11月22日晚,清华大学旁边的北京101中学,综合楼一间教室,清华大学副教授林剑锋在教授“拓扑伽罗瓦理论简介”第二讲。
他的面前,6名十二三岁的初一少年坐成一排。
两个多小时的高等数学课,中间只休息了5分钟,林剑锋感叹他们能坚持下来“很难得”。一下课,孩子们便如脱缰野马,打闹了起来;但一上课,他们个个神情专注,认真做笔记,偶尔举手提问。刚上初一的他们已经开始使用英语讲义。
这一堂课,同时在B站面向大众以及全国各地的丘成桐少年班直播。
这个教室,也是这6名少年上课、活动的场所,他们是第一届“杰出少年示范数学班”(下称示范班)北京班。他们的课表看起来与其他初中生无异,只是数学、物理课程多些。这些常规数学、物理课是由中学老师拔高定制的,另外还有大师课和“拓扑伽罗瓦理论简介”这样的专题讲座。11月10日开班以来,在京沪两地授课的已有中国科学院院士、晨兴数学中心副主任田野,中国科学院院士、复旦大学上海数学中心首席教授、副主任沈维孝等。
▲北京示范班的课表
这个示范班,是著名数学家丘成桐把他的数学拔尖人才培养改革延伸到初一的最新一步,培养机制与他创办的清华大学求真书院的选拔路径相衔接。示范班由丘成桐个人倡导设计、募集款项。
近日,丘成桐接受红星新闻独家专访,讲述他创设少年示范班的理念,同时回应有关示范班教育公平方面的质疑。
“少年班没有指望一定培养出大师”
大师课、专题课是否难?
“也不是很难,有一些难。”
孩子们说能跟上这么难的课程。班主任刘建玉表示,他们其实不一定全能听懂,能听懂也不代表能做题,但他们自学能力强,课后消化能掌握下来。
“比起大学课堂,这个课堂特别活跃,一个人提问,其他人抢答。好的课堂需要师生互动。”林剑锋的感受很深。
▲林剑锋在教授课程
林剑锋告诉红星新闻记者,他的课程一般的本科生要掌握也不容易,是清华数学本科生的水平。在课程设计上,不假设任何先修内容,给一些直观的例子,与大学课程有细节颗粒度的差异。他希望通过这一课程,向孩子们展示现代数学的思维方式,展现理论是如何叠积木式地建立的,激发他们对研究的兴趣。
据介绍,这些孩子都是在小学被发现数学上有天赋,且感兴趣,在父母培养下看了大量数学书籍。他们有些学过竞赛,有些没有。被问及是怎样喜欢上数学时,有的答“我觉得应用题比较有意思”,有的答“我觉得数学很美”。
刘建玉说,他们并不是所谓的天才,只是天赋和兴趣高一点。示范班没有指望一定培养出大师,只是希望为孩子们提供助力,让他们更快在数学上成长,同时把对数学的热情保持下来,在之后的道路上能够继续突破。
▲一名学生的拓扑伽罗瓦理论课堂笔记
据了解,示范班学员集中在与清华大学求真书院合作的中学培养,学籍不变。他们将在初三回到原学校,此后可以向求真书院的数学领军计划发起冲击,也可以走常规的中高考路线。
今年选拔的29个孩子,本来计划集中到清华旁边的101中学统一封闭式培养,现改为在北京和上海同时试点。
丘成桐希望为国家探索出一套中国特色的大中衔接、贯通培养的数学课程体系和教材。对于具体执行者刘建玉来说,准备全新的中学数学课是艰巨的事情,教了几十年数学的他,每次备课都要花费大量时间。因为孩子们已经自学了很多,课前两周对初中的内容进行了简单的梳理和提升,现在已进入高中数学的学习。
让这位班主任头疼的一件事是,伴随着他们突出的数学天赋,这些孩子都“精力过剩”,并不好管理。
同时,这个班的培养不偏科,兼顾学生的全面发展,其它科目都由101中学的老师按照教学大纲完成教学。
红星新闻记者注意到,教室一边的书架上,有大学的高等数学教科书,有中学教辅用书,有《人工智能导论》,也有《寂静的春天》《根鸟》等人文类书籍,有《哈利·波特》等英文通俗小说,还摆着刘建玉带来的羽毛球拍。
中高考刷题磨灭兴趣?
