【留学资讯】为什么美国数学比我们简单却能做出很牛的东西?

苏教国际美国加州中心 2020-10-17 15:56:55

听说过这样一种说法:美国初中生学的数学是咱们国家小学生学的水平,美国高中生学的数学是咱们国家初中的水平。(不知道对不对)那么,为什么很多需要数学的东西(iOS、Android系统)都是人家做出来的而不是咱们 ?

  PS:很多人说安卓和ios不一定对数学要求很高。其实我更想举的例子是iphone的拍照算法。现在的手机拍照素质iphone5依然傲世群雄。这一部分是由于硬件好但算法也非常重要。算法对数学的要求够大了吧?

  

  我最近看见有讨论说国外数学教育强调逻辑,而我们强调计算,但我自己反思自己:自己都无法理解数学逻辑,怎么教育孩子?于是要了美国同学上3年级的孩子的数学教材来看,印象是:美国孩子的数学一点儿都不简单!(抱歉不能提供实际的素材佐证,因为他们教材有版权,我也是登陆他们的网校看的,也承诺过不能扩散。另外,也需要说明,他们的数学教材也是自己学校编的,只能代表他们学校,不能代表全美国。)

  先说为什么有些人觉得美国孩子的数学简单。同学儿子上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?我女儿学校中班就已经教这个了 !

  但我看了3个小时的教材,越看越汗。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。

  5、其实还有更多....但我对自己非常失望的是,我这个大学本科毕业学过高等数学的人也没看懂他试图解释什么数学思维,但肯定是有的放矢。

  总体感觉这个的教材:

  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,不会就你怎么这么笨。而他们从小就拿出来,教孩子用工具解决。国人一向号称自己是最聪明的民族,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

  为孩子细致的解剖这个世界,孩子长大后怎么能细心?

  长久以来,中国人的迷思就是,为何「美国人数学这么差,还能出这么多牛逼科学家?」这个问题的答案已经被答烂了,美国学生的数学一点都不简单,结合自身的经历,系统地给大家科普一下!

  首先,先说「美国继续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,应该有何种的数学修养,大多是有硬性规定的。比如麻省(Massachusetts ),每年对特定几个年级的学生有统考,这个统考的主要内容之一就是数学,数学不过关的,高中是不允许你毕业的。所以基本上每间正规高中,也都对数学水平有最基本的要求才准毕业。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。 这个水平,以咱们大天朝的标准来看,确实不算高,而且很多人还都是勉强混过去的。(高中课很松...)

  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「给热爱数学的天才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,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 UPenn 学 Material Science,这里就不详细说了...)

  这本书的内容,大家都可以查到,人家高一就学这个,你们各位自诩为学霸的,颤抖了吗?基本上到学Vector Calculus 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。

  我作为一名合格的宅男,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 Exam了。 AP Exam 统考的难度,个人觉得数学比较简单,物理则很难...(物理中,力学和电磁学分开考),当然也可能因为我抽象思维能力太差了...即便这样,小弟我全考了个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的盆友们的意思,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,资金条件,师资条件和科研硬件条件,都比发达国家相差太远了。

  所以说「美国学生学的数学比我们简单」这就是个伪命题,不存在这样的事情。

  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有什么数理课程了(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,真是令人厌恶。

  另外一个好处就是,学霸们可以和学霸们在一起玩一起上课一起耍,不要小看这些宅男们,学霸们聚在一起的能量们是很大的,你没发现,在你们现在打工的地方,老板们年轻时都是学霸吗?




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