中国教授在美3所顶尖名校求学任教7年,深度反思中美孩子的数学差距!
作者:changshou 原载:西西河中文网
本人对理科教育一直很感兴趣,多次就此话题发帖。很多朋友对教育以及中美体系比较甚感兴趣观点众多。现在我想简述一下我在美国七年求学执教的一些第一手见闻和感受。一是希望起到抛砖引玉之效,二是给自己总结一下,为自己回国工作后和人侃教育整理一下材料。
我对国内本科硕士,国外本科博士等阶段的基础科学教育(包括学习和教学)都有一定体会,在我的系列中也会对中美的大学做一些对比。
2、我的专业方向属于
纯数学(以及相当程度的理论物理)。我对实验类学科或工科了解很少,故无法涉及这些方向。但我教过不少数学课(大学里学生最杂的课),这使得我能大范围接触全校各个专业学生并由此感知他们的数学水平。3、我求学的学校各自代表了中美的最高水平,我执教的也是老牌藤校。
我是美国大学B的学生(研究生),但我的导师在美国大学C导致我常到C校去,故我对两校均有了解。
本科新生数学基础弱于中国同地位大学
当然B的新生水准也是不错的,少有我认为明显配不上B的。
题海/考试海/教辅/补课的体系
相关院系、学生宿舍、学生内部均会组织“学习班”“解题班”等,有的学生甚至自己出钱雇家教教自己。
此外,小班习题课上常有各种小测验(计入最后成绩);全体的大考试则每学期(12周)有3到4次(相比之下中国的大学A通常16周内只大考两次)。
开始我还没太在意,后来我突然意识到B的这套体系不是
很像中国高中盛行的题海/考试海/教辅/补课体系么?那么这套体系运行情况如何呢?
那是很显然的。有时我都觉得没有必要搞这么多任务。但可能是学生已成年以及本身上进心强等方面的因素,我没有听说过什么被压出严重心理问题的事(也可能我孤陋寡闻了)。
B的这套本科基础课教学体系是B在北美诸校中脱颖而出的一大法宝,这一点我在到了大学D后有极深体会。
B是让很多中国大学流口水,很多知识分子常挂嘴边的榜样,
可是有多少人知道B的基础课教学体系是这样严酷(和类似中国高中)呢?研究生学术水平远超中国同地位大学
雄厚的学术背景
精神原子弹
的学生,时不时处于唯恐自己学得太少太慢的精神状态。我也是其中之一。在来到这里之前,我觉得自己长期处于一种与周边格格不入的学术化偏执状态,来了之后我觉得自己不孤独了。我甚至很担心我的某些同学会过劳死。
惊人的效率
但如果不是B和C的环境我恐怕还在沾沾自喜自己鹤立鸡群一个顶五六个,而没有意识到自己的效率还有提高至少五倍的潜力。
强烈的主人翁意识
也有一些平庸者
当然我要承认再好的学校都有一批水平一般的学生。不过他们中的一些在退出学界走向社会后反而可能成为比我们这些学究社会影响力更大的人。
人的差距是最大的
那么在钱的问题不那么突出以后,什么是主要矛盾呢? 我以为是人的差距。
那么是不是中国的基础科学没希望赶上美国了呢?
毕业后我在大学D任教。
我在D大学教过从大一到大四的来自各个院系专业的学生,有的课还是人数颇多的大课。和以前一样我只能通过数学能力来了解学生。
本科生入学水平远弱于B/C
教学困境
直到第二年,我才从更有经验的人那里了解到:不要试图准确描述基本概念,也不要花较多时间解释主要思路动机或多问为什么(因为这对学生来说实在太难了……而且会遭到学生的强烈反对)。
那么是不是说在所谓“素质/启发性/创造性/实质性”教学完全走不通后,
只有“填鸭”教育一条路让学生会算一些题就行了呢?而且低年级的劣质情况积累影响中高年级,甚至导致系里不得不把一些有多年历史的 中高年级的课程内容砍掉1/3以上(但之后仍是大多数人考不及格……)
我刚到学校时曾与系里一位老教授攀谈,当谈
及基础教育失败导致学生数学能力极差且有越来越差之势时,这位曾上过战场的老头竟然控制不住,在我面前哭起来。。
学生有自由但反受耽误
在了解了他们在本科三四年中的学习经历后,我发现他们基本上都有几个问题:
1、在中低年级
并没有完全想清楚自己未来要干什么,因此花了不少时间去体验其他的专业以及很多“通识课”。大学自由灵活的体制也鼓励他们这么做。
2、以为自己所有的专业课都学得很好就行了。
这样做有啥问题呢?
