數學教育|為什麼美國學生學的數學比我們簡單卻能做出很牛逼的東西?

2021-02-19 學術交大
"美國給予不熱愛數學的學生最基礎的數學教育,而給予熱愛數學的學生最高水平的數學教育。"
長久以來,中國人的迷思就是,為何「美國人數學這麼差,還能出這麼多牛逼科學家?」這個問題的答案已經被答爛了,我結合自身的經歷,系統地給大家科普一下!

首先,先說「美國給予不熱愛數學的學生最基礎的數學教育」

美國的每個地區,對於,比如,高中畢業的學生,應該有何種的數學修養,大多是有硬性規定的。比如麻省,每年對特定幾個年級的學生有統考,這個統考的主要內容之一就是數學,數學不過關的,高中是不允許你畢業的。所以基本上每間正規高中,也都對數學水平有最基本的要求才準畢業。據我所知,這個標準大概在會運算簡單的三角函數就可以了。這個水平,以咱們大天朝的標準來看,確實不算高,而且很多人還都是勉強混過去的。(高中課很鬆。。。)

這種低要求的直接結果就是,美帝99%的學生(99%這個數字並不誇張,可能更高)的數學都停留在生活勉強可以自理的水平上。

好了,到了說「給熱愛數學的學生最高水平的數學教育」的部分了。

以高中為例,對於一些數學比較好的不安分分子,為了安撫他們,不給社會添麻煩,學校(不是每間學校都有這個條件)會提供 Advanced Placement 課程,也就是宅男們喜聞樂見的 AP課程。以數學為例,高中最高級的 AP課程,叫做 BC微積分,2005年我上高中的時候,課本是下面這個:我們的任務則是把這本書,從頭到尾學得通通透透。值得注意的是,只要你前面的課程成績都好,你幾年級修這個課是沒有限制的,我上學時班上最年輕的同學是一位俄裔美國人,他修此門課程時才上十年級(相當於我們高一),他最後這門課的成績是 A+ ,在我們學校,意味著每次考試的成績,都在95分以上,實在是學校公害。(這位大哥後來去了賓夕法尼亞大學讀 Material Science -材料科學。。。)這本書的內容,大家都可以查到,人家高一就學這個,你們各位自詡為學霸的,顫抖了嗎?基本上到學矢量微積分之前,學完了這本書,你做微積分已經應已如四則運算般自如。我作為一名合格的宅男,還選修了 AP物理,我們的課本是這個:
教材不是統一的,AP的任課老師可根據自己喜好選擇教材。另外老師會推薦一些課外讀物,供不安分的宅男們消耗能量。

AP課修了一整年以後,就可以報考全國的 AP統考了。AP Exam 統考的難度,個人覺得數學比較簡單,物理則很難。。。當然也可能因為我抽象思維能力太差了。。。即便這樣,小弟我全考了個5分也是沒有壓力的。(滿分5分)

說到這就差不多了,中心思想和開始提到的一樣,可能論數學物理的平均水平,美國學生確實遠遠不如中國學生,但是談到「給天才 / 有興趣的人的教育」時,中國的教育制度,則還停留在解放前。而到了大學,這個差距就越拉越大,到了研究生階段,沒有鄙視國內讀研讀博的盆友們的意思,但與美國的「高高等」教育相比,真的無法相提並論。國內的院校,資金條件,師資條件和科研硬體條件,都比發達國家相差太遠了。

這樣的制度,從側面看,很大一個好處就是,年輕人可以把多餘的時間和精力,專注到自己喜歡做的事情上。很多比較聰明的宅男,高中最後一年基本沒有什麼數理課程了(全提前學完了),學學哲學,歷史,藝術,玩玩樂團,體育,對成長都有幫助。前面那位俄裔學霸,還是該地區的長跑冠軍,真是令人厭惡。

