文/檩子
来源:小花生网(xiaohuasheng99)
01
“为什么我会感觉中国大学教材很烂?”
这是一个知乎的热门问题,快过年那会儿提的,几乎能上热搜?:
这一问,各路号称985毕业的网友们都流出了“委屈的眼泪”:哦,原来不是我当年“智障”,而是教材有问题啊,现在终于可以释怀了!
一个清华学生更是给出了爽利的回答,首先告诉大家:You are not alone ...
不仅仅是你觉得,实际上是绝大部分人都觉得。
我大学时,真的是想狠狠的吐槽,甚至是咒骂,国内的大学理科、工科的教材。我不能用太过激的言语,但还是要用四个字 —— 误人子弟
想要吐槽的是整个国内的理工科大学教材,尤其是微积分、物理学的教材。
看了太多欧美的优秀理工科教材,比如下面这些微积分教材,随便挑一个出来都可以吊打国内的教材。
我认为国内部分教材的突出缺点,是以下两点:
1、 该详细的地方不详细,该讲明白的地方,就不讲明白,只重视结果,不重视过程。
举个微积分例子,下面是国内国外教材讲牛莱公式,诸君可以对比。
这是国内某教材介绍牛顿莱布尼兹公式的内容 ...
下面?,则是普林斯顿大学微积分介绍牛顿莱布尼茨公式的内容 ...
明显可以看出,普林斯顿这套大学教材不厌其烦,每一个细节认真给学生讲解,一点都不着急。
反观国内教材,生怕被人看懂了,能减则减,三步并作两步,两步并作一步,搞得人云里雾里,不知所云。
2、编书的老师好像普遍没有学过逻辑学,思路都是混乱的。比如微积分这样的基础学科,先讲什么,后讲什么,从什么前提,得出什么推论,哪些步骤是不能省的,这些都没有认真思考过。(据说很多教材其实是教授让研究生代写的)
而在看大学理科教材的过程中,我还有一个特别大的体会是,国外的教材非常注重思想上慢慢的渗透和改变。
在给你认真讲一个正式的内容之前,一定会讲一大堆看起来没用的东西,但是这些看起来没用的内容,往往都是能够帮助你,深入理解内在本质的东西。
我们经常感慨于近代的物理化学,乃至天文地理的定理和公式,罕见中国人的名字。其实究其本质,是我们太注重结果,而不注重过程,过程实际上是非常非常重要的。
估计这位清华理科生说到了大家的心坎里。连我看了,回想当年大学里看微积分教材如读天书的时光,也能感同身受。
我大致浏览了上百条吐槽,其实核心抱怨就是一条:和外国教材相比,中国教材太不容易懂。
比如,各学科的大学入门教材,把基本道理讲通讲懂是至关重要的。而多少人没学上去,就是卡在这一关。这位网友毕业20年后,想到这还是一腔愤怒:
“这么基础的学科,用这么垃圾的教材,这是喂大家吃屎“
接着说,自己是看了国外教材作者的公开课,又买了原版后,才算是把线性代数这门课给读通了。
为什么会出现这种情况?总结一下,中外教材在这些方面有所差异:
1、怎么把学生带入一门学科?
2、让学生理解为什么学一门学科,是否重要?
线性代数(Linear Algebra)是大数据、人工智能领域(AI)的关键工具。而很多人抱怨,学了线代的国内教材后,根本不知道学了矢量和矩阵能干嘛用。
3、背公式,还是探索公式怎么来的,背后原理是什么?
4、重刷题,还是重理解?
国外教材的一个特点,那就是注重引导,告诉你一个知识点的来龙去脉。
国内教材没把微积分讲清楚,遭到一轮轮“攻击”。网友说:欧洲从拿破仑时代就开始要求掌握微积分了,可是我们的大学到现在还是知其然而不知其所以然:
他建议:一门学科,会刷题和真的理解应用完全是两个层面的事 ...真的想搞科学,还是好好的学学外语 ... 还痛心疾首地说:中文没有科学。
5、教材有没有必要编得好看、有趣?
再举一些例子。理工科之外,大学里的社会科学,比如经济学科也是“吐槽”重灾区。其实,现代经济学,整套概念都是“舶来品”,不如看原版,或者中文译本。
如果能在讲解上多一些故事性、可视化,那就“封神”了。
6、教材要不要给出大量例子、例题?
国内教材,常常全文字讲解,例证少,例题少 ...
有网友则举了这样一个例子,说自己就是跟着国外教材的例题一步步理解了微积分的。
7、教材要不要“啰哩啰嗦”?
留学过的朋友都知道,国外大学教材都是砖头一样厚实的存在;相比之下,国内教材轻巧多了。
8、教材要不要在细微处给学生关怀、帮助?
