定的两个数量的表出法。
例一:兄年13岁,弟年10岁,兄比弟大几岁?
用横的线段表示弟的年岁,纵的线段表示兄的年岁,他俩差3岁,就是说兄3岁的时候弟才出生,因而得A。但兄13岁的时候弟是10岁,所以纵的第十条线和横的第十三条是相交的,因而得B。由这图线上的各点横纵一看,便可知道:
(i)兄年几岁(例如5岁)时,弟年若干岁(2岁)。
(ii)兄、弟年纪的差总是3岁。
(iii)兄年6岁时,是弟弟的两倍。
…………
(2)和一定的两数量的表出法。
例二:张老大、宋阿二分15块钱,张老大得9块,宋阿二得几块?
用横的线段表示宋阿二得的,纵的线段表示张老大得的。张老大一塌括子[8]拿了去,宋阿二便两手空空,因得A点。反过来,宋阿二一塌括子拿了去,张老大便两手空空,因得B点。由这线上的各点横纵一看,便知道:
(i)张老大得9块的时候,宋阿二得6块。
(ii)张老大得3块的时候,宋阿二得12块。
…………
(3)一数量是他一数量的一定倍数的表出法。
例三:一个小孩子每小时走2里路,3小时走多少里?
用横的线段表示里数,纵的线段表示时数。第一小时走了2里,因得A点,到第二小时便走了4里,因得B点。由这线上的各点横纵一看,便可知道:
(i)3小时走了6里。
(ii)4小时走了8里。
[4]联结:今作“连接”。
[5]土地堂:即土地庙。“庙”“妙”同音,莫名其‘土地堂’即莫名其妙。
[6]内政部:民国时期官署名,掌管全国内务行政事务。
[7]个别:各不相同。
[8]一塌括子:方言,指全部。