问题在于他们被真正拔尖的孩子(其他学校的和外国的)甩开得太多太多了:三四年前大家的起点差不多,而现在别人“轻舟已过万重山”高出他们好几个境界去了。(学得越好就越不满足甚至越焦虑)。
D大学的好学生没有这么强,但是如果他们
从大一开始就坚持贯彻明确的专业培养计划,他们和最顶尖学生的差距不至于这么大(起码学的专业课会多得多)。而现在我只能指出他们的学术基础太薄弱(很多基础专业课没学)并开出长长的课单书单。一些孩子也痛苦地意识到,自己看似没有什么问题的学术之路,实际上导致自己已经输在起跑线附近(如果以成为一流学者为目标的话)。
坚持贯彻明确的专业培养计划,这其实是中国大学的办法。
(虽然D的科研和教授实力目前肯定强于中国最顶尖学校)。
我知道中国一些大学,近年来喜欢搞所谓“宽基础”的综合性强的“XX班”,并赋予这些班的学生广泛的专业选择权。但我也了解到很多这样的尝试产生了不小的负面后果(比如事实上削弱了学生的竞争力),在有些学校甚至导致了公开的矛盾冲突。
(并在某个时候遭遇信心重挫)。
我虽然比学生大不了多少,但我属第二派(屁股决定脑袋?)。大学教学固然可以挑出毛病,但在学生的极薄弱理科基础(尤其是数学)面前都属于小问题了。
我对这件事(数学科学死亡
行军) 有直接的体会,亲见一些有梦想、上进心强、人其实也算聪明的学生由于搞不定我讲的课(也许还有其他课)而基本上丧失掉了追求梦想(探索科学或者做工程师)的可能。把问题带到下一个阶段
如果要打一个比方我觉得可能类似于要一个只认识1000个汉字的人读报纸。以我们输出的学生水平看,很多人要想在实际工作中 (比方说)考虑优化问题分析处理信号,或者分析稍复杂的统计数据,势必感到吃力而且缺乏变通能力(这点从他们做应用题就能看出)。
一些对中学教育很愤怒的大学教授,用“garbage in, garbage out(输入的是垃圾,产出的也是垃圾)”来描述这种情况:
高中送给我们基础太差的学生,导致应用专业毕业的也是基础很差的学生。特别是数学基础课(因为数学系通常在学校里较弱势不敢得罪人)。比如如果他的成绩为B,这其实可能意味着他实际成绩不及格……
研究生教育不算拔尖
没有强烈的主人翁意识,没有精神原子弹,(最令我窝火的毛病)不敢学习自己方向上最难的学术工作……
我感到中国国内的最顶尖大学在研究生教育上,和D大学
这样的学校比,虽然仍然落后但已经可以望其项背了。现在的吸收海龟的势头,那么在我熟悉的学科(数学)上十年后达到美国10-15名学校的研究生教育水平,是完全有机会的。
第二梯队基础科学教育形势不容乐观
我没有专门调查其他学校情况,但我零星接触的情况同我的怀疑是吻合的。
我回想了一下我在国内的高中情况:中国的第一梯队学校和其后的学校理工科生源质量远没有这么恐怖的巨大落差。
不要再猜测学校
的观察,实验科学因为依赖于大量实验设备分析起来可能会有所不同。不过我认为我讲的大体上恐怕还是成立的。如其他领域的朋友有不同意见,欢迎提出。
美国最顶尖大学在基础理论科学研究和教育上拥有巨大优势
,抗经济打击能力很强。
如果你认为中国有在15年内基础科学赶上美国的机会,不妨打开美国最强的10所大学,查看相关领域的50岁以下非华人学者的名单。
15年后这些人极有可能仍在美国。美国获得第一流地位的“经验”
对中国借鉴意义不大
那么美国是如何做到这么强的呢?我的看法是:
1、