9、教材是否反映文明程度?
网友甚至把讨论上升到文明与科学关系的层面:教材问题只是表象,核心是文明问题。
不过这位网友也表示,指出问题,最终目的还是期盼改进。这句话也是温暖人心:这里是我们的家,我们盼着她更好。
总而言之,国内大学教材,对普通学生来说是比较不友好的。直接后果,让很多人学不上去,学不明白。
大学教材是这样,中小学教材是不是也有类似的问题呢?下面我们就来讲讲这个问题,并且给出一些解决思路。
02
中小学教材是否存在类似问题?
先说结论:国内中小学教材,对孩子们来说,也比较不容易懂。
今天,我们就拿小学数学来“说事儿”。简单对照人教版小学和美国数学教材(Go Math),就能发现美国教材对孩子是手把手、事无巨细的“保姆式”教学,而中国教材抽象、简略,对孩子的理解能力要求较高。
这一点,和大学教材的问题是差不多的。
顺便插播一下:
美国孩子的数学到底好不好?
每次说到美国数学这个问题,都有很多朋友马上产生疑惑:美国人数学那么差,为啥还拿它来说事?
这个问题,我们谈论过多次。大家可以复习这篇:为什么美国学生学的数学比我们简单却能做出很牛逼的东西?可以说是一个比较通俗易懂的回答。
文章的主要观点,很多学数学的人(包括我自己),也比较赞成:
美国给予不热爱数学的学生最基础的数学教育,这种低要求的直接结果就是,美帝99%的学生的数学都停留在生活勉强可以自理的水平上。
同时,美国给予热爱数学的学生高水平的数学教育。比如,小学有天才班,在高中会有AP课程( Advanced Placement ),学到微积分、数理统计这些高等数学内容。
关于中美国数学教育理念的差异,中科院博士生导师胡卫平教授也曾做过研究和分析:
这种教育理念的差距一方面体现为中国学生超强且牢固的技能,另一方面也使得他们在“提出问题、分析问题、设计整体解决方案”上不如英美学生(中国学生提出问题的能力明显低于解决问题的能力)。
除解决问题一项能力之外,中国学生在发现问题能力、想象能力、实验设计能力、技术开发能力、产品改进能力和应用能力的得分都低于英美学生。
再分享一个生活中的例子。
教美学者黄全愈的儿子转学到美国后,带回来的数学作业看上去比较简单,于是这位父亲向学校“抱怨”,儿子的老师因此专门回了他一封信,信中有这么一段,对美国数学的教育理念有非常到位的阐述:
数学不是算术。公式告诉你,做什么,怎么做,我们充其量像个计算器。要真正理解为什么这么做是对的?为什么那么做是不对的?问题就不那么简单了。
我们更强调的是孩子对那些隐藏在数字后面的概念的理解,从而在口头上和书写中能够使用他们所学的东西进行交流,而不是对算术法则的记忆。比如,我们会让孩子在记住乘除法则之前已能理解乘除法的实际意义。
我们的目标是培养孩子成为解决问题的能手,让他们学会思考,建立自信,从而去珍视数学。KK(作者儿子)当然是一个具有计算技巧的优秀学生,然而,算术仅仅是整个数学课程中的一个部分。我们在数学课里,会运用许多教学活动来挑战他的思维,从而也对他本身形成一种挑战。
美国小学数学课
按照美国数学课标,一个真正数学好的孩子应该具备什么样的能力呢?
遇到一个数学问题时,数学好的学生首先会问自己:
(1)这个问题包含的意义是什么(meaning to a problem),从而寻找解决问题的入口(entry point);
(2)他们会分析问题中的给定条件(givens)、约束(constraints)、关系(relationships)、目标(goals);
(3)他们会构建解决问题的路径(pathway),而不是马上跳进去直接答题。
(4)而且,数学好的学生能自如地用方程式、语言、图表去描述或解决各种数学问题。
(5)数学好的学生,还有一个重要的特征,他们尊重数学,从心里认同数学是理性的、有用的、值得努力去学的一门学科(sensible, useful and worthwhile) 。
-- 来源:CCSS课标
这样的理念,体现在教材上,就是鼓励有兴趣的孩子学透数学,帮助天资一般的孩子去一步步理解数学。
结果是,美国小学数学教材就变成了一本本大部头。
打开数学课本,整体上就是这样的感受 ...
相比之下,中国数学课本体量小得多。大量的功夫都要花在课外的辅导班、教辅上。
那么中美教材在编写上到底有啥区别呢?
