胡小群
瑞典不為競賽的『數(shù)學(xué)競賽班』
胡小群
2013年8月,我來到位于瑞典斯德哥爾摩市的丹德呂德高中考察交流。丹德呂德高中是一所瑞典優(yōu)質(zhì)綜合高中,以其數(shù)學(xué)特色項目享譽全國。自上世紀80年代起,就有全國各地的學(xué)生不遠萬里前來求學(xué)。
這個為數(shù)學(xué)尖子特設(shè)的項目,在瑞典全國只有4所高中開設(shè),因為IMO(國際數(shù)學(xué)奧林匹克競賽)瑞典國家隊的學(xué)生幾乎都出自這4所學(xué)校,因此該班也被視為“數(shù)學(xué)競賽班”。以2013年為例,瑞典國家隊6名成員中有3人出自丹德呂德高中,其中一人曾獲IMO銀牌。
在中國,IMO國家隊的選拔一般從全國高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽省市一等獎中選前幾名參加冬令營培訓(xùn),再從中遴選出部分參加國家集訓(xùn)隊,最終選出綜合測試分數(shù)最高的6名學(xué)生入選國家隊。在2012年以前,只要獲得全國高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽省市一等獎?wù)撸纯傻玫酱髮W(xué)保送資格;從2013年起,須進入國家集訓(xùn)隊方能獲得大學(xué)保送資格,但獲得全國聯(lián)賽省市一等獎的學(xué)生在大學(xué)自主招生中依然具有很大優(yōu)勢。在升學(xué)的巨大誘惑下,從小學(xué)到高中,我國可謂全民奧數(shù),遍地開花,一片欣欣向榮之象。
瑞典的大學(xué)升學(xué)則取決于高中階段的成績(如果高中階段成績不好也可以參加國家組織的統(tǒng)一測試作為補救),卻沒有任何政策將數(shù)學(xué)競賽與入學(xué)掛鉤。因此,瑞典每年申請“數(shù)學(xué)競賽班”的學(xué)生人數(shù)雖遠少于中國,但學(xué)生的動機卻十分單純——僅僅因為對數(shù)學(xué)的喜愛。
出于對培養(yǎng)人才的考慮,也出于培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才的需要,我雖意外又覺得符合情理:瑞典“數(shù)學(xué)競賽班”并不是圍繞數(shù)學(xué)競賽來開展教育活動的,而是注重數(shù)學(xué)知識的全面學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生扎實的數(shù)學(xué)素養(yǎng),換言之,其培養(yǎng)模式是完全素質(zhì)化的。
在3年的學(xué)習(xí)中,學(xué)生除須完成國家規(guī)定的高中數(shù)學(xué)內(nèi)容外,還要額外修習(xí)數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、空間解析幾何、離散與組合數(shù)學(xué)4門課程——這恰是大學(xué)數(shù)學(xué)系一、二年級的基礎(chǔ)課。在每周8小時的課程中,6小時由該校數(shù)學(xué)教師任教,2小時由大學(xué)教師講授。帶教數(shù)學(xué)競賽班的數(shù)學(xué)教師通常也有幾年的大學(xué)任教經(jīng)驗。
除此以外,學(xué)生還須在高二或高三撰寫一篇高質(zhì)量的數(shù)學(xué)論文。經(jīng)筆者了解及閱讀,學(xué)生論文的水平大概相當于國內(nèi)數(shù)學(xué)系本科生畢業(yè)論文。
在中國,參加數(shù)學(xué)競賽班的學(xué)生往往用約一年的時間快速學(xué)習(xí)高中知識和極少量高等數(shù)學(xué)知識,隨后投入一兩年以題海戰(zhàn)術(shù)為主的競賽訓(xùn)練。而大學(xué)數(shù)學(xué)系的學(xué)生,在全力以赴專功數(shù)學(xué)的前提下,完成4門基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)外加一篇本科論文一般也需要近兩年時間。那么,丹德呂德高中的學(xué)生是如何做到同時兼顧其他高中文化課程并準備數(shù)學(xué)競賽的呢?
“他們不為數(shù)學(xué)競賽作額外準備。”丹德呂德高中高三數(shù)學(xué)競賽班的數(shù)學(xué)教師烏勒夫直截了當?shù)鼗卮鹆宋业膯栴}。“拿作業(yè)來說,他們一周只有10道題不到的家庭作業(yè),有時甚至只有一道?!?/p>
“可是,如果他們多花半年為數(shù)學(xué)競賽作一些針對性訓(xùn)練,顯然會考得更好,很可能銀牌就變成金牌了,為什么不多作些訓(xùn)練呢?”我還是忍不住追問。
“銀牌變成金牌有什么意義呢?”烏勒夫似乎對我的問題感到很奇怪。
“為了榮譽!”