美国的人口对任何其他发达工业国都具有压倒优势。从科学圈的角度看,这人口不仅指美国的三亿人,也包括加澳两国和部分英国的。
2、二战导致了人类近现代史上
最大规模的科学人才转移。转移目的地是美国。英语也从此有了国际学界的绝对统治地位。
3、
苏联解体导致了人类近现代史上第二大规模的科学人才转移。4、在美国的基础科学于二战后取得西方阵营的独大地位、以及冷战后取得全世界的独大地位后,有能力输出第一流后备人才的国家(如中印等)的一流学生蜂拥而至,更使美国如虎添翼。
5、其他的因素(比如很多人津津乐道的 “体制”“创新精神”“自由”等),即使是有利因素其影响力也和上述因素不在一个量级上。
对中国而言:因素1天然具备,在经济赶上来自然就会发挥作用;因素2和3可遇而不可求(多半是不可遇);因素4属于已经成第一科学强国后的锦上添花,对如何做到第一没什么用。
美国大学的基础科学体制宏观上
是一个容易学的顺其自然的体制
而苏联体制的效率明显高于美国体制(至少在数理科学上是这样的)。
是不是说中国从美国除了最简单的烧钱“顺其自然”外 就没什么可学的了呢?不然。美国体制的一些具体举措仍有可借鉴之处。
美国体制的一些具体举措
有可借鉴之处
对中国来说,这种制度不仅有利于增强国内学术环境里一直偏弱的学者的斗志,而且也是中国在有钱后同美国抢夺一流人才的需要(毕竟绝大多数海外华人科学人才是在美国)。
我的一些思考:
美国理科基础教育的薄弱
美国理科基础教育质量差而且积重难返
当然很快我发现早有受不了了的大学教授作了调查并常年奔走呼号。(Berkely的伍鸿熙就是这样的一个热心人,他收集了大量资料和例,教育爱好者可以去看看)
总的说来,我认为明显改善的希望很小。
1、中小学教师素质太弱,本身也是糟糕理科基础教育的受害者。比如伍鸿熙和他的同事调查了很多中小学数学老师,竟然罕有人能解释类似于 “除以一个分数等于乘以它的倒数” 这类简单事实的原因!(可惜我一时找不到有多高比例教师做不到这些事的原始数据,不过绝对是骇人听闻的高)。
这时我就深刻感觉到了中国这套师范学校体系的重要性。
2、教材和教学标准体系有严重质量问题
看了愤怒的大学教授和一些家长的控诉后,我才了解到原来很多流行的数学教科书内容有严重漏洞,歧义或错误。
从现在的情况看第二派在掌握教育主导权上失败了,前述的问题是在第一派的思想下产生的。
3、教育改革阻力极大
那么美国能不能回归一些传统或者直接向中国之类的体系学习呢?不少人就是这么主张的(当然他们中的很多不说学中国而说学新加坡之类)。但是这类改革会受到强大的教师工会阻挠。
更不用说把握相当一部分话语权的教育学专家们往往是第一派……
4、经济困难
宏观经济困难导致美国政府捉襟见肘,各利益集团都要争夺缩水的经费蛋糕,在金融军工医疗等巨人面前,公立教育是弱势。
5、种族因素
非洲裔和拉美裔的理科成绩弱,在好大学的理工科里所占比例极低。而他们占人口的比例在不断上升……
6、教育标准在全国范围内不统一
在联邦制下,地方有很大的自主权。我询问过我的学生,感觉不同地区的学生学的课的难度 知识点甚至顺序都会有很多不一样, 情形十分混乱。
更麻烦的是美国人迁移性大。我听说有很多孩子在搬家后会出现学习的课程无法衔接的麻烦。我甚至知道有的人在中学里没学过物理(连牛顿三定律都没学过)……
7、反智主义的干扰
有至少两类反智主义。