还是拿具体例子来看。比如,每个小朋友都要学的乘法。
其实,让孩子理解“乘”的概念,其实完全不是我们大人想象的那么简单。
“乘法口诀表”,一言难尽 ...
先来说说我们的独有发明——乘法口诀表。(熟记乘法口诀,是咱们二年级数学教材里的一大主题。)
这个绝对是一个充满智慧的创造,相信绝大部分小朋友学习乘法,都是从这张口诀表开始的。
这张神奇的口诀表,大大提升了我们中国小朋友计算乘法的速度。
很多小朋友在不知道乘法是什么的时候,嘴里已经会背好多的乘法口诀了。
乘法口诀还和口语、故事连在了一起,也许又是“数学语文化“的一个体现。比如”不管三七二十一“,比如孙悟空去西天取经要历经”九九八十一难“。
但是乘法口诀真的这么好背吗?
这个视频,一定要看看 ...某种程度上,它体现了中国孩子在数学启蒙阶段的共同“困境”。
可怜可爱又让人心疼,大家肯定在想,为啥这么简单的一句“3×5=15”,小姑娘就是背不下来呢?
其实,对这个小朋友来说,这根本不是一个乘法计算题,也不是一个数学问题,而是一个记忆与背诵问题。
此时她完全不理解“乘”,因此在她脑海里乘法口诀表里的数字就是一串没有规律的乱码,和下面这张图没有区别。
数学靠“背”,有用吗?
我相信大家一定有自己的答案。数学不是算数,计算也不可能只靠记忆。
背乘法口诀,可以让计算乘法的速度变快。中国小朋友的乘法计算速度一定是最快的,但是这里有一个大问题 -- 对乘法的意义不见得真正理解。
下图是一个孩子的错题,显然没搞清楚“乘、除”概念。看来他并没有理解“乘”,而不理解“乘”,就不会理解“除”;就像不理解“加”,就不会理解“减”一样。数学真是一门环环相扣、漏一步错百步的学科。
相比之下,美国的小朋友不可能背出“one one equal one”这样的口诀,所以他们只能慢悠悠地去了解乘法。中国二年级上学期就开始表内乘法了,美国三年级才开始。
先来看看中国人教版的数学书(二年级上册)是怎么去引入乘法的吧!
可以看到,上面三个对加法总结的例子里,都用了“几个几”的说法。
但画风很快一转,马上写出结论:2x7读作2乘7(而不是2个7,或7个2)。“乘”虽然出现了,但它只作为一种“读法”,其意义没有进一步解释。
不仅如此,这个地方还立刻引入了交换的概念,2x7=14,7x2=14。你是小朋友的话,你会不会晕?
引入之后,教材就花不少篇幅让孩子熟记“乘法表“。这张图里有好多元素,不要说孩子,大人也看得眼花缭乱。
五组小狗熊
五五连加
五组骰子
十个乘式(换乘)
五个口诀 ...
各种方式,让孩子熟记乘法表 ...
目的是让孩子记住规律,从而掌握乘法。
再来看,美国孩子是怎么学“乘”的?
乘这个字对于全世界的小朋友来说,其实都是不容易理解的。美国小学数学教材的讲解方法要循序渐进的多。
首先,用“组 groups of” 的概念,说明“乘”
“4乘2”,严格上来说是4x2这个算式的读法。
4组“2”,意思是,“2个”为一组,一共4组,表达的是乘法的含义。
别看在语言用词上只是小小的一个改变,但它却可以立刻让孩子感受到乘法的内涵。就是这么神奇!
中国的“4个2”也有“4组2”的意思,但远远不够具象,没有大量借助模型加深孩子理解。
相比之下,当数字变大、计算变复杂时,美国教材的这种简捷模型,表现力就比较强。孩子看到4*3,眼前出现这样“4组3”的场景 ...
这比数插图中的小人要灵活、清晰的多。
再用加法,帮孩子理解“乘法的含义”
孩子学乘法之前,已经对加法很熟悉了。所以,教乘法,还是从加法做起。
这个过程,中国也走,但走得很快,而且视觉化、模型化做得不够细致。这是美国做法。通过图像模型的方式,先引导孩子们算3+3+3+3(3为一组,一共4组)
然后再引导小朋友去探索“Another Way”,另一种算法也就是乘法:3+3+3+3=4x3
这时乘法和加法的关系就通过图像建立起来了。
这样做,在小朋友的脑子里,乘法就不再是一个抽象的概念,而是从一组组相同数量的图形,到一串相等数字的加法,最后变成一个乘法算式。
引入模型,解释“乘法交换律”
在乘法中,有一个非常重要的知识点,交换两个因数(factors)的位置,最终的乘积是不变的。但如果只用这样的一句话,或者简单的图示解释,这个肯定很难让小朋友清楚。
中国数学书,画了三组气球,然后就写了3×5=15和5×3=15。然而,小朋友在这幅图中完全不能感受出“5组3个”这样的概念,这种讲解不太到位。
而美国数学用的“矩阵式”模型,就容易理解的多。(前文说大学生们搞不清楚矩阵有啥用,如果小时候这么学,长大就明白得很透彻了)
下面这张图,2行5列,可以横着数,那就是2组5,也可以竖着数,就是5组2;但不管是横着还是竖着,都是这10个,非常清晰地表示出了2×5=5×2这个概念。
举一反三,脑子里有这样的图,就非常容易理解乘法交换律了。
如果这个小姑娘的父母当时知道可以这么带娃理解乘法,孩子会少掉多少痛苦。
03
我们可以怎么做?