“我們從不追求這些,老師和學(xué)生都不?!睘趵辗虼鸬溃瑤е睔W人特有的淡定,“枯燥的競賽訓(xùn)練與數(shù)學(xué)的本質(zhì)相去甚遠,反而可能使學(xué)生喪失對數(shù)學(xué)的興趣,并影響他們對高等數(shù)學(xué)核心內(nèi)容的理解。學(xué)生來這里是為了數(shù)學(xué),不是為了數(shù)學(xué)競賽?!?/p>
在與丹德呂德數(shù)學(xué)競賽班學(xué)生的聊天中,烏勒夫的說法得到了驗證。不止一個學(xué)生表示,他們對更貼近數(shù)學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容更感興趣,也樂于進行數(shù)學(xué)研究或撰寫數(shù)學(xué)論文。至于競賽,則只是水到渠成的產(chǎn)物,“勝”亦欣然“敗”亦喜。
非應(yīng)試教育下產(chǎn)生的數(shù)學(xué)競賽高手,潛力才更不可限量。也正因如此,這些學(xué)生始終能保有對數(shù)學(xué)的濃厚興趣。初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)大相徑庭,許多中國學(xué)生在初等數(shù)學(xué)的技巧中翻滾多年后,最終發(fā)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)完全不是他們之前以為的樣子。而在高中階段較為全面地了解大學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容后,丹德呂德數(shù)學(xué)競賽班90%以上的學(xué)生會保留對數(shù)學(xué)的興趣,最終進入數(shù)學(xué)系深造。相較之下,國內(nèi)眾多數(shù)學(xué)競賽班的尖子生拿獎后徹底放棄數(shù)學(xué),這也從另一個側(cè)面解釋了為什么中國作為數(shù)學(xué)競賽超級強國卻在當代數(shù)學(xué)史上鮮有建樹。
幾天后,在一節(jié)旋輪線的課堂中,烏勒夫老師和學(xué)生一起展示了瑞典人所理解的素質(zhì)教育。在這節(jié)高難度的數(shù)學(xué)課上,烏勒夫先用半個小時介紹旋輪線的物理背景、方程推導(dǎo),并利用三角變形和積分技巧求旋輪線長度。授課過程邏輯清晰、行云流水,在關(guān)鍵概念和計算上處理得非常嚴謹,強調(diào)了每個變形的等價性和公式適用范圍。之后,烏勒夫并沒有討論哪怕一個例題,卻拓展地介紹起旋輪線與最速降線的關(guān)系,并在學(xué)生的提問下與學(xué)生討論該證明的一些基本觀點與想法。(限于工具,高中生并不能證明這個很難的結(jié)論。但隨著烏勒夫的引導(dǎo),有幾個學(xué)生竟已能觸及變分法的基本想法!)
在一個多小時的課堂里,學(xué)生們在教師推導(dǎo)講授時仔細聆聽,做筆記,偶有提問。而在之后半小時的討論環(huán)節(jié)中則表現(xiàn)熱烈,問題層出不窮,部分學(xué)生還結(jié)合計算機做圖驗證或輔助計算,直到下課。毫無疑問,學(xué)生都從這堂課中不僅收獲了基礎(chǔ)知識和方法,還充分鍛煉了思維能力與創(chuàng)新意識,這實在是我夢寐以求的課堂環(huán)境??!
在課堂中,我還觀察到一個現(xiàn)象,那就是瑞典學(xué)生對微積分的運算技巧等內(nèi)容并不生疏,基本達到了國內(nèi)數(shù)學(xué)系本科生的水平。事實上,國內(nèi)數(shù)學(xué)競賽課程也有微積分,但只限于計算和求導(dǎo),以用于更方便地求解初等數(shù)學(xué)題,對導(dǎo)數(shù)、微分等核心概念卻往往一帶而過。
懷著最后一絲疑惑,我問了幾個學(xué)生微積分的基本概念,不出意外,每個學(xué)生都能回答到位,這與國內(nèi)一些競賽“專業(yè)戶”學(xué)生形成了鮮明對比。
寫這篇文章,既是對瑞典數(shù)學(xué)競賽教育的一個簡單介紹,也愿能對我們的同行有所啟發(fā),使數(shù)學(xué)競賽早日回歸到數(shù)學(xué)競賽的初衷,即培養(yǎng)興趣,開發(fā)潛能。但愿有一天,不愛數(shù)學(xué)的孩子不會埋頭于競賽訓(xùn)練,愛數(shù)學(xué)的孩子不會在通過層層選拔得到大獎后卻不再熱愛數(shù)學(xué)。
構(gòu)建一個真正適合數(shù)學(xué)尖子生發(fā)展的初等教育模式,我們?nèi)沃氐肋h。
(本文摘自《上海教育·環(huán)球教育時訊》)
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?編輯/申冬梅