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上周三,外灘君通過Skype對大洋彼岸的現(xiàn)任美國奧數(shù)隊主教練羅博深做了一次視頻專訪。
就在7月底,羅博深帶領(lǐng)美國隊在國際奧林匹克數(shù)學(xué)競賽(IMO)的賽場上力壓韓國隊和中國隊,衛(wèi)冕冠軍。這位出生在美國的二代華裔教練,自己也曾在1999年代表美國隊出戰(zhàn)國際奧數(shù)比賽,并獲銀牌。當(dāng)時他的總教練馮祖鳴也是華人。
▲ 1999年羅博深參加IMO,獲得銀牌
而15年后正式接棒的羅博深,執(zhí)教美國隊僅三年,就神乎其神地改寫了21年以來國際奧賽的歷史記錄,實在讓外灘君難掩一探究竟的好奇心。
不知是否是出于謙遜,羅博深說,心理上的優(yōu)勢是今年美國隊再度獲勝的關(guān)鍵,因為隊員和教練都認識到獲勝是完全有可能的,因此也格外拼。
而當(dāng)外灘君問起老生常談的刷題之殤,令我頗感意外的是,羅博深并不反對刷題,只不過他有一套獨特的刷題“技巧”。他說學(xué)數(shù)學(xué)不應(yīng)只是為了考試,更重要的是培養(yǎng)創(chuàng)造力。他最欣賞美國教育的一點,就是他們總是鼓勵學(xué)生找出與眾不同的解題方法,而這正是強調(diào)打基礎(chǔ)的中國式數(shù)學(xué)教育所欠缺的。
奧賽那些事兒
▲ 2016年奪冠的美國奧數(shù)隊
今年美國隊的組成多少有些微妙,六名參賽隊員中姚遠和彭俊堯是貨真價實的中國人,分別來自上海和北京,如今在美高念書。而其余四位美籍隊員當(dāng)中又有兩個印度裔和一個華裔。
盡管隊員中有不少華人面孔,但羅博深教練強調(diào),這些隊員要入選美國隊,都必須經(jīng)歷兩年的選拔過程。就好像姚遠和彭俊堯,其實他倆的英語非常流利,在美國學(xué)習(xí)生活也融入得很好。
與連續(xù)兩年戲劇化的比賽結(jié)果不同,今年的整個賽程對于美國隊而言可以說是出奇的順利。第一天就奠定勝局,隨后一路保持領(lǐng)先,而且題目也恰好是隊員們的強勢領(lǐng)域。雖然隊員們很年輕,甚至有四名隊員都還只是高二的學(xué)生,但他們依然表現(xiàn)得相當(dāng)出色。
談起老對手中國隊和韓國隊,羅博深也向我透露了獎牌榜背后那些只有內(nèi)行人才看得明白的小細節(jié):
其實三強的隊伍實力相當(dāng)接近,如果我們看一下具體的比分,美國隊以214分獲第一,韓國獲207分,比美國隊低7分。這里稍微補充一點背景知識,今年每道題分值7分,所以總分是242分,韓國只比美國隊少做對一道題。下一個是中國,204分,僅比韓國隊低3分,這是不到半道題的分值。之后就是新加坡隊,196分,比中國隊低8分,一道題多一點的分值。第5名是臺灣隊,175分。
所以中國比美國低10分,比第五名高29分,顯而易見,前三名相差并不多。因此作為美國隊的主教練,羅博深對其他兩個國家的隊伍都十分尊重,因此隊員的心理狀態(tài)很重要,差距這么小,如果一個隊伍中每個人都格外努力,那么這個隊伍就很可能成功。
▲ 2015年美國隊首次奪金 這一年的賽題據(jù)稱史上最難
通常我們總是認為奧數(shù)題就等于偏題難題怪題,而且確實去年的奧賽題也被稱為是自1959年以來最難的一次。但事實上,IMO真正追求的是一場beautiful exam with beautiful questions。因為數(shù)學(xué)本該是美麗的,學(xué)數(shù)學(xué)不是為了考試,而是為了培養(yǎng)創(chuàng)造力,這種理念植根于美國教育的核心。
一個典型的例子就是,美國奧賽前的那個著名的MOP集訓(xùn)營(Maths Olympiad Summer Program,數(shù)學(xué)奧林匹克夏令營暨IMO國家隊集訓(xùn),縮寫就是MOSP,但是大家喜歡管它叫 MOP)就完全不是只有痛苦的刷題,而是一個充滿著創(chuàng)意和思維火花的地方。
許多集訓(xùn)營的教練是曾經(jīng)歷過IMO的年輕大學(xué)生,他們會和學(xué)生們一起一邊做平板支撐一邊比賽解數(shù)學(xué)題,或是討論深奧的哲學(xué)問題,提升自己的思考力。