讲了这么多,回到我们想解决的问题:如果孩子学数学遇到困难怎么办?
这些困难,做家长的耳熟能详:
娃很难理解一些在你看来十分简单的数学概念,你跟他怎么讲,他也不明白...
数学题做了一道又一道,还是不断有错...
不知道数学有什么用,不喜欢数学,没有学习动力...
觉得自己没有数学天分,对数学躲着走...
数学成绩不错,但还是感觉没太学懂... 等等
这里,我会建议你另辟蹊径,给孩子找一些国外数学教材、教辅来看。美国数学、新加坡数学,在解决孩子数学理解困难方面,都有一些非常好用的资源。
比如美国数学,上述 Go Math 这本是经典教材 ...
其中包含非常详细的带孩子理解基本数学概念的步骤,在数学启蒙阶段尤其有用。
但 Go Math 这些数学教科书体量很大,而且国内也脱销了,所以其实可以用一些简单明了的原版练习册(书中英文一般都比较简单),帮助获得和国内数学教育不太一样的学习思路。
比如,Skill Sharpeners 是美国1-6年级普及率非常高的“国民教辅”,对标的也是和 Go Math 一样的CCSS课标,选其中的数学分册,就能快速 get 到新思路。
这些年,新加坡数学教学思路也备受称赞。特点就和新加坡这个国家一样,中西合璧,没有中国数学那么“简单粗暴”,也没有美国数学那样“细致入微”。
举个很有趣的例子,问:三个苹果和五个橘子相加,结果是什么?
中国直接写数字 5+3 =8;
美国会画出三个苹果,再画出5个橘子,然后拿出几个橘子形状的小塑料块,和几个苹果形状的小塑料块,解释橘子和苹果都是水果的概念(这样相加才有意义),再得出结论。
新加坡数学中会把苹果和橘子用同样的方块来表示, 由于是用同样的模块来表达,在一定成程度上抽象化了具体的橘子苹果,把其仅仅作为一个存在的实体单元,让学生不用分心于“苹果和橘子并不是一种水果”的困扰。
可以说,新加坡数学架起了“中国数学”和“美国数学”之间的桥梁。
新加坡数学书里,Targeting Math 算是一个主流。
TM教材主编Eric Chan博士是新加坡著名的数学教育专家
这个系列,针对1-6年级,有教材也有练习册,新加坡有将近一半小学在用,尤其是比较头部的学校,比如新加坡南洋小学、新加坡政府小学;也是国内多所国际学校和双语学校的指定数学教材。
此外,一些在线数学Program,比如数学启蒙阶段备受称赞的 “To Do Math 嘟嘟数学” ...
大名鼎鼎的可汗学院(有中文版) ... 网站和app上会提供大量教学视频,基本都短小精悍,1-5分钟讲1个数学知识点;如果孩子哪个点搞不懂,针对性地去看看会很管用。
比如,选择小学三年级,孩子们在这一阶段需要学习的数学知识就在这里了:
此外,Beast Academy Online(野兽学院),一套在美国广受好评的“超纲”在线小学数学program
这是针对美国学有余力的学生开发的在线Program;如果觉得想用更有挑战的素材培养孩子的数学思维,这是一个不错的选择。
AoPS对标数学竞赛的课程体系
总之,当孩子数学学习有困难时,我们也许应该提醒自己有两种可能:
问题不在孩子身上,而是我们的数学教材、甚至学校里的教学方法有待提高。所以,不要责怪孩子,更不要觉得孩子不是“这块料”。
解决的方法,未必是上培训班,或是大量做题。而是也像那些大学生一样,找一些原版的,或者国外引进的教学资源,带着孩子走一遍,也许就能茅塞顿开、一通百通。
相信我,孩子会开始理解数学。而理解,是学习的王道,对所有学科而言,都是如此。
新学期,我们共勉。
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