作者╱李宗祐
攝影╱莊宗達
2013年國際組織OECD（經濟合作暨發展組織）公布2012年「國際學生能力評量計劃報告」（PISA），台灣學生的數學素養雖在全球65個受測國家排名第4，但高、低分群成績落差超過300分，雙峰現象世界第1，顯示我國高一學生低分群數學素養竟只有國小三年級程度。這樣的結果震驚國內各界，相對於我國學生屢屢在各項國際數理競賽穿金戴銀，更是對教育界當頭棒喝！
到底該怎麼辦？「您可以為台灣的孩子做些什麼？」教育部焦急詢問享譽國際的數學教育學者、台灣師範大學名譽教授林福來；他當時剛以66歲高齡接任數學領域中央課程與教學輔導諮詢團召集人，萬萬沒有想到，面對的第一道難題，竟是如此沉重。
儘管2008年國際教育成就調查委員會（IEA）公布國際數學與科學教育成就趨勢調查（TIMSS 2007），台灣8年級學生（國二）的數學成績在全球排名第1，卻也特別提到我國學生數理學習興趣和自信心在全球36個受測國家吊車尾。林福來說，台灣學生很會應付考試、拿高分；卻也因為考試壓力，提不起學習興趣，這個情況大家都知道，TIMSS調查結果沒那麼驚天動地。但PISA揭露台灣雙峰現象竟是全球第1，確實出乎意外。
林福來回想當時看到PISA的感覺，忍不住脫口：「哇……很難想像我們的最底層和最上層落差有多大！」
因此當教育部問他該怎麼辦的時候，他終日苦思。直到有次跟念小二的孫子用圍棋玩「長方形數」益智遊戲，輪流用不同的數字出題，比賽看誰能用圍棋黑白子排出最多的長方形。他看到孫子為了遊戲要贏，隔周主動找他挑戰，瞬間豁然開朗。
「小孩子第一次玩，抓不到要領，跟我玩10分鐘就不玩了，我還以為他沒興趣。沒想到隔個禮拜，他竟然主動找我玩，而且玩了1個多鐘頭。」林福來心想，「小孩子為什麼會主動找我玩？因為他這個禮拜都在想要怎麼贏我。」
於是林福來利用孫子的好勝心啟發好奇心，打鐵趁熱向孫子解釋「長方形數」隱含的質數（除了1和本身外，無法被其他大於1的整數整除）與合數（除了1和本身外，還可以被其他大於1的整數整除）概念。
誰也想不到，這次祖孫之間再平常不過的益智遊戲，點燃了台灣數學教育翻轉運動的引信。「我的孫子喜歡這樣玩，其他小朋友一定也喜歡。如果能夠把國中小學的數學概念全部變成好玩的遊戲，學生就會覺得有趣又容易。更重要的是，學生會一直想要怎樣玩才能贏，這就是學習的動力。」林福來大膽向教育部提出他的突發奇想，透過「數學奠基活動」和「數學好好玩研習營」推動遊戲數學。
然而，凡事起頭難。要找誰設計開發讓學生有興趣的數學遊戲和教具？
求人不如求己！既然是老師教學生要用的，那就由老師自己設計開發吧！
林福來用他跟孫子玩「長方形數」當範例，向輔導團員闡述遊戲數學理念，帶領大家腦力激盪開發設計「魔術數學」，從2014年開始巡迴各縣市舉辦研習營，現場示範「長方形數」和「魔術數學」，教大家「玩遊戲學數學」，鼓勵基層教師發揮創意開發新遊戲。
隨著基層教師口耳相傳，林福來和輔導團每次到各地開講，總是未演先轟動，引發國中小學老師追星般奔相走告：「林福來要來了！」所到之處座無虛席，掀起遊戲數學風潮，各教師的創意如滾雪球般的，快速發展出175套數學遊戲和教具，原本僅在寒暑假和平日周末舉辦的「數學好好玩研習營」，也逐漸融入學校課堂教學。
上月16日，林福來到台中教育大學演講，聽眾擠滿會場，實在很難想像一位高齡72歲的老教授竟然這麼有群眾魅力！林福來感動地說：「你真的會看到改變正在發生。」