另外一個好處就是,學霸們可以和學霸們在一起玩一起上課一起耍,不要小看這些宅男們,學霸們聚在一起的能量們是很大的,你沒發現,在你們現在打工的地方,老闆們年輕時都是學霸嗎?說起來,我們想到的可能會是那個經典 「一個水池,進水出水,以什麼樣的速度來保證水池怎樣怎樣之類的」 大概這些吧,也就是我們所說的應用題。或是前段時間在微博上看到的一個小女孩背乘法口訣表裡面的3*5 15,背到哭了。真是讓人覺得小蘿莉可愛的同時也不得不說,都是過來人,看誰笑話呢。哈哈。不過,言歸正傳,我們所學的數學,很多都是通過套用公式來一遍又一遍的做題來證明公式的正確性。可是美國小學的數學不一樣。
他們通常都是學數學為了來解決問題吧,會套用在實際的生活中去學習。比方說,今天學習數字3。一個消防員站在一棵高高的樹下,樹上有兩隻小貓被困在上面下不來,消防員要去救小貓,怎麼救。首先選一下可以使用的工具,滅火器?捕蝴蝶的網?還是梯子?因為樹高要用梯子,好,幾個梯子才能夠到?一個不行,兩個,三個呢?大家大可不必去糾結這三個梯子拼起來怎麼安全,不是消防車都是自動的等等問題,因我們的「小明和小朋從兩個地方出發,以同樣的速度,走多多路,後面balabala" 的情景這些,也未見得就不是童話故事,然後我們長大後發現童話裡都是騙人的,因為沒人會這樣無聊到去做這事。再引用一個朋友孩子的例子。他兒子上3年級,以我們的眼光粗粗來看,他們學的是:這是什麼級別?好像現在幼兒園中班就已經教這個了 !

但我朋友花了3小時教材,越看越汗,還特地總結了一下他們教的我們沒教的:1)同樣從1數到10再11,我們是單純的數,數到10,100,1000;但他們數到11後,開始講進位、十進位,開始引入二進位、五進位等;2)講10以內的數字,區分數字的用途,同樣是數字3,可以是3個房間,第3間房,房間長3米,他們有什麼不同?3)在數字的用途一節後需要寫paper:我們說華盛頓有人口3,454,456(數字是我隨便編的),這個數字是精確的嘛?還是估算的?為什麼?怎麼證明?4)有一些邏輯題目,類似於「教授的隔壁是醫生 醫生喜歡藍色」 這種問題,我們孩子是從小作為智力題目來做的,他們則介紹了只需要用到1-10這幾個數字的表格,介紹如何將這些條件填入表格,最後如何出答案。
同樣是邏輯問題,我們一直強調的是用腦子解決,會的就真是個聰明的孩子,不會就你怎麼這麼笨。而他們從小就拿出來,教孩子用工具解決。國人一向號稱自己是最聰明的民族,但創新實力卻很弱,我相信我觀察到的這一點是原因之一。我們長大後,看老外的文檔,事無巨細,是不是特別佩服?可為什麼我們從來沒有耐心看下去,寫出來呢?我想,這就是原因,我們都沒有耐心為孩子細緻的解剖這個世界,孩子長大後怎麼能細心?
總之,美國的教育更注重的是在大學前開闊視野,找你所喜歡的、感興趣的領域和學科,所以他們一直到高中都有很多自己選修的課程,很多很多課,看似很輕鬆,學自己喜歡的嘛。當我們經歷過那不想回去的高考之後,全都瞬間解壓,覺得沒什麼事做了,開始玩樂,但美國大學生卻非常辛苦,學習努力,這不光是因為他們的大學不好畢業,而是,大學時期其實才是真正學習的好時光,術業專攻,之前都在尋找培養興趣,拓展視野,找到自己的興趣所在。所以,可見的,他們的數學簡單,其實不是簡單,只是我們學過的很多數學公式,現在生活中也都不會用到了。
所以說「美國學生學的數學比我們簡單」這就是個偽命題,不存在這樣的事情。

 

             

        關於數學的學習和教育,你有什麼樣的想法或者看法,歡迎留言!

