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美国学生&学校与数学较劲

2016-11-25青帝

大学生 2016年19期
关键词:数学课大学大学生

青帝

作为世界上高等教育最发达的国家之一,美国学生数学差众所周知,经常在世界发达国家排名倒数。

大学生恨数学

过去二十年来,大众不断听到研究声称,和世界其他发达国家相比,美国学生的数学能力与他们的在校时间长度成反比,也就是说他们上学时间越长,数学能力反而越低。密歇根州立大学专门研究数学教育的威廉姆斯施密特教授说,许多美国8年级(相当于中国的初二)的学生不能进行简单的数学运算,还比不上其他国家小学4年级的学生。根据2007年美国国家教育进展评估中心的报告,只有39%的4年级学生、34%的8年级学生和23%的12年级(相当于中国的高三)学生的数学能力达到“精通”的标准。

这不是说美国教育界不重视数学,相反,越来越多的州提高了中学生数学能力的标准,要求高中学生必须年年上数学课,要求至少要学一点代数知识。相对企业、政府和教育界对提高全民数学水平迫在眉睫的共识,美国大众却对数学很抗拒。2007年堪萨斯州和密苏里州开展的一项调查表明,尽管86%的受访家长同意数学在孩子今后就业中作用重大,91%的受访家长认为具备基本的数学能力也是至关重要的,但是只有20%~30%的家长认为有必要学习高阶数学如微积分或者物理知识。所以,美国大学数学不受欢迎,经常听到美国大学生说“我恨数学”,也就不足为奇了。

美国上大学靠的是各科的平均分,高考只是考量的其中一项,所以数学特别突出但其它科目一般的偏科中学生占不到好处。高中数学尖子选择今后方向的时候,自然会选择对数学要求比较高的学科,比如工程、统计、物理等理工科。美国学校并不鼓励积极参加数学奥林匹克等竞赛。2016年美国队总算在国家数学奥林匹克上露了个脸,媒体马上报道了,但也不是大张旗鼓的,仔细一看美国队还大部分是亚裔学生。

从小学开始较劲

美国人之所以对高阶数学不以为然,关键还在于其实用性不高。美国人讲究实用主义,美国的数学教育和现实生活联系密切,往往从日常应用入手。比如,教学龄前小朋友数学,最主要的两个项目就是看钟表和认钱币。虽然时间和金钱都是非常抽象的概念,但好在都有实物参照。美国小学的数学教育以中国的标准来看慢如蜗牛,一年级还只停留在一位数的加减法,乘法九九表到三年级才开始教。一年级小学生数学的重点之一是,数钱。美国所有纸币都是一个颜色和大小的长方形,学生要认清楚一个模样的纸币面值多少,不容易。他们还要记得每个纸币上面印的人像是谁。倒是硬币有四个不同的直径,有1分钱(penny)、5分钱(nickel)、1角钱(dime)和25美分(quarter)以及1美元等几种。1分钱和1美元当然容易明白,难的就是另外三种硬币的加减。首先quarter为1/4之意,涉及到小学高年级的除法算数了;其次日常生活中找钱的时候,5分钱、1角钱和25美分有许多不同的组合。许多美国年轻人从小就要在各种场合充当“收银员”的角色,所以这三种硬币的加减心算得非常快。

钱币是很具象的东西,对于抽象思维还在初始阶段的低年级小学生来说容易理解和吸收。其它低年级的数学教育也有同样的思路,比如,让小朋友选择图案或形状的规律,主要目的是帮助小朋友发现数学的实际用途,并不强求他们背记公式和理论,但会逐渐加入应用题,让他们在解决问题的过程加深对数学概念的理解,渐渐形成对数学模式的大概体会。相对而言,中国中小学实行的题海战术,其实就是在大量的题目里面找到数学的模式和规律,题目做得越多,就越能“猜”到题目实际上要问的是什么,需要哪方面的数学概念去解决。

说到作业,美国小学近几年试图渐渐减少学生的作业量,有不少研究声称课后作业对学生掌握知识作用很小,在课堂上面要是老师讲明白了,学生听明白了,就没必要放学以后回家再重复做题。我个人对这个新思路很有点不以为然,如果每个学生都是学霸,一点就通,当然回家就不用再做作业。可惜,世间绝大多数是庸才和笨鸟,除了利用熟能生巧这个老生常谈的笨办法,实在想不出还能怎么样让孩子牢记和巩固知识。

