美国华裔女教授满威宁:美国的数学教育在全球排名非常靠后,科学更一言难尽……

文摘   2024-10-18 18:37   江苏  

满威宁,美国旧金山州立大学物理与天文系终身教授。本科毕业于吉林大学少年班,2005年于美国普林斯顿大学物理系获博士学位。曾先后在普林斯顿大学和纽约大学从事博士后工作。2008年起,任职于美国旧金山州立大学物理与天文系。她带领的科研团队从事软凝聚态物理、无序材料、准晶、光子能隙及非线性光学的研究。

【正文】

首先不要迷信美国。


来美近二十年,我了解到,美国的文科教育(语言、阅读、演讲、写作、哲学等等)很棒, 可美国的数学教育在全球排名非常靠后,科学更一言难尽。


一个现实是:在美国,直到高中毕业,物理、化学、生物都可以不是必修课。只有想上好大学的学生才选修这些课。


另一现实是:小学初中通常是一个老师教全班所有的功课。一个大学文科毕业做老师的人,或许只上过几门必修科学扫盲课,就可能担任全部学科的老师,效果可想而知。


而且美国完全没有正式的教材和课本,老师自由发挥,学生自求多福。(好的私立学校或顶尖公立学校另当别论。)


即使如此,我还是要强调一下美国科学启蒙教育有一个非常好的思路:在小学初中没有太多具体的知识点要求,更多地强调怎样做科学。


以小学生科研展览比赛为例,你必须亲自研究一个属于你自己的问题。历时几个月的流程是这样的:


1、提出你想回答的问题,尽量精准明确。比如:在水泥地上拍篮球是不是比在木板地上拍更费劲?

2、提出你对答案的假设。比如:假设“篮球与水泥地相撞比与木板地相撞会损失更多能量”;

3、做背景研究和调查。通过背景研究和调查,了解基本的名词,相关的变量,了解常识。

4、设计实验,去验证你的假设。比如:用同一个篮球,从相同高度自由落在不同质地的地板上,测量反弹高度,来比较反弹时损失的能量。

5、分析数据。根据数据来判断假设是不是成立,再得到结论。有时候还需要设计后续实验继续深入研究和验证。

6、写科研摘要,讲清楚几大问题。这个课题是什么,为什么重要,为什么需要研究它,我具体怎么研究的,得到的结果或结论是什么(what, why, how, what)。

你看,这完全是正规大学和研究所的学位论文项目或科研竞标项目的研究流程。


这里面是一套完整的训练,从提问、推理、假设、实验、比较、验证,一直到得出结论和准备后续计划。


对于国内的老师和家长来说,我们应该做什么?

不要光想着国内教育太死板,要珍惜那些训练基本功和积累各科知识点的机会,楼阁不能建立在空中。


也不要光想着美国的教育太肤浅,而是要虚心学习那些培养思维方式和研究习惯的理念和方法,把探索未知的过程还给学生们。


怎样做成功的科学启蒙?我们要教“科学知识”,也要教“怎样做科学”,两者缺一不可。


科学启蒙,是让学生们通过“自己去发现”的过程,真正理解科学原理,养成勤于思考的习惯,随时提出问题,敢于尝试解决问题。


那么我们要避免做什么?


1、沦为记忆背诵知识点,满足于知道很多显渊博的名词,却不知道如何深入思考和提问;


2、习惯被动接受信息, 没有批判式思维,甚至因为没有理解而根深蒂固地留下似是而非的错误印象。


3、同时我们也不要迷信美国的STEM。理念和初衷是好的,但效果也还是要看具体老师的功力。

如果动辄强调“创造力”“新发明”,非要颠覆已知认知,但只是浮于表面,就会变成典型的花架子素质教育。


至于说,为什么在那么多优秀的作品当中,这个漏洞百出的项目得了第一呢?它没有优点吗?


当然有优点:首先,它关注了一个人人自危的问题,到底WIFI有害吗?大家都感兴趣。另外,它的版面设计视觉上做到了有吸引力。


不过,这个项目得了第一名也暴露了学区师资力量的局限。居然没有一个指导老师看出那些很明显的问题!二来,这个结果也反映了一种好大喜功,“政治正确” 的主流流行口味。


当小孩子出来宣传所谓“科学家还没发现或承认的危险”时,自带英雄主义的光环。人们好像格外欣赏小孩做出“反对权威”或“保护世界”的“壮举”。环保少女Greta Thunberg就是典型例子。


没有足够的知识储备去判断,再加上英雄主义光环影响,求是的科学精神就泯灭了。


比如一个被美国总统表彰颁奖的中学生科研项目:给非洲孩子造一种白天用来踢的足球,顺便滚着滚着发了电,夜里就用球里储存的电点灯读书。


这个项目靠噱头赚足了眼球和赞美,浪费了很多钱。每个“援助非洲发电足球”造价一百多美元,效率很低,又容易坏,效果其实远不如二十美元的足球和简单手摇发电机。


科学诚我不欺,无论有多少噱头和光环,没有什么伪科学逃得过时间的检验。不要仅仅教科学“知识”,忽略了培养如何做科学。


同样,也不能忽略基本功的培养,一味追求创新和“颠覆”,盲目追求空中楼阁而不自知。(来自:美中科教)



the end



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