相關焦點

  • 為什麼美國學生學的數學比我們簡單,卻能做出很牛逼的東西?
    "長久以來,中國人的迷思就是,為何「美國人數學這麼差,還能出這麼多牛逼科學家?」這個問題的答案已經被答爛了,我結合自身的經歷,系統地給大家科普一下!首先,先說「美國給予不熱愛數學的學生最基礎的數學教育」。美國的每個地區,對於,比如,高中畢業的學生,應該有何種的數學修養,大多是有硬性規定的。
  • 美國的數學比我們簡單, 為什麼卻培養出這麼多牛逼科學家?
    美國的數學比我們簡單,為什麼卻培養出這麼多牛逼科學家?真的是這樣嗎? 文|Dave 前言: 有這樣一種說法:美國初中生學的數學是咱們國家小學生學的水平,美國高中生學的數學是咱們國家初中的水平。那麼,為什麼很多需要數學的東西(如iPhone的拍照算法,各種科技發明)都是人家做出來的而不是咱們 ?為什麼我們的中小學數學這樣難,而能利用學到的數學知識進行創造發明的那樣少?為什麼孩子們耗費12年學數學,最後絕大多數人除了簡單加減乘除以外的東西都忘光了? 今天的文章也許能部分解答這些個問題。
  • 數學很爛的美國人,為什麼科技水平一直能排第一,而我們卻相反?
    那麼問題就來了,既然美國數學那麼差,為什麼科技學術水平卻能一直保持世界第一呢?一. 美國的數學真的很差嗎?美國學生的數學能力很差嗎?假如按照美國學生和中國學生比的話,要說他們的數學差,其實還真的有很多分方法可以去證明。很多簡單的數學,例如說簡單的30-16=14這樣簡單的數學,都是需要使用計算機。而在facebook上,很多美帝人民連6-1*0+2/2都不會計算,這讓很多國內的小夥伴都覺得很有優越感。但是,假如要讓罐頭菌我來說的話,美國大部分學生,關鍵在於「物盡其用」。
  • 美國娃1年掌握我們6年的數學概念,原來他們從小是這樣學數學的(免費領美國奇偶數超炫酷遊戲模板)
    那麼,為什麼很多需要數學的東西(如iPhone8的諸多科技創新,蘋果手機最初的拍照算法,以及各種技術發明)都是人家做出來的而不是咱們 ?為什麼我們的中小學數學這樣難,而能利用學到的數學知識進行創造發明的那樣少?為什麼孩子們耗費12年學數學,最後絕大多數人除了簡單加減乘除以外的東西都忘光了?
  • 美國小學數學真的比我們簡單嗎?深度解析中美數學差異
    在很多人的印象中,美國數學比中國的簡單,美國孩子計算能力也更弱。事實真的如此嗎?通過對中美數學的調查,我們會發現這種說法其實是不準確的。美國小學解數學題採用的是「Solving Problem」,意為解決問題。
  • 數學家丘成桐講中美教育,為什麼中國數學非常好的孩子不多?
    他說美國的學生學數學是真正喜歡數學,對數學有興趣,而不是為了考試得高分。美國的孩子有些數學是很差,可能比不上大部分的中國學生,那些都是對數學沒有興趣的孩子。但真正對數學有興趣的學生對數學的學習是非常刻苦的,並且願意付出更多努力去學習。他們純粹就是為了興趣,所以更容易鑽研進去,也更容易取得更大的成就。
  • 為什麼我們學的數學要比美國人難,但在數學領域卻被甩下一大截?
    為什麼我們學的數學要比美國人難,但在數學領域卻被甩下一大截?數學,這個詞,相信如魔鬼般,貫穿中國孩子的學習生涯中,在我國,中小學生經常會談「數學」色變,我們從幼兒園開始就開始接觸了數學,但還是感到痛苦,與之相比的是,美國的快樂教育,雖然我們從小學習數學並且比美國難,但是在國際數學領域中美國甩我們一大截,這又是何原因呢?下面就隨小編一同來找尋原因所在吧。
  • 洋蔥數學創辦人楊臨風:學生學不會,是教育提供者的問題
    的確,楊臨風在英國最好的貴族中學伊頓中學畢業,然後進入美國哈佛大學念最熱門的電腦信息,他一路都是最會念書的好學生。但是好學生在求學的過程中,仍舊好奇:「為什麼有的老師就讓人很願意學?而且學到好成績?好老師教的學科,不管是什麼,哪怕是數學,可能學生會覺得這老師教得太好了,我畢業後還想繼續學。
  • 知乎神回復:我們為什麼要學習數學
    沒有見過是不是,但是,我們肯定會看到他們在賽場上應用力量、速度和柔韌性,而要提高這些能力,他們必須常年接受枯燥乏味的訓練。」當你把知識都忘掉,剩下的才是教育我們在學習數學的時候會得到兩個層面的知識:第一個層面是這個學科非常具體的內容,比如數學公式、解題技巧。
  • 數學教育的發展方向應該由數學家來定麼?
    同樣的,如果完全讓數學家來安排中小學的數學教材,那麼必然會出現一種結果:這個教材就是為了培養數學家而服務的。李克正先生是搞代數幾何的,而且水平很高。批中小學數學教材這事甚至都不用他老人家出馬,我就夠了——現在中小學數學教材實在是太簡單了, 很多的東西都沒有放或者被削弱了。