少年班目标:让孩子更勇于发问
回国这些年来,丘成桐多了一重教育改革者的身份。他的目标是,实现本土培养菲尔兹奖零的突破。
为什么要做教育改革?丘成桐告诉红星新闻记者,中国的研究院和研究生的水平跟国际一流的差距还很大。改革开放以来,中国基础科学精英培养主要靠大量外派留学生,这一路径很成功,但不能一直依赖国外高校,要自主,特别是在目前西方国家严控科技知识交流的情形下,要在本土培养数学家。
多年培养中国学生的经历让丘成桐对中国拔尖人才培养有了自己的思考。“我在美国带研究生时,很多中国来的学生不大愿意发问,不大愿意思考最尖端的问题,习惯跟在别人后面走,因为怕难,只求很快毕业、平平安安地发展,鲜少有成就大事业、开创一个方向的。在中国训练大学生也发现这个问题。”
2021年,丘成桐获国家支持开展“数学科学领军人才培养计划”,把拔尖人才选拔培养拓展到初中阶段,面向初三至高三年级选才,采用“3+2+3”八年制本博贯通培养模式,和2018年起实施的“数学英才班”全部纳入新成立的清华大学求真书院。
几年来,丘成桐注意到,求真书院初三进来的学生比高中学生成绩更好,活力更强,初三学生(四年共17名)的入选平均成绩连续四年最高。
与少年班初一的孩子接触之后,他发现他们“很有想法,很兴奋,问问题问得好”。丘成桐认为,问题的根源在于中高考刷题,学生“刷得头昏脑胀”,不想思考了,没有兴趣再学下去。所以,一定要改革,从中学到大学的培养体制要变。
▲丘成桐在与红星新闻的访谈中
传统上,数学家成熟得早。丘成桐解释,年轻人思想和精力旺盛,能够比较长期地思考学问。古往今来的大数学家,往往十五六岁就成了重要的学者,二三十岁就做出非凡成就。“培养一流的人才必须要一流的大师。美国、英国、法国、俄罗斯的精英教育体制都是这样的。”
从2021年起,在各地政府的支持下,丘成桐指导多省依托当地知名中学,陆续办起“丘成桐少年班”。他担任总顾问,规划培养方案,定期交流考察,引入相关大学以及科研院所资源。
丘成桐说,这些少年班主要还是靠各省自己组织和探索,缺乏统一的教学体系和考核指标,虽然他组织了网上教学,但效果有限。现在他决定花功夫,把最好的孩子集中到北京、上海线下教学,做个示范。
选拔不考难题
“奥数很难培养出大师”
目前,我国基础教育阶段的基础科学精英选拔主要依靠奥林匹克竞赛。但丘成桐对数学竞赛有不同的看法。
“奥数很难培养出大师。”有些菲尔兹奖获得者也是国际奥数(IMO)金牌得主,但丘成桐认为他们往往学术风格奇怪,方向狭窄,只能做比较特殊的问题,不能成为看得远、走得远的大师。
丘成桐解释,竞赛往往考的是偏题、难题,三个小时要做七八道题,但半个小时能够做出来的题目是没有深度的题目,靠的是解题技巧。
同时他认为,竞赛考察面窄,往往导致竞赛生对高等数学知识掌握得不全面、不扎实。例如,微积分是数学最基础的,但奥数不考。“我有个学生,北大毕业的,拿了两次IMO满分,来MIT(麻省理工)读书,但我发现他学问里面有很多空档,一些重要的基础知识没学好,最后毕业是毕业了,但没法走得更远。”
以前就是带竞赛班的刘建玉对此深有同感。他说,竞赛题目不同于高等数学研究,学了高等数学也不一定会,讲究的是技巧性;为了在规定时限内解出,学生会过度刷题,而不是以学知识为主,目的是提分,学生的兴趣因此很容易消磨。
▲丘成桐为学生授课
一种通行的思路是,难题才能选拔人才。但丘成桐不这么认为。他的观点是,一般的题目很重要,考察到真正学懂了就行。“数学要一层一层学上去,不能有遗漏。我们的选拔从来不考刁难的问题,考的是高等数学知识,是做科研需要学习的内容。”
求真书院的选拔考试基于数学专业大一的内容,不考难题,考的是广度和掌握度。丘成桐说,很多人考不过,是因为他们没有真正掌握。同样,示范班的选拔主要考察初三的数学知识,只要学会、学好,就能考过。
