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[转载] 所谓“中国学生数学NB”的神话 (豆瓣 寒璧斋小组)

所谓“中国学生数学NB”的神话 (豆瓣 寒璧斋小组)

来自: 苏仁(以无为行有为, 以有为守无为)


都说中国学生数理基础NB,呵呵

中国只是中学数理比较好,到了大学就甭提了。

中外工科高等教育有巨大差异,尤其体现在数理基础课上。

国内而言,首先是数学工具对中学思维的极端迁就
中国工科教材除了基本的微积分运算之外,像中学生一样喜欢用标量式,喜欢只考虑大小,忽略方向,甚至还出现过 “略去负号不写,只考虑大小”这样的语句,尽量避免使用矢量式。
而欧美的力学课程中一开始就使用大量的矩阵理论和线性空间知识,强迫学生以比较抽象的思维从比较高的视点看问题,摒弃中学思维中的部分陋习

到这里之后才发现,很多中国留学生奇怪为什么老外出题不懂的循序渐进,一上来就是如此复杂的问题。虽然他们中很多人是清华、西工大或者上交前几名的尖子。
这就是中外工科教育的另一差异
我们培养的是解决简单问题的熟练度。优秀学生也只是解决简单问题的熟练度比较高而已。我们在一些常见的简单问题上有很多结论,要求学生背下来,对这些结论的熟练与否决定了学生考

试成绩的高低。
老外很奇怪中国学生怎么背了这么多结论,而且都是他们没有刻意强调的。最重要的是,中国学生觉得这些结论很有价值,很高深。而老外觉得...
进行一下张量运算,这根本就是显然的嘛,高深个屁。

总而言之,我们长期以来“背结论”式的教育,扼杀了学生的推理能力,使得学生过分依赖结论。

举个简单的例子,理论力学课程中我们非常强调动量守恒和角动量守恒,套这两个公式一下子就能解决很多中式题目。
但如果一个模型,他既不是动量守恒,也不是角动量守恒,中国学生中的尖子也会很烦。因为这是不按套路出牌的。
老外才不管这些,算了满满一页纸,告诉你:我不懂什么狗屁动量守恒或者角动量守恒,因为它的动量和角动量的一个线性组合是守恒的。


还有
助教谈到几个经常被中国学生问到的蠢问题
“角速度怎么能算矢量呢?它不是转圈的嘛,向量应该是直的”
“面积什么时候都成矢量了?中学的时候可是一直把他当标量的”
“一致连续和连续到底有什么区别啊,一致收敛和收敛呢?”
难以摆脱中学逻辑的阴影,思维高等不起来,是中国学生普遍存在,亟待解决的缺陷

学了实变函数之后,中国学生仍然天真的认为求导和积分互为逆运算,仍然信奉“先积后导全抵消”。
在国内学了一年线性代数(这还算好的,有的只学了半年),竟然不知道对称阵可以正交对角化(这种学生在国内的线性代数考试中可能拿了90多分,国内只考个算行列式,特征值特征向量

什么的,当然水)。当课上涉及这些内容时,面露惊讶神色,张大嘴做见上帝状的,只有中国学生。

再举一个揭中国学生伤疤的,

中国学生对 “场”非常没概念,对“梯度,旋度,散度”的了解只停留在定义式上,应用尤其不熟练。中国学生虽然中学的代数运算技巧、三角变换技巧非常高深,让老外瞠目结舌,但上了

大学之后对那些蕴含着大智慧的高等工具却有强烈排斥倾向。除了基本的微积分运算之外,中国学生的数理思维能力还停留在中学巅峰时期的水平,甚至还差些。

中国学生认为柯西不等式是不显然的,是一种技巧,是少数人的专利,有畏惧心里,更遑论 holder和minkovski不等式。工科学生99%不知道柯西不等式,剩下的1%中又有99%不会用。而国外教

学大纲是按照高屋建瓴的线性空间思维建立的,无论柯西,holder还是minkovski不等式,根本就是“三角形两边之和大于第三边”那样显然直观。

OK,不举具体例子了,太多了。一说凸函数,随便交换极限次序之类的笑话,80%都是中国学生整出来的。以后谈谈体制问题。

又忍不住了,再举一个例子:

上面说的那些东西,不是我首先发现的,以前也有不少人抱怨过,包括国内某些教授。他们的回应就是加强数学基础课的教学,把工科的“高等数学”改成“工科数学分析”。数学分析好啊

,有大智慧的,但这时咱们的“山寨文化” 又起作用了:谁让你名字前面挂了“工科”二字,于是数学分析比高等数学优越的内容一删再删,最后变成了和高数没什么区别的东东,除了名字挂着个数分。

我们批量生产的人才,自称学过数分,连柯西收敛准则都不知道,分不清逐点收敛和一致收敛,自称学过傅里叶分析却只会套公式而不知道三角函数系的正交性,把助教都快整疯了。她眼中

的中国留学生从来就不以数学水平著称,法国人和匈牙利人才是。

所以我们必须反思:为什么中国的中学生比老外的中学生数学物理都强,而且不止一星半点,到了大学却不仅被迎头赶上,还被远远超越?是什么造成了我们对高等思维、高等工具的排斥感?

