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2025-02-20 19:06
轉自:上觀新聞
近年來,數學拔尖創新人才的早期識別和培養備受關注。
在去年舉行的第65屆IMO(國際數學奧林匹克競賽)中,美國隊以領先中國隊2分的優勢獲得團體第一名。美國IMO國家隊前總教練馮祖鳴教授,對數學人才培養一直有自己獨到的思考。近日,他接受了文匯報記者的專訪,暢談對數學人才培養的體會。
在全球數學競賽界,馮祖鳴赫赫有名。
奧數的「江湖」里,關於他的傳説有很多——14歲考進北京大學數學系,是名副其實的少年天才;18歲進入約翰·霍普金斯大學攻讀數學博士;博士畢業后選擇成為高中數學老師,帶領美國奧數國家隊登上巔峰,被稱為「全世界最會教數學的人」……
近年來,隨着人工智能等新技術的飛速發展,全球都越來越重視探索數學類拔尖創新人才的早期識別和培養。對此,從事20多年高中數學教育的馮祖鳴卻顯得很冷靜。相比建立人才選拔和培養的「快車道」,馮祖鳴更在意的,是要為這些學生建一座能夠自由轉換賽道的「立交橋」。他特別指出,既然是「立交橋」,就應該有進有出,尤其要設置「退出通道」。
「並非所有的學生最后都能走上數學研究這條路,如何讓那些數學基礎好但並不適合數學研究的學生有更多發展途徑,是教育者需要認真思考的事情。」馮祖鳴説。
「靈魂三問」,讓學生審視題目后的「深意」
在美國東北部距離波士頓大約1.5小時車程的埃克塞特小鎮,菲利普斯埃克塞特(Phillips Exeter Academy)私立寄宿高中全美知名,這是包括臉書(Facebook)創辦人扎克伯格在內的多位知名人士的母校。馮祖鳴與中學數學教學的緣分,便從這里開始。
1988年,還未從北京大學畢業,馮祖鳴就前往美國讀博。「那時候,我的學術研究成果一般,所以覺得博士畢業后當老師,是個不錯的選擇。」坐在記者對面,他謙虛地説:「相比做大學教師,我覺得當中學教師更有挑戰,啓發孩子們愛上數學,越早越好。」
在這所私立高中,馮祖鳴利用「哈克尼斯」橢圓形桌,以一種鼓勵人人蔘與討論的互動學習方式,讓學生「掌控」課堂,並在此過程中對數學逐漸產生興趣。
馮祖鳴的數學課通常是這樣的:他和十幾名學生圍坐在橢圓桌前,大家各自拿出幾張紙,紙上印有馮祖鳴精心挑選的數學題目。整個討論過程中,學生當「主講人」,給同伴講解自己的解題思路,而馮祖鳴則扮演「旁觀者」的角色,靜靜觀察,只有當所有學生都表示不會做的時候,他纔會給出一些引導的思路。
「你認為老師為什麼會出這樣的題目?這道題目的背后意味着什麼?它的模型可以解決哪些實際問題?」每次馮祖鳴給學生布置題目前,總會發出這「靈魂三問」。
「這些提問,是希望幫助學生從單純的做題,迴歸到對數學思維的培養上。」馮祖鳴説。
曾經有一次,在他的班級就讀的一位華裔學生聽到這些問題,一下子「愣在原地」,因為他一向是自信滿滿攻克難題的,卻從未想過這些題目背后的意義是什麼。這些問題,讓他真正開始審視自己做數學題目的意義。「只有明白出題人的思路,才能真正瞭解數學模型在實際中的運用和價值。」
正是這樣的教學,讓菲利普斯埃克塞特高中成為美國數學競賽國家隊的「搖籃」。鼎盛時期,每年都有國家隊隊員從馮祖鳴的課堂中冒出來。2003年,馮祖鳴開始擔任美國國家奧數隊總教練,這一做就是十多年。2014年,羅博深接棒總教練,他是馮祖鳴的學生。
不論是作為奧數教練還是高中數學教師,馮祖鳴都很有威嚴,他帶教的學生會用「老鼠見到貓」來描述對他的敬畏感。「有些學生對數學題目一知半解,總認為自己懂了。我點撥幾次,可能就會讓他們看到自己的不足。」馮祖鳴坦言,「與其和聲細語地告訴他們數學的天地還很廣闊,不如用最真實的數學題目來説話。」
讓學生真正愛上數學,頂尖高中也要做「加減法」
在國外多年,馮祖鳴始終關心着中國中學數學教育的發展。多年的觀察,也讓他看到了中國高中數學教育的「長與短」。
馮祖鳴不止一次在公開場合表達對中國學生數學素養的欣賞:「在國內的高中,學生的數學基礎十分紮實,基本素養很好。諸如上海中學、華東師範大學第二附屬中學等頂級高中的數學教學水平很高,幾乎沒有哪個美國的學校可以媲美。」