“刷題”的正確打開方式
▲ 羅博深以選手或教練的身份多次參加IOM
收集中,令外灘君頗感意外的是,羅博深教練并不反對刷題,只不過他有一套獨特的刷題“技巧”。
他打了個有意思的比方,如果你是一個想健身的人,每天練習(xí)舉20斤的東西,會使你有能力去參加奧運會嗎?答案當(dāng)然是不會。即使你每天做1000遍,也毫無意義。相反,你應(yīng)該循序漸進,先從20斤開始,然后25斤,30斤,35斤,逐漸增加。
所以每當(dāng)別人問他該如何提升數(shù)學(xué)能力的時候,他總是建議,做那些很難但并非不可能解出的題目。“你應(yīng)該做那些有25%~75%的可能性做對的題目,而不是做那些做對幾率達到90%以上的題目,因為這就跟反復(fù)舉起20斤的重物是一個概念?!?/p>
羅博深認為,學(xué)生刷題本無可厚非,但題目的難度應(yīng)該與他們的能力相匹配,因為所謂有效的刷題不是重復(fù)性地做很多相同難度的題,而是做需要花費一些時間才能解出的題,這才是有效的學(xué)習(xí)方法。
作為資深數(shù)學(xué)愛好者,羅博深本人就尤其喜歡做難題,尤其是那種成功率只有1%的題目。而比起一道難題本身,他更愛的是其背后的挑戰(zhàn)。就好像他個人的志向也絕不止于在奧賽奪冠,他真正視為挑戰(zhàn)的是激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣,讓更多的人愛上數(shù)學(xué)。
這個奧數(shù)教練的野心有點大
▲ 應(yīng)邀訪問白宮
和羅博深交談,外灘君感覺到,這顯然不是一個典型的“理科書呆子”,相反他非常健談,但同時邏輯嚴謹、觀點清晰。
羅博深來自一個新加坡華裔家庭,出生的那一年,恰逢父親取得博士學(xué)位,他名字中的“博”便由此而來。他是家中的長子,弟弟和妹妹的工作也都與數(shù)學(xué)有關(guān)。
在美國長大的羅博深從小就覺得數(shù)學(xué)很有趣,這樣一門客觀性極強卻又充滿著未知性的學(xué)科令他無比著迷,而不斷深入的學(xué)習(xí)也讓他逐漸發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美,并希望可以激勵更多人參與數(shù)學(xué)。這也是為什么他最終成為美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)數(shù)學(xué)教授的原因。
而自從2014年擔(dān)任美國奧數(shù)隊總教練以后,羅博深每到一個地方,都會借此頭銜聯(lián)系當(dāng)?shù)馗咧?,主動提出要給那里的學(xué)生帶去一場“數(shù)學(xué)公開課”。他的公開課人氣很高,有學(xué)生家長也慕名前來聽課。
在PPT逐漸成為老師講課“標(biāo)配”的時代,羅博深的課堂顯得有點不那么“與時俱進”,他仍喜歡用粉筆在黑板上寫字,因為他覺得寫粉筆字可以隨時根據(jù)涂改,更能體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)要義。
羅博深說,其實數(shù)學(xué)就很實用,可以幫我們找到從未有人想到過的、全新的解決現(xiàn)實問題的的方案。數(shù)學(xué)是創(chuàng)新思維和批判性思維的根基。這在未來的生活和職業(yè)中都很受用。
于是三年前,他創(chuàng)立了自己的公司,他想做一個數(shù)學(xué)界和科學(xué)界的“維基百科”,一個免費向全世界開放的學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站,提倡互動學(xué)習(xí)。網(wǎng)站的理念正是來自于他的教學(xué)方式。
“世界上每個人都需要學(xué)習(xí),每個人都在學(xué)習(xí),老師們每一天都在思考如何解釋一道題,然后在課堂上展示,他們可以在這個網(wǎng)站上分享解題過程,世界上各個角落的學(xué)生們通過手機瀏覽網(wǎng)站,看到解題過程。學(xué)生也可以對已有的解答提出質(zhì)疑,分享自己認為最好的解題方式。”羅博深說,“最好的學(xué)習(xí)方法,是要提出問題,而不是一直聽老師講述?!?/p>