  • [趣味數學]美國的數學教育
    鑑於其中對美國數學教育作了較全面的介紹,故摘譯於此,希望有助於我們改進教學。作者還有另一篇文章講中學數學教師的數學培訓,因未找到,原文中涉及該文處,只好改寫,又因為時間關係,沒有逐句仔細翻譯,但希望大意不錯,請讀者原諒。  美國各級教育最明顯的特點是其分散性。
  • 美國孩子數學差,卻培養出最多的科學家,原因藏在美式數學教育裡
    在我們的印象裡,美國孩子甚至是所有美國人的數學都是相當之差的,各種嘲諷美國人數學的視頻和笑話也是層出不窮,隨機抽取幾個美國人進行非常簡單的數學測試,得出了完全讓人啼笑皆非的結果,或者拿中國孩子的小學初中試捲來考美國的高中學生都能將他們難的抓頭髮。
  • 美國人的數學真的很差嗎?那為何最頂尖的數學人才美國居多呢?
    有這樣一個說法,美國初中生的數學水平相當於咱們中國小學生的水平,美國高中生數學水平相當於我們中國初中的數學水平,在許多國人眼裡美國人的數學水平是很差的,還有一些中國留學生的視頻,裡面他去超市買東西一共96美元,然後他給了106美元,結果那個收銀員竟然一臉懵逼的腰計算一會兒。
  • 洋蔥數學CEO楊臨風:學生學不會,可能是教育提供者的問題
    (30歲的楊臨風,帶領洋蔥數學170人團隊,在北京老胡同不起眼的磚房裡,打造數學教學平臺,累積了千萬學生用戶。楊煥世攝)「好的學習過程學習體驗是可以被設計出來的」,不過,現況是「大部分在教的人,沒有思考怎麼去設計這件事,而是不斷的花力氣去重複說『哪不懂我給你教,這不懂?我再講一遍.』」。
  • 英文數學表達式後續|如何用英文描述數學圖像
    英文茶館推送過一篇關於數學符號和表達式英文讀法的文章,有不少讀者留言點讚,謝謝大家。
  • 為什麼美國人的數學這麼爛?卻出很多數學家,或許我們被「騙」了
    美國人的數學怎麼樣?相信在很多國人眼裡美國人的數學都很差。一些簡單的計算題,我們小學生都會做的題,美國很多成年人都答不出來。不只美國其他歐洲國家的數學計算也很差。不過有一個現象很奇怪,美國人雖然數學差,但他們的科技卻非常領先,而且還出了很多數學家,這就很讓人費解了,難道他們隱藏實力了?讓我們看一下在美國街頭採訪路人數學的視頻看過視頻後,更是讓人們相信了美國人數學很差,但是為何他們會出很多的數學家?而我國的數學家卻少之又少呢?
  • 人為什麼要學數學 ——數學意義的哲學思考
    從科學的立場來看,數學是時代的特徵,數學是美妙的樂章,數學是科學的皇后、科學的僕人、科學的夥伴.從教育的立場來看,數學是具備公民資格的前提,數學是現代人的基本素質,數學培養人的優秀品質,數學教人思維,數學提升審美能力,數學促進人的終身發展等.在數學課程改革的背景下,「人為什麼要學數學?」是我們教育工作者必須弄清的數學教育哲學的基本問題.
  • 同濟版《線性代數》引爭議,從清華改用MIT數學課程看中美教育
    美國學生學的數學那麼簡單?為何又那麼優秀?  看到這裡,不知大家是否會有個疑惑:為什麼明明被公認為數學基礎好的中國人,到了大學學起數學反而更加吃力了,但看了美國教授的數學課程就能打開「新世界的大門」;而且快樂教育下的絕大部分美國人數學這麼差,為什麼還能出那麼多厲害的教授、數學家和科學家呢?
  • 高考夜班車【第8期】數學最後衝刺怎麼複習?
    本周網易教育特邀新東方優能中學高考數學名師周帥老師做客網易直播間,為您數學高考衝刺支招。Q9易友[思想者的向日葵]:老師求教高考數學一定會考到哪些知識?周帥:一定會考到前幾年高考考過的所有知識,考前把近幾年卷子再好好看看,該做做,該背背吧!Q10易友[看細水長流:數學一定要做題刷題嗎?為什麼?老師給支個招周帥:考試考什麼,你就幹什麼。考默寫就得背課文,考題目就得多作題。
  • 數學教育意義探求之數學的本質,數學的教育特徵,數學的教育意義
    ,數學的對象,必須能像自然數學那樣明示地以有限步驟構造出來,才可以認為是存在的;第七,數學是形式符號,形式主義認為,數學都有其公理系統。回而「數學教育的任務是形成和發展那些具有數學思維(或數學家思維)特點的智力活動結構,並且促進數學中的發現。」我們可以看到,自然科學家為了證明自己的診斷常常求助於實驗,而數學家常常藉助於的是思考、推理與計算,這就是說,不僅數學的概念是抽象的,而且數學的方法也是抽象的,在數學教育中應注意這個抽象意識的培養。