位於南迴公路的台東縣大武國中，弱勢學生比率高達9成，校方雖然用心辦學，很多學生卻因家庭因素，國二和國三就輟學，不然就是蹺課在外閒逛。即使到校上課，也經常趴在桌上睡覺，沒幾個人專心聽課。「有些學生每天背著書包出門，就是不到學校，在外面到處逛。」林福來得知後，帶領輔導團到大武國中開講「魔術數學」，希望能幫助中輟邊緣的孩子重新找回丟棄已久的課本。
林福來到各地開講遊戲數學，總是座無虛席。翻攝數學奠基活動臉書
「魔術數學」的出神入化，經過學生口耳相傳，不但造成校園轟動，也傳到校外，成為地方熱門話題。第3堂課「數字神蹟」開講時，連久不露面的中輟生都風聞而至，坐在教室目不轉睛地屏息以待。只見被請上台的學生從50到100挑個數字，寫在黑板上，再依老師的口令做加減，最後把答案寫在金紙上。當老師把金紙燒成灰燼，再抹在手臂上後，竟然浮現跟答案一模一樣的數字，現場隨即「哇！」聲不斷，個個嘖嘖稱奇。
「我們到大武國中教10次魔術數學，每次都是驚呼連連。學生為了破解魔術，絞盡腦汁，競相舉手發問，到最後所有中輟生全部回到學校。」林福來說，有個學生原本經常蹺課，在校外飆車、喝酒、玩樂，到學期末竟然出人意外地跟老師說：「真希望可以不要畢業。」
也有資深數學老師因學生總是無心學習，心灰意冷，打算提早退休。看到「魔術數學」神奇啟發學生學習興趣後，不但重燃教學熱情，打消辭意，更主動報名參加「數學好好玩」活動師資培訓，協助推廣遊戲數學。
林福來透露，參加研習營的老師都是主動報名，不是被抓公差充場面，「有些老師不管我們在那裡辦活動，他們就是一路跟隨！」看到教學現場師生因為遊戲數學互動熱絡，翻轉偏鄉學生對數學課的畏懼印象，「連我都覺得很有成就感，我雖然已經72歲了，還是樂此不疲！」
在台南縣歸仁鄉出生成長的林福來，小時候都要下田幫忙，讀書全靠自己，老師在學校教的，能夠懂多少、算多少，也因此讓他在身為人師後，特別重視課程內容設計與老師教學方式對學生的啟發。林福來回憶，當時小學升初中要考試，有沒有補習影響很大。對農家來說，補習費是不小負擔，那時候幾個姊姊已在工作賺錢補貼家用，他才能參加課後補習，並以全校第1名畢業，考上南一中。
「補習對我幫助很大！」但林福來澄清，這麼講不是鼓勵填鴨式補習教學，而是那段時間「集中式專注學習」讓他突然「開竅」。
那個年代的鄉下資源很少，補習讓他有機會大量學習，開始很用心地把各種數學知識做有系統的類比，融會貫通，瞬間就什麼都懂了。
被補習「開竅」的林福來，也從此對數學特別有興趣，再複雜的題目都難不倒他。在高中時還發生老師教到幾何學時，出的習題超出課程範圍，同學都無法解答，只有他把學過的融會貫通、輕鬆解題。然而老師不但沒稱讚，反而懷疑他事先練習過，讓林福來有些沮喪。
也因為曾被誤解，林福來後來在師大教導學生時，特別叮嚀坐在台下的未來老師，必須拋開成見，用開放的心胸面對學生的學習成長。
林福來常到國中小學觀察遊戲數學推動實況，「我們在拍教學影片的時候，經常有老師跟我說，『教授，那個講得很好的學生是資源班的！』以前大家都公認他不可能把數學學好，但是我們真的讓他學好了。」林福來說，一定要相信每個人都學得好，才真的可以學好；如果你相信有些人天生就是學不好數學，找各種藉口放棄，那就完了、完全沒有機會。
除了積極投入國中小學數學教育翻轉，林福來更被譽為是台灣「科普教父」，推崇他在2002至2006年擔任國科會（現在的科技部）科學教育發展處長時，擴大舉辦科學季活動，開創推動科普傳播事業催生計劃和高瞻計劃，樣樣都對國內科普教育發展影響深遠。近幾年國內如雨後春筍般冒出的科普媒體，就是他當年向行政院爭取2億5千萬經費，推動科普催生計劃打下的基礎。
「數字神蹟」魔術數學把學生寫在金紙上的數學答案燒成灰燼後（上圖），神奇地浮現在老師的手臂上（下圖）。台師大數學教育中心提供