B=外灘教育 L=羅博深
奧賽那些事兒
B:今年的題目與去年相比難度如何(據(jù)說去年的題目是自1959年以后最難的一次)?每年出題的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
L:今年題目的難度和去年的不同。你看成績就會發(fā)現(xiàn),今年有6個人拿到了滿分,1名來自中國,2名來自美國,3名來自韓國。去年如果我沒記錯的話,好像只有1名滿分,是一個加拿大人,而且他也在Philips Exeter Academy上學(xué)(前美國隊總教練馮祖鳴在那里任教)。我猜那所學(xué)校每年都產(chǎn)出很多滿分選手,因為今年來自那所學(xué)校的姚遠也獲得了滿分。
我覺得今年的題目有一個特點很好,就是在一道題里面牽扯到數(shù)學(xué)的很多知識領(lǐng)域,而這正是美國隊在IMO訓(xùn)練時所鼓勵的。我們的訓(xùn)練項目由很多做不同程度的數(shù)學(xué)研究的人教授,我們向?qū)W生傳達的信息是:
今天,你在做別人給你的題目,而當(dāng)有朝一日你成為數(shù)學(xué)研究者時,你的工作就變成了發(fā)掘那些亟待解決的問題,所以你應(yīng)該培養(yǎng)一種能發(fā)現(xiàn)有趣的數(shù)學(xué)問題的能力。而很多時候這些問題都牽扯到不同領(lǐng)域的數(shù)學(xué)知識,所以你做出這些題目的時候,你就會覺得學(xué)到了很多。
IMO不斷演化,題目由世界各地的數(shù)學(xué)教練向主辦國提出。在比賽之前,全國各地的幾百位教練會在一個房間里面待3天,討論一場精彩的比賽(a beautiful exam)的題目組成。
“beautiful”是我們經(jīng)常使用的詞。這個規(guī)則在很多年前就定下來了,這是個傳統(tǒng),那就是IMO會努力尋找beautiful questions。而我覺得因為數(shù)學(xué)是在不斷演變的,所以當(dāng)今被認為是“美麗的”數(shù)學(xué),就是那些牽扯到不同領(lǐng)域的數(shù)學(xué),并能因此教會你一些東西,而不是那些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)。
B:如何評價你的兩個老對手——中國隊和韓國隊?他們今年發(fā)揮得怎么樣?尤其是今年中國隊竟然跌出了前兩名,僅僅屈居第三,這讓你感到意外嗎?
L:我一點都不覺得中國隊和韓國隊是我們的敵人,我們對待對方都非常友好,我們都是朋友。至于他們的表現(xiàn),你可以說中國僅排名第三,第三在很多人看來,可能不算太好的成績,但是事實上前三名都屬于頂尖的隊伍。我對于其他國家的隊伍都很尊敬。
我們以前經(jīng)常敗給中國隊。當(dāng)我還是副教練,而馮祖鳴是主教練的時候,就有人經(jīng)常問我,為什么美國總輸給中國,我會說,哦,這就是數(shù)學(xué),如果你有比我們多四倍的人,而只選擇6人作為隊員參賽,從統(tǒng)計學(xué)上來說,這6人的質(zhì)量會更好,自然會獲勝。然而有一年,韓國隊贏了,我就不能再這么說了。
后來我想了想,我說,美國比韓國的人數(shù)更多,但是韓國數(shù)學(xué)好的人更多,比例更高。當(dāng)我成為教練之后,我就在思考如何保證我們每次成績位列前茅。我們要保證韓國數(shù)學(xué)好的人數(shù)比例和美國數(shù)學(xué)好的人數(shù)比例相當(dāng)。
當(dāng)我們達到這個目標(biāo),這不僅有利于IMO,還有利于整個國家,這也成了我的興趣所在。所以首先,我要提升學(xué)生對于數(shù)學(xué)的興趣,然后創(chuàng)造更多免費資源,讓人們愿意參與。
中式數(shù)學(xué)教育VS美式數(shù)學(xué)教育
B:你如何評價中國的數(shù)學(xué)教育?(你的前輩馮祖鳴曾經(jīng)尖銳地批判中國人學(xué)數(shù)學(xué)太應(yīng)試、太習(xí)慣被動去等老師給問題、給公式,不會自己創(chuàng)造。)中國的數(shù)學(xué)教育有什么可取之處嗎?