我们的中学教育到底靠什么领先:

我们通过题海战术,让学生反复练习初等数学中一些较为非主流的,近代数学毫不感兴趣的技能(比如初中几何的辅助线,三角形全等,高中的三角函数代数变换,降幂扩角,倍半角公式,怎么样又勾起大家的痛苦回忆了吧)。而国外会强调一些空间知识,比如把长度的概念拓展成“模”,初步引入其他空间的三角不等式之类,略显抽象,但在我们看来毫无用处,因为这些东西不能帮我们算出椭圆或者抛物线的方程,而高考就靠这些。多记忆一些结论之后,乍一看起来我们的中学生比老外要多一些“形式运算”的数学技能。但这些技能在高考后会被迅速忘却,这方面的优势没了,抽象思维能力的劣势还在,“形式运算”的习惯还在,于是“随便交换极限次序”之类的笑话便不足为奇了。

同时,中国中学的教育只展示了数学最丑陋的一面,而不是优美的一面。无尽的题海使学生厌倦或者恐惧。进入大学之后由于没有了高三那样的压力,学生逃避或抵触高等思维、高等工具已成必然。而反观国外,已有概念在新的空间的推广,前后的相似之处,联系和区别,更能体现数学的本质,告诉学生数学是优美的。
中学数学技巧无论如何高深,终究也只能解决简单问题。.

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我们的数学真得有问题。

我是理科生,在美国留得学。 留学的时候就发现问题。 就是在物理这类基础科学中, 第一梯队觉得是美国人的天下。 (ABC算美国人)。 中国留学生都跟得上,但很难出众。 勤奋,用功,聪明, 但着眼界有问题。 这个眼界问题,是个潜力问题, 大学教授一方面育人, 一方面也是组织科学论文生产。 中国学生成了整个生产环节中的“民工”角色。

这篇文章我看得很明白, 但是多数中学生家长看不懂, 能写个通俗版的就更好了。 不过这个不容易。.

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我都不愿意误人子弟

理科背景,美国学位的我, 按说要做教育做初高中物理类的补习应该是和背景相符, 得心应手, 名利双收。
但是放弃这物理去做纯外教小学英语( 星吧阁创意英语), 是做个良心事业, 就是希望从小让孩子的眼界拓宽。 理解美, 数理化其实也很美。 美存在于逻辑,运用,探索等一系列的过程中。

现在体会大学校园里两座铜像“德先生”和“塞先生”, 人文科技的结合是教育之美。 公式是结果, 没有过程的结果是无果的。.

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我觉得小学的数学教育就和国外差一大节了,虽然看上去国内教的难,但是在思维训练上这个差距不是一点点,我不明白那些结论都是谁总结出来的,估计是没有去听过课的人总结的。.

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回复 1#慢吞吞 的帖子

>中国中学的教育只展示了数学最丑陋的一面,而不是优美的一面。无尽的题海使学生厌倦或者恐惧。

小学奥数题还要丑陋.

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分数加法

分数加法大家都会的,怎么做?很简单,通分是关键。
有两种教法:
1、告诉你分数加法的关键是通分,然后一步步教你如何寻找公倍数,由此引申出来教你如何找出因子,一堂课就可以讲完所有的内容。然后花十堂课的时间去练习,反复操作老师交给你的流程。
2、把分数加法的问题提出来,同学们通过猜想、讨论、验证、分析、总结、反思,充分运用已掌握的数学方法,如画图、实验等,充分运用已掌握的数学技能,如加减乘除等。最终,同学们发现分数加法的关键是公倍数,由此引申出如何最方便地找到公倍数,如何寻找最小的公倍数等等。这个过程可能比较漫长,可能也需要11节课的时间,甚至更长。

这两种教法,你觉得哪种更好呢?.

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写得很好,送花.
中国大学的物理和数学,确实和高中的很像很像..

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回复 1#慢吞吞 的帖子

>所以我们必须反思:为什么中国的中学生比老外的中学生数学物理都强,而且不止一星半点,到了大学却不仅被迎头赶上,还被远远超越?是什么造成了我们对高等思维、高等工具的排斥感?

