Ogródek Gardnera
Dlaczego Martin Gardner był wielkim matematykiem, choć matematykiem nie był
Uznajmy więc pogląd, że Gardner uczy myślenia matematycznego, za dowiedziony, ale zadajmy pytanie: czy można tak uczyć w szkole?
Faktycznie są to trzy pytania:
- czy
- uczniowie uzyskaliby na tej drodze znajomość podstawowych faktów matematycznych?
- czy
- takie wykształcenie matematyczne byłoby społecznie bardziej przydatne od realizowanego obecnie?
- czy
- potrafilibyśmy to zrobić?
Zacznijmy od pierwszego. Oto przykład.
Podział kwadratu

Poniższe zadanie wywodzi się z tzw. folkloru i ma tę cechę, że wielu matematyków uważa, iż to oni je pierwsi rozwiązali (w tej liczbie zarówno Gardner, jak i ja). Jest to, oczywiście, raczej niemożliwe, ale wskazuje na wysoką atrakcyjność problemu.
Podziel kwadrat na trójkąty ostrokątne.
Rozwiązanie (ciekawe, że identyczne u wszystkich „autorów”) jest obok.
Uzyskuje się w ten sposób podział na osiem trójkątów. Żmudnie można dowieść, że na mniej się nie da.

Ale na czym polega „szkolność” tego przykładu? Na tym, że jest to okazja do sprowokowania uczniów do własnego odkrycia kilku standardowych, podręcznikowych twierdzeń.
Po dłużej lub krócej trwającym zmaganiu się klasy z zadaniem (i ewentualnym podaniu jego rozwiązania) pytamy: ale dlaczego tak? Po co te okręgi? I proponujemy, aby pogłębić naszą wiedzę na temat trójkątów ostrokątnych.

Stawiamy problem:
Problem. Mamy
punkty
i
Gdzie leżą takie punkty
że trójkąt
jest ostrokątny?
Wynikiem jest widoczna obok figura. I znów pytamy: dlaczego akurat taka?
Jeśli uczniowie wiedzą, że kąt wpisany oparty na średnicy jest prosty, to
dalej posługujemy się rysunkiem obok. Na nim mamy (wykorzystując
informację, że suma kątów w trójkącie jest
)

więc kąt
jest ostry, oraz

więc kąt
jest rozwarty.
Boczne ograniczenia z pewnością uczniowie uzasadnią sami.
Pytanie drugie. Tu odpowiedź można zasugerować dwoma przykładami.
Nikt nie sądzi, że budowniczowie katedr gotyckich uprawiali lub przynajmniej znali geometrię na poziomie choćby Euklidesa, o Archimedesie nie wspominając. A to, co stworzyli, jest najpiękniejszym zastosowaniem geometrii wszech czasów. Oni geometrii nie znali – oni myśleli geometrycznie.
Każdy pas transmisyjny używany na dzisiejszej polskiej wsi jest wstęgą Möbiusa, co łatwo sprawdzić. Rzecz jasna, nikt tego nie wie – bo i po co? Wystarczy, że wszyscy wiedzą, że takie pasy ścierają się dwa razy wolniej od walcowych.