訪華的美國科學(xué)院院士、威斯康星大學(xué)阿士凱教授和我都是從事純數(shù)學(xué)研究的,也都從事過現(xiàn)代數(shù)學(xué)史研究,晚年又都專注于數(shù)學(xué)教育,經(jīng)歷頗為相似。
阿士凱教授拿出一張紙,寫下國際數(shù)學(xué)與科學(xué)測試中,針對8年級學(xué)生的一道分?jǐn)?shù)相減的計算題:問1/3-1/4=?這是道選擇題,有四個選擇答案。答案之一是分子分母分別相減,即(1-1)/(4-3)。這一答案當(dāng)然是錯的,但是選擇的學(xué)生還是很多,國際平均占參賽學(xué)生的25%,日本學(xué)生中選此答案的占到10%,韓國小于3%,而美國則為32%。
近三分之一的美國學(xué)生“喜歡”這一答案,為什么?令人不解。大家知道,分?jǐn)?shù)相減的正確答案要用通分方法求得。獲得正確答案的學(xué)生,國際平均只占總數(shù)的37%,日本有65%,韓國高達87%,美國只有29%。這就是說,經(jīng)過基礎(chǔ)教育的多數(shù)美國人,未來將不會做分?jǐn)?shù)的加減法。阿士凱教授問,如果中國也參加國際數(shù)學(xué)與科學(xué)測試,成績會怎樣?我覺得大概會和韓國差不多。阿士凱教授于是說,中國不要向美國學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)教育。日本就是因仿效美國的數(shù)學(xué)教育,學(xué)生成績不斷下降。事實上,1980年代日本學(xué)生在國際測試中的數(shù)學(xué)成績曾經(jīng)位居世界第一,以后漸漸落后,現(xiàn)在已經(jīng)比韓國差一大截了。
我的看法是,中國數(shù)學(xué)教育得益于基礎(chǔ)扎實。在中國,要求學(xué)生使用通分方法做分?jǐn)?shù)加減,屬于基本技能的訓(xùn)練?;居?xùn)練,往往很枯燥,學(xué)起來不怎么愉快,也沒有太多的道理可講。教學(xué)上只要按部就班,一絲不茍,熟練準(zhǔn)確,養(yǎng)成習(xí)慣就好了。這種教育理念,初看好像不大符合近來時髦的“創(chuàng)新”、“發(fā)現(xiàn)”的建構(gòu)主義教育理論,可是我國的一線數(shù)學(xué)教師依照傳統(tǒng)而行,嚴(yán)格訓(xùn)練,絕不走樣。在阿士凱教授看來,美國缺的就是這種樸素的有關(guān)基本技能訓(xùn)練的教育理念。
我向阿士凱教授請教的是對一篇文章的看法。2012年7月29日,美國《紐約時報》發(fā)表一位政治學(xué)教授的文章,題目是:“學(xué)習(xí)代數(shù)是必要的嗎?”文章認(rèn)為,學(xué)生學(xué)那么多的代數(shù)沒有用,浪費青春。我請他發(fā)表評論,阿士凱教授自然是極力反對。
美國數(shù)學(xué)教育“忽視數(shù)學(xué)內(nèi)容”的現(xiàn)象,有很深的歷史根源。美國D.克萊因有一篇文章,梳理了美國百年基礎(chǔ)教育的歷史。其中提到,20世紀(jì)初,美國的數(shù)學(xué)教育曾被杜威的進步主義教育思想所左右。杜威教育學(xué)說的傳承人W.H.克伯屈曾是一位數(shù)學(xué)教師,后來投入杜威門下。他在1920年代曾有兩段十分雷人的話:“就日常生活中的思維類型而言,數(shù)學(xué)害大于利?,F(xiàn)有中學(xué)的代數(shù)學(xué)和幾何學(xué)的學(xué)習(xí)不應(yīng)繼續(xù)下去”;“我們過去教的代數(shù)和幾何,不是太少,而是太多了”。我讀到這一段,也是驚詫莫名。因為克伯屈在數(shù)學(xué)教育里推行杜威進步主義教育,美國中學(xué)生選修代數(shù)的人數(shù)比例,由1910年的56.9%下降到1954年的24.8%。阿士凱教授說,1960年代的新數(shù)學(xué)運動,目的是要加強現(xiàn)代數(shù)學(xué)內(nèi)容。那時,一批真懂?dāng)?shù)學(xué)的數(shù)學(xué)家,已經(jīng)用通俗的筆法寫了教科書,可是大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師還是根本看不懂。后來新數(shù)學(xué)運動自然是失敗了。歸根結(jié)底,仍舊是美國數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)水平跟不上。
這次會面之后,我一直在想,杜威的進步主義教育,倡導(dǎo)“以學(xué)生為中心”的愉快教育,主張“教育即生活”“學(xué)校即社會”,說得十分動聽。但是忽視對“數(shù)學(xué)內(nèi)容”的研究,缺乏數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性,具有致命的缺陷。我們?nèi)绻o隨其后,亦步亦趨,將來會不會像美國數(shù)學(xué)教育那樣,弄得學(xué)生做分?jǐn)?shù)加減法也大量出錯?如果不認(rèn)真對待,任憑“去數(shù)學(xué)化”思潮泛濫,后果真的很難說。
阿士凱教授說,現(xiàn)在美國大學(xué)里的數(shù)學(xué)教授,80%都具有在國外接受基礎(chǔ)教育的背景。美國的大學(xué)研究生水平雖好,但是基礎(chǔ)教育不行。在我看來,阿士凱教授表達的是美國式的憂患意識。我們也有自己的憂患:數(shù)學(xué)英才教育的缺失。美國的一些優(yōu)秀中學(xué)生,已經(jīng)在學(xué)習(xí)多變量微積分和群論,接觸愛因斯坦的相對論,走上DNA、RNA的分子生物學(xué)前沿,可是我們的一些優(yōu)秀生卻在為爭做“高考狀元”而深陷題海。
(張奠宙 作者系教育部師范司高師教學(xué)改革指導(dǎo)委員會委員,《高中數(shù)學(xué)課程國家標(biāo)準(zhǔn)》研制組組長。本文有刪節(jié))
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