美国学生数学为什么差
美国给予不热爱数学的学生最基础的数学教育,而给予热爱数学的天才最高水平的数学教育。
一直以来都有这样一种说法:美国高中生学的数学只是中国初中生的水平,美国的数学教育要比中国简单很多。但为何「美国人数学这么差,还能出这么多牛逼的科学家呢?」
海归创业者郭寒冰在公开课中提到,研究数学最好的其实都是外国人,根本原因在于中国人和外国人的思维方式不一样。中国的数学只要证明一个通路能走通,就能验证其正确性,而在外国则是需要反证的。就是这样近乎完全相反的思维差异,给他的赴美转学带来了明显的不适应。
今天我们一起来探讨一下,究竟「 美国学生的数学教育跟中国有怎样的差异?」
首先,先说「美国给予不热爱数学的学生最基础的数学教育」。
美国的每个地区,对于,比如,高中毕业的学生,应该有何种数学修养,大多是有硬性规定的。基本上每间正规高中,都对数学水平有最基本的要求才准学生毕业。据我所知,这个标准大概在会运算简单的三角函数就可以了。
以我们的标准来看,这个水平确实不算高,特别是高中课很轻松的情况下,很多人还都是勉强混过去的。这种低要求的直接结果就是,美帝99%的学生(99%这个数字并不夸张,可能更高)的数学都停留在生活勉强可以自理的水平上。
好了,到了说「给热爱数学的学生最高水平的数学教育」的部分了。
以高中为例,对于一些数学比较好的「不安分分子」,为了安抚他们,不给社会添麻烦,学校(不是每间学校都有这个条件)会提供 Advanced Placement 课程,也就是宅男们喜闻乐见的 AP课程。以数学为例,高中最高级的 AP课程,叫做 BC微积分。
我们的任务则是把这本书,cover to cover,从头到尾学得通通透透。值得注意的是,只要你前面的课程成绩都好,你几年级修这个课是没有限制的。我上学时班上最年轻的同学是一位俄裔美国人,他修此门课程时才上十年级(相当于我们高一)。他最后这门课的成绩是 A+。在我们学校,意味着每次考试的成绩,都在95分以上,实在是学校公害。(这位大哥后来去了宾夕法尼亚大学读Material Science-材料科学。。。)
这本书的内容,大家都可以查到,人家高一就学这个。自诩为学霸的孩子们,看到这个,你们颤抖了吗?基本上到学矢量微积分之前,学完了这本书,你做微积分已经应已如四则运算般自如。
我作为一名合格的御宅族,我还选修了 AP物理,我们的课本是这个:
有兴趣的同学,也可以查查这本书的深度如何。教材不是统一的,AP的任课老师可根据自己的喜好选择教材。另外老师会推荐一些课外读物,供不安分的宅男们消耗能量。
AP课修了一整年以后,就可以报考全国的 AP统考了。AP Exam统考的难度,个人觉得数学比较简单,物理则很难。。。当然可能因为我抽象思维能力太差了。。。但我全考了个5分也是没有压力的。(满分5分)
说到这就差不多了,中心思想和开始提到的一样,可能论数学物理的平均水平,美国学生确实远远不如中国学生,但是谈到「给天才/有兴趣的人的教育」时,中国的教育制度,则还停留在解放前。
而到了大学,这个差距就越拉越大。到了研究生阶段,没有鄙视国内读研读博盆友们的意思,但与美国的「高高等」教育相比,真的无法相提并论。国内的院校、资金、师资和科研硬件条件,都比发达国家相差太远了。
这样的制度,从侧面看,很大一个好处就是,年轻人可以把多余的时间和精力,专注到自己喜欢做的事情上。很多比较聪明的宅男,高中最后一年基本没什么数理课程了(全提前学完了),学学哲学,历史,艺术,玩玩乐团,体育,对成长都有帮助。前面那位俄裔学霸,还是该地区的长跑冠军,真是……
另外一个好处就是,学霸们可以在一起玩耍上课,不要小看这些宅男,他们聚在一起的能量们是很大的,你没发现,在现在打工的地方,老板们年轻时都是学霸吗?