小学里面奥数做多了,到中学会对方程产生排斥感,总觉得能够用算术方法解题才是厉害的。
对中学阶段的学习极为不利。

我见过这样的例子。.

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人类进步是因为有好奇心,孩子们都“被学生”的没了好奇心,如何NB.

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回复 8#火车是运茶的 的帖子

我还见过这么一个例子,初中生碰到什么问题都设X、Y,为何要设呢?不知道。.

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回复 8#火车是运茶的 的帖子

强烈赞同,看到W网上那种奥数,都集中在两个,三个个体的比较上,以后大了学微积分或者解决样本数未知的问题时,还会沿用奥数这些方法吗?担心中。.

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回复 6#ccpaging 的帖子

这两种教法,你觉得大多数老师会使用哪一种呢?.

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引用:
原帖由 火车是运茶的 于 2010-11-19 20:16 发表 \"\"
这两种教法,你觉得大多数老师会使用哪一种呢?
我的老师教学水平比较低,他们只完成最低限度的教。那时候的教材也比较简单,大家跟得比较轻松。学有余力的同学可以自己去“生”想。
现在的老师教学水平高了,也不满足于完成最低限度的教,把知识简化又简化,小学数学变成了几十个公式。现时的教材也比较复杂,大家跟得不轻松了,学有余力的同学越来越少,没时间去“生”想。.

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看了这篇文章我感到很欣慰,原来我数学数得不好,不是我的错,是教材和教法的问题。.

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所有的学科,都是外国人教得好,越往上越明显。
但是,外国人只有学得好才会留下来继续。兴趣是最好的老师,做得最好学得最好的大都是他们。
可他们的总体数学水平还是比中国人低的,有些人算账也算不清楚。没见先进的数学教学在他们身上发挥什么作用。
当然,我认为这样很好。不从事专业研究的何必学那么深呢?全体学奥数,大多数孩子在陪练,外国人是不可想象的。
所以讲,好学生最好要出国。
在国内读不好的,就要具体情况具体分析了。

[ 本帖最后由 不二周助 于 2010-11-19 23:55 编辑 ].

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太赞成这个文章的观点了,这也是我在国外大学发现和思索的问题。都说中国学生数学好,但真正需要好的数学基础的领域我们学生的表现都不是很理想。不是我们中国学生不努力,但是在逻辑思维方面始终要慢几拍,另外在空间结构等方面都有障碍。所以教学方法是关键,思维定势一旦固化就很难突破。国外是有简单计算都要依赖计算机的学生,但不妨碍他们在建筑、工业设计等领域都有不错的表现。我们的学生接受的是填鸭的训练式教学,不是通过激发兴趣、正确引导、独立分析的方式学习,缺少真正的思维训练。我们的教育问题还是任重而道远。.

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回复 8#火车是运茶的 的帖子

因为有些老师严格禁止他们使用正向思维的方程,并且还告诉他们方程都是笨蛋才用的方法。莫明其妙!.

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回复 17#千零 的帖子

是学校里面的老师还是培训班的?.

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只要是“教”就已经错了

小学里边,不是说“教”方程先进还是“教”算术更先进,只要想“教”就会犯错误。

大家想想看,这些所谓的应用问题在生活中用到过没?很少用得到。
如果你打算会见网友,会计算两车相向而行的路线,相遇时间吗?几乎从来不会。
小学被“教”这些东西有用吗?根本没用。

从掌握技能的角度考虑的,如果你要进工厂了,要去操作车床,那么要被“教”的。既然我们将来是为了去操作车床,那么直接去学如何操作车床,不是更节约时间吗!

我们不能把小学的知识等同于掌握学习技能,因为那种技能毫无实用价值。小学的知识是若干个 Sample,通过这些 Sample,同学能在较低知识储备的情况下,尝试和体会知识进步、思维进步的全过程,由此,同学们能获得基本的科学素质。仅仅是学会了些毫无实际意义的解题技能,没有思考,不会思考,不能思考,这小学也就白读了。

“思考”如何教?这没法“教”。只要是“教”就已经错了。

[ 本帖最后由 ccpaging 于 2010-11-21 13:00 编辑 ].

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回复 18#火车是运茶的 的帖子

培训班的,而且不在少数。直白的用方程就剥去了小学奥数人为故作神秘的外衣。.

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回复 20#千零 的帖子

误人子弟.

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回复 21#火车是运茶的 的帖子

有位家长问培训班老师,如果用方程做会不会算错。老师回答,中学优先录取算术方法的孩子,算术方法的孩子聪明!这都哪儿跟哪儿啊?有中学老师出来说说么?