L:首先,我想說我從未親眼見識過中國的數(shù)學(xué)教育,所以我不是很有資格回答這個問題。我并不想批評中國的教育體制,我的確見過來自中國教育體系、之后來到美國的學(xué)生,我對他們了解的數(shù)學(xué)知識之多感到無比驚訝。但是馮祖鳴說的可能比較準(zhǔn)確,因為他有比較多的第一手資料。
不過,中國的數(shù)學(xué)教育的確也有值得學(xué)習(xí)的東西。首先,多做題還是很重要的,我覺得學(xué)習(xí)的最好方法就是做題。做過題總比沒做過要好。
在美國,人們不喜歡考試,也不喜歡準(zhǔn)備考試。我們覺得不應(yīng)該為了考試而學(xué)習(xí),因為我們要培養(yǎng)創(chuàng)造力,我覺得這種理念在美國教育中很普遍。
我個人贊成這種理念,因此,每次我們投票決定IMO題目時,我都會投給那些鼓勵創(chuàng)造性的題目,因為我覺得它們更有趣。
美國教育中有我很欣賞的部分,就是找出你的與眾不同的解題方法。所以我覺得如果能夠結(jié)合中美教育的優(yōu)點,就會得到比較好的教育體系。
B:我這兒有一道前不久在朋友圈看到的數(shù)學(xué)題,是一道小學(xué)六年級的五星級題目,我和我的朋友們幾乎沒有人能解出來,你覺得讓小學(xué)生做這樣的難題是一件荒謬的事嗎?
L:我很喜歡這個題目。我覺得與其做很多簡單的題目,還不如花長時間做難題。我有三個孩子,我就很樂意讓他們解決這種問題,我也很開心如果他們能在一周內(nèi)解出。最簡單的公式是很沒意思的,而如果解答這種題目,甚至和同學(xué)一起做,都是很好的。
我覺得這些問題很好,但不常出現(xiàn),因為大多數(shù)人不經(jīng)?;ㄒ恢艿臅r間做這樣的題目。大多數(shù)人覺得這是一種失敗,但我覺得你可以圍繞這一道題目學(xué)到很多知識。
在美國,教授除數(shù)學(xué)之外的科學(xué)的方法叫作“project-based learning”,就是人們通過做一個project來學(xué)到知識。而我提倡“problem-based learning”,就是能夠激發(fā)人們討論的題目,而老師也可以在過程中指導(dǎo)。
我曾經(jīng)擔(dān)任我所在城市某所學(xué)校的數(shù)學(xué)隊教練,我的孩子們也在那所學(xué)校讀書,我特意尋找難的題目,也不介意學(xué)生花很多時間做,學(xué)生會嘗試不同的方法,看看它們是否有效,直到他們做出來為止。我覺得要給學(xué)生充足的時間,讓他們和同學(xué)一起做,就會學(xué)到一些東西。
B:事實上,在去年以前,中國隊長期占據(jù)奧賽冠軍的寶座,但另一方面,雖然中國人在奧賽中表現(xiàn)出色,卻鮮少有成為有名的數(shù)學(xué)家或是獲得類似菲爾茨獎的,您認為這是什么原因呢?
L:我覺得這取決于國家參與這種競賽的人的文化,還取決于你最初為什么參與IMO。
當(dāng)我在1990年參加IMO時,我之所以參加,是因為我覺得這很有趣,并非因為這會幫助我進入大學(xué),而只是因為這是有趣的挑戰(zhàn)。
在那個年代,很多IMO參與者最后都在做有趣的事情。這或許是因為如果要成為成功的數(shù)學(xué)家,你必須對自己的領(lǐng)域非常專注,你應(yīng)該覺得世界上沒有什么東西比數(shù)學(xué)更有趣,數(shù)學(xué)可能比吃飯睡覺更有趣。
我覺得如果要在一些領(lǐng)域卓有所成,是要有這種態(tài)度的。這是一個深層問題:為什么人們在做這件事?僅僅因為他們熱愛這個領(lǐng)域。
但是我覺得也不能因為中國沒有很多成功的數(shù)學(xué)家而批評他們,因為幾百年來那些出數(shù)學(xué)大家的頂尖大學(xué)大多不在中國。你會發(fā)現(xiàn)他們來自普林斯頓、哈佛、牛津劍橋、斯坦?;虿死?,都集中在美國或歐洲。因此,中國學(xué)生有天生的劣勢,包括語言劣勢。
其實我覺得中國學(xué)生很棒。但是如果你在讀Ph. D,你需要從口頭、書面等多個形式來呈現(xiàn)你的數(shù)學(xué)研究,但是如果你在中國上了本科,比起那些美國、歐洲的學(xué)生,你就會有天然的劣勢。所以我覺得如果你早點學(xué)英語,就可以和大家同臺競技。在那時,你的數(shù)學(xué)天賦就可以發(fā)光。
其實數(shù)學(xué)很美很實用
B:你曾經(jīng)說過,數(shù)學(xué)其實很實用,那么具體來說它的實用之處體現(xiàn)在哪里?