是否有资源提前学了就行?参加数学领军计划选拔的高二、高三学生,把这些知识多学两年,是不是能比初三考得好?丘成桐解释,并不是这样,实际上,题目能够考察出学生对数学本质的理解。
求真书院副院长王小芳介绍,试题由数学专业的教授们精心设计,每道题考察不同的能力,不依赖解题技巧。
不想成为升学工具
“培训班猜不到我们的题”
丘成桐还指出,在中国,很多人把竞赛当成升学的手段,几乎所有的竞赛都是为了保送,为了进清北等名校。美国竞赛没有保送一说,所以还是能够保持学生的兴趣。
“我的竞赛学生后来没有坚持做理论数学研究的,都转应用数学、统计,或者冲着金融、计算机去了。不纯是兴趣问题,跟社会氛围也有关。”刘建玉这样说。
隶属于清华大学的求真书院选拔,不可避免被很多人视为升学捷径,被培训班盯上。丘成桐对此感到无奈。“求真书院没有高人一等。我们只要真正想学数学的,大部分人其实对数学没兴趣。他们只是看到我们不用经过高考或者能降分录取,就想进来,但是进来了也会后悔。”
求真书院学生在培养周期内不能转专业。王小芳介绍,实际上,书院分别与自动化系、经管学院、生命学院联合设立了交叉方向,但每年名额都选不满。
学生想通过求真书院和示范班的选拔,上培训班有用吗?丘成桐明确回答,没有用。他说,好好地学,不用培训班,一样的。“我们过去的题目是网上公开的,聪明的学生拿着数学领军计划4年所有考题,学懂以后差不多就能考过了。同时,培训班猜不到我们的题。”
与此同时,求真书院、少年班以及示范班引发了对于“掐尖”和增加学业负担的质疑。对此,丘成桐认为,这其实是不懂教育真正的意义。有兴趣的人会希望多学——爬得越高,看得越远,越能看到美丽的风景,实际上是越学越有兴趣。
丘成桐说,辛苦不一定会磨灭兴趣,对很多优秀的孩子,或者数学工作者来说,做数学根本不是负担。目前看起来,示范班的孩子们都很高兴,没有反映负担过重。要是不想继续了,随时可以回到原来学校。
丘成桐本人不反对减负,但他认为不能拖累好学生的培养,否则中国会在与外国竞争中处于劣势,解决不了“卡脖子”问题。
如何理解教育公平?
“培养100个将军,跟培养1000万个士兵不一样”
精英教育容易招致对于教育不公平的质疑,尤其是下探至义务教育阶段时。红星新闻注意到,有自媒体在关注入选示范班的孩子,称其为“牛娃”。
丘成桐认为,过于重视绝对公平可能导致国家缺乏竞争力。改革开放就允许一部分人先富起来,效率和公平需要平衡。同时,“一刀切”的培养方式对好的学生、有天分的学生反而是不公平。
“培养100个将军,跟培养1000万个士兵是不一样。现在的高考体制是‘流水作业’,一年培养1300万个毕业生,对于培养工程师这样的人才很有效。”丘成桐说,带动尖端科学发展要靠“将军”,他现在就是要培养这100个“将军”,就是要培养“钱学森”。这需要因材施教,需要考虑一个学生的基础、能力等等,“一刀切”流水式的培养模式不行。
丘成桐表示,少年班和示范班的机会是公平的,选拔范围是全省。课程网络直播也是为了资源普惠,让偏远地区的学生也能接触到顶尖的教学内容。
从求真书院来看,招生选拔面向全球中学生,确实经济发达省份入选的学生数量较多,部分省份迄今为止仍无一人考入。丘成桐说,正是考虑到地区不平衡,他支持部分经济发展相对落后的省份设立少年班。此次示范班,江西、贵州等省份均有孩子考入。
用自己的名义开办少年班,丘成桐说,这冒了很大的险,但改革都会遇到阻力。
“有质疑,有反对,没办法,面对国家的命运,我尽了我的力量,就无悔了。”
红星新闻记者 胡伊文 北京报道
编辑 张寻 责编 邓旆光
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