再说说小学数学吧。
说起来,我们想到的可能会是那个经典的 “一个水池,进水出水,以什么样的速度来保证水池怎样怎样之类的” 大概这些吧,也就是我们所说的应用题。或是在微博上看到的一个小女孩背乘法口诀表里面的3*5=15,背到哭了哈哈。
不过,言归正传,我们所学的数学,很多都是通过套用公式来一遍遍做题证明公式的正确性。可是美国小学的数学不一样。他们通常都是学数学为了来解决问题吧,会套用在实际的生活中去学习。
比方说,今天学习数字3。一个消防员站在一棵高高的树下,树上有两只小猫被困在上面下不来,消防员要去救小猫,怎么救。首先选一下可以使用的工具,灭火器?捕蝴蝶的网?还是梯子?因为树高要用梯子,好,几个梯子才能够到?一个不行,两个,三个呢?
大家大可不必去纠结这三个梯子拼起来怎么安全,不是消防车都是自动的等等问题,因我们的 “小明和小朋从两个地方出发,以同样的速度,走多少路,后面balabala" 的情景这些,因为没人会这样无聊到去做这事。
再引用一个朋友孩子的例子。他儿子上3年级,以我们的眼光粗粗来看,他们学的是:
1)10以内的加减法
2)1000以内数字的读写
这是什么级别?好像现在幼儿园中班就已经在教这个了 !
但我朋友花了3小时看教材,越看越汗,还特地总结了一下他们教的、我们没教的:
1)同样从1数到10再11,我们是单纯的数,数到10,100,1000;但他们数到11后,开始讲进位、十进制,开始引入二进制、五进制等;
2)讲10以内的数字,区分数字的用途,同样是数字3,可以是3个房间,第3间房,房间长3米,他们有什么不同?
3)在数字的用途一节之后需要写paper:我们说华盛顿有人口3,454,456(数字是我随便编的),这个数字是精确的嘛?还是估算的?为什么?怎么证明?
4)有一些逻辑题目,类似于“教授的隔壁是医生,医生喜欢蓝色” 这种问题,我们国内的孩子是从小作为智力题目来做的,他们则介绍了只需要用到1-10这几个数字的表格,介绍如何将这些条件填入表格,最后如何出答案。
其实还有更多....
总体感觉会到这个教材:
1)强调数学的基本概念
2)强调逻辑思维
同样是逻辑问题,我们一直强调的是用脑子解决,会的就真是个聪明的孩子,不会就是你怎么这么笨。而他们从小就拿出来,教孩子用工具解决。为什么我们的数学教育很复杂,但创新实力却很弱?我相信我观察到的这一点是原因之一。
3)细致
我们长大后,看老外的文档,事无巨细,是不是特别佩服?可为什么我们从来没有耐心看下去,写出来呢?我想,这就是原因,我们都没有耐心为孩子细致地解剖这个世界,孩子长大后怎么会同样用细心的态度对待世界呢?
总之,美国的教育更注重的是在大学前开阔视野,找你所喜欢的、感兴趣的领域和学科。所以他们一直到高中都有很多自己选修的课程,很多很多课,看似很轻松,学自己喜欢的嘛。
当我们经历过那不想回去的高考之后,全都瞬间解压,觉得没什么事做了,开始玩乐。但美国大学生却是非常辛苦,学习非常努力,这不光是因为他们的大学不好毕业,而更多的是,大学时期其实才是真正学习的好时光。
所谓术业有专攻,之前都是在寻找培养兴趣,拓展视野,找到自己的兴趣所在。所以,可见他们的数学简单,其实不是简单,只是我们学过的很多数学公式,现在放在生活中也都不会用到了。
所以说「美国学生学的数学比我们简单」,这本身就是个伪命题,不存在这样的事情。