L:數(shù)學(xué)可以幫助我們找到解決現(xiàn)實問題的新的、從未有人想到過的方案。數(shù)學(xué)是創(chuàng)新思維和批判性思維的根基。所以如果你習(xí)慣了解決這些問題,你也有了在現(xiàn)實生活中解決問題的勇氣。
我舉個例子。想象一下,你有一個martini杯子,別人告訴你讓你裝半滿,它應(yīng)該是多高呢?應(yīng)該是2/3,80%還是90%呢?很多人,包括我,都覺得應(yīng)該是2/3,但這是錯誤的。正確答案應(yīng)該是裝滿80%。因為容積里,如果我把它擴大兩倍,乘以2,容積就會是乘以8。而我如果縮小,把邊長縮小到0.8,容積就會縮小到0.8*0.8*0.8,是0.512。
數(shù)學(xué)的目的就是在你的直覺不完美的時候幫助你,因為人的直覺是不完美的,所以我們需要數(shù)學(xué)提供一個框架來分析問題。我是這么想到這件事情的:我在一天晚上吃水煮牛肉時,吃了一會兒感到很飽,看了看碗,卻發(fā)現(xiàn)并沒有減少多少。我想,這很有趣,我即使吃了一半了,看起來卻并沒有吃很多。這是一個例子,可以展現(xiàn)數(shù)學(xué)的能量。
你知道得越多,就越有能力解釋別人不能想到的現(xiàn)象,這就是創(chuàng)新。為了創(chuàng)造出影響世界運轉(zhuǎn)的東西,你經(jīng)常需要有新的想法,而數(shù)學(xué)能使你看到別人看不到的東西,很多都是新的解決方案。
B:你曾經(jīng)說過,“最好的學(xué)習(xí)方法,是要提出問題,而不是一直聽老師講述?!笔欠褚越檀賹W(xué),讓學(xué)生自己當(dāng)老師,自己提出問題的學(xué)習(xí)方法效果最佳?
我覺得提出問題是人類天生的好奇心驅(qū)使。如果教育系統(tǒng)可以和人類的好奇心相協(xié)調(diào),這就更好了,因為人類會自發(fā)找出解決問題的答案。當(dāng)人們一起解題時,他們并不羞于問同學(xué)問題(因為可能不敢問老師問題),這些問題可能是要求別人清楚闡明的問題,也可能是“嘿!我剛做出了這道題,你懂得我的方法嗎?”學(xué)生們會向彼此解釋。
就我個人來說,當(dāng)我至少向別人解釋過一次之后,才會真正理解某個問題,不管是向別人解釋,還是對自己解釋。通常,學(xué)習(xí)的最好方法就是向自己解釋一個問題,也可能是自己重新推導(dǎo)。比較簡單的方法是向別人解釋,之后你也理解了。
B:中國奧賽隊教練熊斌說,“在中國,只有5%的學(xué)生適合學(xué)習(xí)奧數(shù)。”你怎么看?在美國,奧賽是否也是少數(shù)人參與的活動?那你怎么看待前些年中國“全民皆奧”的現(xiàn)象?(因為此前奧數(shù)與升學(xué)直接掛鉤)
L:我覺得學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)是很有價值的,比如prove by contradiction或者mathematical induction,或者是其他出現(xiàn)在IMO上的數(shù)學(xué)。但是解出IMO的第六題就是完全不一樣的性質(zhì)了。
如果這是你的人生目標(biāo),那我建議你再找一個人生目標(biāo)。我覺得做出這些數(shù)學(xué)題所要求的技能會使每個人受益。如果你只是要開發(fā)你的技能,我覺得每個人都會通過奧數(shù)受益。
在美國,我們還有很多別的比賽,比如區(qū)域比賽,高中生參加這些比賽的原因是因為這很有趣,在周末和同齡人一起參加。比如,你會看到600名學(xué)生在每年11月的周末,聚在普林斯頓,只為了解數(shù)學(xué)題。我覺得這不僅是精英的活動,而是每個人都可以參與的。
另外,我覺得如果奧數(shù)班的老師能激發(fā)學(xué)生的興趣,這也是一件好事。值不值得參加取決于這些課外班的質(zhì)量。我覺得如果這些輔導(dǎo)班反而削減了學(xué)生的興趣,這就是適得其反的。
本文轉(zhuǎn)載外灘教育。
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