是教你用xyz代表变量,教你了解多项式,教你解一元一次方程的代数课!他的提议固然受到了多数读者的抨击,但值得注意的是也有相当一些人支持他……
中国的这方面的情况要好一些。第一类在轮子被镇压后没有什么引起我注意的迹象;第二类呢?嘿嘿我觉得中国公知的脑残度是不输于美国的,好在他们的几乎全部注意力一直放在TG身上……
美国的理科基础教育质量差,是美国人自己也意识到了的一大问题。各种抱怨充斥媒体,但始终不见什么好办法。我在做了一些调查后,也感到问题积重难返 解决希望渺茫。
我的一些思考:
依赖外国人才输入的科研模式
美国的基础科学研究高度依赖外国人才输入
美国的这种情况是非常奇特而且前所未有的。历史上曾出现过的其他顶级科学强国(老欧洲三强英法德以及后来的苏联) 在巅峰期其科学事业都是基本上完全由本族人支撑起来的。
基础科学研究高度依赖外国人才输入
是一把“双刃剑”
2、它使美国的潜在竞争者追赶美国的难度大增。
但它也有明显的
风险:当国家相对衰落到一定程度后, 可能会导致科学水平大幅度下滑,难以坚守住一个高位。
我仔细解释一下。
以数理科学为例。
而苏联解体20年了。未来15年内美国从苏联获得的人才战利品将过期而且无法补充。
中国的情况则是最有意思的。
可以说中国近二三十年的状态对美国维持其地位来说是非常理想的:中国基础和本科教育足够强,可以大规模长期为美国输入后备人才,但研究生教育和基础研究足够弱,以至于无法大规模吸引顶尖人才回流。
然而中国的很多事业都有这样的特点:
格外漫长, 挫折失误连连,长期看不到希望(或者说只能将希望寄托于人多), 眼看着别人有很多“捷径”但学不到手,最后走了一条异常艰苦一个台阶都绕不开的路,然后逐渐收获果实、并能望见难以限量之光明前途,但很多人还没意识到最难的阶段已过去……
我感觉中国的基础科学研究大概也是这个路子:
当然从在本土完成一流人才原始积累到基础科学赶上美国,还需要一段不短的时间(学术后代繁殖需要时间)。
一个中国顶尖学生20多岁到美国学习,30多岁回国工作这是一种新模式。
美国能不能找到弥补“苏联空洞”和“中国抽血”的办法呢?
更麻烦的是,在制造业方面,美国总还可以将希望寄托于新的高科技,而在基础科学方面,按照定义,已经没有更“高端”的东西了。
依靠其他外国也不太可行。
从更长远角度看,如果美国的经济地位持续下滑(哪怕仅仅相对于中国),美国的白人人才也存在外流中国的可能。
顶尖学者由于职业特点,国际主义倾向较重,而且美国和西方已有一代人以上学者是在高度推崇全球化的大学环境中成长的。
日本在经济出现“失去的20年后”,基本保住了本土的一流科学人才(当然这也说明了日本的封闭性)。在中美经济力量对比易位后的20年内,美国的科学界只怕“欲为日本而不得”。
教育问题显现效应有较长滞后期
美国精英可能准备不足
从主流媒体看,美国的精英阶层对教育问题显现效应有较长滞后期这件事,似乎没有足够警觉性。至少没有警觉到认为,就算现在集中资源死保基础科学地位都有可能动手晚了点。
美国例外论
我认为:
美国例外论者大概也同意这两点。
我们的分歧在于:
本文作者:changshou,原载:西西河中文网,本文版权归属作者/原载媒体。(原文链接可点击文末“阅读原文”可查看)。
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