[ 本帖最后由 千零 于 2010-11-21 14:34 编辑 ].

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引用:
原帖由 千零 于 2010-11-21 14:20 发表 \"\"
有位家长问老师,如果用方程做会不会算错。老师回答,中学优先录取算术方法的孩子,算术方法的孩子聪明!这都哪儿跟哪儿啊?有中学老师出来说说么?
中学老师认为,小学老师教的方程方法是错误的,说的难听点,被教错了。
问,为什么小学老师不好好教算术,为衔接初中做准备?

大学老师认为,中学老师教的大学解题方法是错误的,说的难听点,全被教错了。
问,为什么中学老师不好好教中学知识,为衔接大学做准备?.

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回复 23#ccpaging 的帖子

如果真是对数学有兴趣,解决的办法其实很简单。小学同学学有余力,且完成小学数学的思维能力要求和素质要求,那么,他应该上中学老师的数学课,而不是上小学老师讲的中学课程。中学也依此类推。.

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回复 22#千零 的帖子

培训班老师当然拣对自己有利的话来讲.

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Math is sexy ....

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2010-11-21 17:54

math.jpg

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回复 16#xsxsl 的帖子

我儿子想去国外学建筑(可能是信口开河),想问一下,去国外学建筑需要哪些科目的能力特别突出?我对此是一窍不通。
他的数学能力一般,尤其是计算,有时连口算都会错。但空间概念貌似不错。目前在学素描,不知道学得怎么样。审美意识倒是非常优异。.

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引用:
原帖由 千零 于 2010-11-21 14:20 发表 \"\"
有位家长问培训班老师,如果用方程做会不会算错。老师回答,中学优先录取算术方法的孩子,算术方法的孩子聪明!这都哪儿跟哪儿啊?有中学老师出来说说么?
再仔细考虑一下的话,我倒没有觉得培训班老师在故意误导人。有可能他们自己真的是这么认为的。
而且根据我自己的观察,持这种观点的老师和家长都不在少数。
我在以前开的帖子里面讨论过这个话题。

今天换个角度发挥一下。
有个词叫做“屠龙术”,什么意思呢?
龙很厉害吧,一般人触其逆鳞则必死无疑。
那么能够跟龙战斗并胜而屠之的,必有绝艺在身,非常人也。
比喻非常高难度、深奥的学问或者技艺。

问题是,世上并没有龙这种生物。
屠龙术也就失去了其存在的价值。

同样的道理,同学们进学校学习数学,首先是为了掌握用数学手段认识世界、解决问题的本领。
这个时候就需要用合适的工具去对付相应的问题。
有一些问题,用方程去解是很容易的,容易到使得这类问题没有什么智力训练的价值。
而且,有一个统一的方法,可以系统化地解决一类问题。
可是用算术方法去解,就不一样了。
不停地绕弯转圈还不算,每个问题还需要有专门的解决办法。

费了九牛二虎之力培训好之后,问题来了:
并没有别的方法解决不了的难题非要你用弯弯绕的算术方法去解。.

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回复 28#火车是运茶的 的帖子

再补充一下:

并不是说小学生们不需要学习算术方法,直接跳到方程去。
小孩子的逻辑思维能力是需要时间、需要教育来发展的。
方程虽然能够解决更多的问题,却具有一定的抽象性,小学生不容易掌握。
所以需要学习算术方法,解决一些简单的问题。
以后再过渡到方程,解决更加复杂的问题。

用简陋的方法去强行解决复杂问题,我一向都是反对的。.

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回复 8#火车是运茶的 的帖子

恩,我一直觉得很奇怪,明明用代数很容易就解得出的题,为什么一定要用很复杂的算术方法来做,这种搞脑子搞得一点意义都没有。

我儿子现在4年级,他们已经在学代数,在这之前,也从来没有用算术方法做过很搞脑子的题。中国的教育确实是有些问题的。.

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帖子的作者,在国内是学工科的,猜想出了国,偏应用的专业不容易进,被迫转到偏理论的相关专业里,那点数理基础就显得太不够用了。如果是国内好的理科学校,学过几门理论物理,应该不至于这么惨。。。中国的数学老师学的都是纯数学,视野不是一般的窄,除了演算根本不会应用数学工具解决任何问题。.

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=

[ 本帖最后由 meia 于 2012-11-28 08:27 编辑 ].

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回复 32#meia 的帖子

家长和老师都要保持开放的心态…….

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回复 33#火车是运茶的 的帖子



[ 本帖最后由 meia 于 2012-11-28 08:27 编辑 ].