除了传统的纸上作业,美国学校开始利用起新科技,鼓励学生在电脑上学习数学。学校先找个比较合适的软件公司,买入使用权以后让学生建立账号,通过网络进行监督、管理,每个学生每个星期使用了多长时间上这个网站,学到什么程度,有什么障碍等等,老师和家长都可以看到。这些学习软件寓教于乐,从小游戏教学,不仅把数学概念融会贯通,还不容易使孩子产生厌倦和反感。最近几年火爆的印度裔美国人萨尔曼康创建的“康学院”,就是从他录制短小精悍的网上数学教学短片开始的。一些学校鼓励学生去寻求这些外在的资源,能力强的学生能多学点,差的学生可以用很低廉的价格和轻松的形式进行课外补课。

美国学校如何考察学生的数学水平呢?美国虽然有联邦教育局,但每个州的中小学怎么教学,很大程度上还是州政府说了算。奥巴马入主白宫以后,他领导下的联邦教育局从2010年左右开始推行一个新的教育标准,叫做Common Core,试图统一美国各州的教育水平,愿意采用这个新标准的州可以从联邦政府那里拿更多的资金。在政策诱惑下,现在美国只有八个州没有使用这个新标准。Common Core顾名思义就是统一的中小学学习核心内容,数学首当其冲,这个新标准不仅规定了一年级到八年级每个年级要学什么,更规定了老师应该怎么教。比如教加法,光知道答案不行,学生必须明白有五种做出同样的答案的过程。

Common Core实行以后,家长和教育界都有很强烈的反对声潮,觉得很简单的数学知识非搞得那么复杂,不少学生跟不上。可是,也有人指出,美国的数学教科书和其他国家如新加坡相比,内容宽泛但不够深入,没有足够的题目让学生了解数学概念的各种应用,这样的调整有其长处。Common Core的长期效果如何,现在还不明朗,有待观察。

为让大学生按时毕业,取消数学课?

美国中小学生学数学吃力,反映到大学里就是入学时需要补课。美国大学无论哪个学科,基本上都要至少修一门数学课,大学新生数学往往是代数,STEM类(数理化、工程、科技、计算机等)更加严格,需要学习微积分,分为三级。据笔者的观察,绝大多数美国大学生都对数学感到头疼,特别是艺术类学生。大学根据学生的ACT或者SAT(美国两种不同的高考)成绩,或者自行举办入学水平测试,决定他们是否已经具备上大学数学课的能力,成绩不够的学生需要补课。

需要指出的是,几乎没有美国学生会和中国学生那样正儿八经地备考,往往是直接上机考试,所以需要补课的比例很高。超过一半的社区大学大学生和超过20%的四年制大学大学生需要补课,而是否需要数学补课成了判断学生是否能够按时毕业的风向标,只有10%的社区大学补课生和1/3的四年制大学补课生能够分别在三年和六年的时间内毕业。于是,2012年《纽约时报》就发表一位大学数学老师的文章称,超过一半的大学生无法通过大学新生数学课,成了他们获得大学学位的最大障碍之一,他大胆提出,应该取消大学代数课,而是让学生选择统计或者定量研究课,和他们的专业更相符。

偏偏,教大学数学的几乎是清一色的外国老师,带着口音来教数学让美国学生更加头疼。还好美国学校的班级人数不多,老师可以因材施教,对吸收数学知识比较快的学生,会提供额外的辅导,不会让聪明的学生感到厌倦。相反,学得比较吃力的学生,老师会课堂上开小灶或交代额外的作业。所以,多数数学课都有所谓的Lab时间,其实就是开小灶。

美国大学生学习数学还有明显的性别差异。最近的研究表明,男女生上大学数学课前,基本上准备程度差不多,但是,第一级微积分往往是一个分水岭。许多女生在这门课上受挫后,丧失了学习的信心和动力,因此不会再上更高阶的数学课,阻碍了她们进入STEM行业。

虽然数学难学,但是美国人也很清楚,数学能力出众的人就业相对容易得多。那些学人文社科的学生,虽然上学时轻松些,写几篇论文就可以过关,不像STEM类的同学要熬夜备考,可是今后的收入差距巨大。2009年careercast.com的一项统计称,美国收入最高的头三名行业为数学家、精算师和统计师,全是数学佼佼者。这样一来,美国大学的统计系、应用数学系、会计系等挤满了来自中国的留学生这一现象,就很容易理解了。以中国数学教育的基础来上美国大学数学课,最关键是要解决语言的问题,因为许多数学术语中国学生都没有接触过。之后,大家应该比美国学生轻松不少。

责任编辑:张蕾磊

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