但是另一方面,他也談到:「上海的頂級高中如何讓更多的學生真正愛上數學——這道數學的‘加減法’,一定要算清楚。」他建議,要適當減少數學教師講述的過程,留給學生更多思考的時間;要增加高中數學知識的寬度和學習的自由度,讓更多在數學領域擅長的學生,能更早與高等數學接軌。
具體而言,所謂做好「減法」,就是要減去簡單重複的刷題,以及教師過度參與學生尋找答案的「習慣」,留給學生自己琢磨、思考的時間。
「高中階段是學生最容易吸收知識、開始思考人生的階段,但國內很多數學課堂,師生共同放棄了對數學更多的擴展和思考。」馮祖鳴説。
做好「加法」,就是要增加高中數學教學的深度和學生學習的自由度。理想狀態下的高中數學課堂,教師可以為不同基礎的學生提供與之相匹配的學習資源。比如,對數學基礎較好的學生,可以適當讓他們接觸高等數學的知識。在馮祖鳴看來,當更多優秀的高中生接觸到高等數學的內容,也許能倒逼大學數學教學不斷精進授課內容,提供給學生更前沿、更科學的數學知識體系。
呵護數學「好苗子」,順勢培育更多領域的拔尖人才
在2024年舉行的第65屆IMO中,不少選手反映,第5題「與衆不同」,中國隊的選手也正是因為在這道題目上表現欠佳,失去了團體總分第一的「寶座」。對此,奧數圈子里有教練解釋:這是一道不按常理出牌的組合題,很多選手可能因為太習慣常規訓練,反而手足無措。相反,善用數學思維的選手則可能會覺得這道題解決起來格外輕松。這是IMO在命題上的新變化——更注重選手們創造性解題的能力。其實,這也是拔尖創新人才真正需要的能力。
近年來,國內在遴選、早期培養拔尖創新人才方面,時有創新之舉。馮祖鳴也發現,中國對數學人才越來越重視,尤其對數學學科上具有天賦的孩子,選拔的方式在增多,選拔的年齡也在不斷下移。
「一個孩子能否加入各類數學實驗班,在低年齡階段接受集中式的培養,不論是家長還是教師,都要更加審慎。」馮祖鳴認為,將有潛能的學生提前選拔,集中培養的思路是對的。但前提是,如何才能做好對數學潛能人才的早期識別,這是培養人才的第一步。
在和記者交流這個話題時,即便面對面採訪后,回到美國的馮祖鳴也多次發來郵件,反覆強調這些優秀學生培養的路徑問題。他談到,對於數學「好苗子」,教師要考慮如何在教會他們更多知識的同時,呵護好學生的原創能力。比如,在給學生講述知識點的時候,教師也可以同步講講數學家是如何發現數學之美、在數學領域耕耘的故事。「數學家們從0到1的發現和探索精神,是最應該傳承給學生的。」
在馮祖鳴看來,數學啓蒙的魅力並非讓每個人都成為數學家,而是培養學生嚴謹的思維,讓他們有機會成為不同領域的拔尖人才。故而,他十分看重人才培養過程中搭建的多種通道,「若學生在學習過程中發現對物理、生物、化學乃至社會科學感興趣,也要提供給他們更多自由選擇的空間,幫助他們實現人生的夢想」。
人生的意義,遠比考上名校遼闊
熟悉馮祖鳴的人都説,他能走上數學教育這條路,和家庭的影響分不開。他的父母——馮承德和徐雲華,均是1964年華東師範大學數學系的畢業生,后到天津任教。據馮祖鳴回憶,馮承德的祖母還是第一批學習範式大代數的中國人。雖然家里不少人與數學打交道,但在馮祖鳴的記憶中,從小到大,父母給了他足夠的成長空間,一直鼓勵他做自己熱愛的事。
由此談及拔尖人才培養,馮祖鳴也坦率談到,對一個人來説,相比所謂的天賦,態度更重要,態度決定了一個人可以走多遠。其實,即便是那些被認為有數學天賦的學生,也應該通過參加數學競賽,努力培養自己勤于思考、善於學習的能力,要養成不畏困難、看淡輸贏的心態。
尤其是學生本人,千萬不能被所謂的天賦迷惑。讓馮祖鳴印象深刻的是,當他詢問國內的一些頂尖高中生有什麼理想時,很多人告訴他,希望考上清華、北大。「考上頂尖大學固然重要,但人生的意義遠比這更加遼闊。學習的動力,其實來自於慢慢找到自己熱愛的事情並能在很長的一段時間,包括在遇到很大困難的時候,仍能全身心地投入到這件事情上。」
他特別想對年輕人説的是,智能時代已經到來,知識和技能的習得也在不斷變更,唯一不變的,是內心的熱愛和對未來的無限向往。
原標題:美國奧數國家隊前總教練點評中國頂尖高中數學教學的「長與短」
欄目主編:姜澎 文字編輯:王星