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回复 34#meia 的帖子

尝试着和老师沟通。.

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回复 35#火车是运茶的 的帖子



[ 本帖最后由 meia 于 2012-11-28 08:28 编辑 ].

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我觉得大多数家长其实是,怎么说呢,进理想的大学需要哪块敲门砖,就想办法让孩子掌握哪块敲门砖就行了而已,数学也只是其中一块,有几个家长(即便是孩子获奥数一等奖的)想让孩子长大后做数学家、物理家的呢,尤其是女孩。敲门砖用过了之后被扔掉也很正常,真正感兴趣的自会研究下去,即便老师不教他也能自学赶上别人,不喜欢的扔了也没什么可惜的,因为它的使命已结束了嘛。而且有时有的人虽然有数学或其他某一方面的天赋,也不见得就一定会对这方面感兴趣,有的人是学习能力很强,想学什么都比别人容易成功,既然现在大学看重这些,他就学了,也得到了一些成就,但也不见得就一定会对数学物理什么的方面感兴趣,而且做人还有现实生活方面的考虑呢。我是想说有人把学数学作为一个目标,可也有人把学数学作为一种手段,目的不一样所以方法也就不一样了,而中学的老师应该会更倾向于后者,因为他需要针对大多数人的需求

[ 本帖最后由 糖果她妈 于 2010-11-22 22:19 编辑 ].

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思维的定式

我自己的体会:思维的定式,是我们往深往高走一步的障碍。 多年的教育训练形成了一种习惯,造成了一种思维定式,这让我等非超智商的土鳖类工科生走到一定程度后,很难突破。

不光是理论上很难突破,我早就悬崖勒马跟理论说再见了;在技术上一样,发展到一定程度后,惯性的定式形成了,虽然很努力,就是很难突破了。

我现在很担心我把一些思维定式不自觉的传授给我女儿,如果这样,还是让她自己从学校获取数学知识吧,说不定我干预少点,还对她有好处呢。.

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回复 38#pp_dream 的帖子

我仔细研究过我儿子的数学书,对于他们那种循序渐进,螺旋式提升的编排方式深表赞同,而且,他们的书编得简单易懂,小孩子都能自学成功,我儿子有时候上课开小差,有的东西没弄清,我都是叫他自己看书把不懂的东西自己补上。通过几年的螺旋式加强印象,他们对数学中的各种概念应该是理解得非常清楚的了。.

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回复 26#jingjing2010 的帖子

看了20多年这图形,今天看到了骨子里。我是否会大彻大悟呀。期待!!!.

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神话还是笑话,介个问题,手握一把最优秀中国学生,且随便挑挑拣拣的丘成桐不是早有定论了?.

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回复 41#ljj 的帖子

WW上知道丘的人不多.

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教材是好的,很科学的。螺旋式的教学安排,实施者是老师。如果遇见一个会教的老师,这样的安排能让他们学好数学。但是,大多数老师特别是外国人的小学老师自己的数学也不咋样,这个螺旋式往往会造成一个概念还没搞清就结束了,然后这个概念的深层次要到下一学期甚至学年才出现。如果没有适当的强化和练习(这个可以是老师,也可以是父母来教),很多孩子的脑子里就是一片糊涂。等积累不懂的东西多了,就很难自己通了。不管怎样,还是需要每次学的时候搞清楚的,而且指望课堂上是不够的。
做题也是如此,概念搞清的不一定会做题目做对,我认为中国的小学数学虽然机械,但是练习还是有效果的。最好能结合一下。我有个朋友就是将中国数学,比如乘法口诀结合到她儿子国外的数学课程中(她儿子是生在国外的),外国老师很吃惊的,认为孩子很聪明,后来果然孩子考进了一个他妈妈想都不敢想的一流私立名校。

[ 本帖最后由 不二周助 于 2010-11-24 11:13 编辑 ].

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但是有一点,中国的数学教得比较boring,让本来对数学不感兴趣的人怎么样也提不起兴趣。外国人弄得很有趣味,面也比较广,不管结果怎样,学习数学的过程还是有乐趣的。.

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回复 43#不二周助 的帖子

说得很对,学校里时间有限,老外又不喜欢布置太多作业,所以,怎样把学会的东西通过做练习把它牢固掌握,还是要靠家长额外补充一些的。

我们学校老师经常会给家长一些建议,买一些什么样的教辅书可以给孩子再补充一下,做不做还是看家长自己的。所以,我觉得在美国主要还是看家长是不是抓得紧,如果家长都不在乎,那就没人在乎了。.

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