图源:深圳市宝安区福新小学

学生提出问题、分析问题乃至解决问题的能力,应该优先于传统的背公式、记模式,大量刷题、熟练生巧的教育或许已经过去了。

昨天南山区小学期末考试结束,孩子们欢天喜地准备放假了,但家长们不淡定了!因为数学考试卷子太难了,而且难得莫名其妙,全区数学考试都延长二十分钟!

有人调侃:“从南山卷子似乎可以看到南山区孩子们的日常生活是:博古通今,天南地北旅游,平时搞点财商小组活动,关注本地的展览,坐地铁的路上刷一下李子柒的短视频去看无人机展,回来的时候顺便预测一下取快递的码取快递,取快递的路上观察一下小蚂蚁和太阳……”

第一反应:南山区不是全深圳减负最彻底的区吗?为什么考试这么难?

当小学数学考试考的不再是数学

这次数学考试有多难呢?看了试卷的家长们纷纷在群里抱怨,这哪里是在考数学,分明是在考语文的阅读理解嘛!

看看小学四年级试卷的这道题:

家长们纷纷对这种数学题感到不解,认为这不是在考娃的数学能力,而是在考阅读理解:

数学不考逻辑改考主谓宾了吗?很大概率是语文老师出的数学卷子,数学只有精炼简洁。

今天南山小学期末考试,考了一门英语,一门科学,一门道法,两门语文,0.5门数学……

全深圳双减最彻底的南山区,考的却是最难的题!平时学的是一粒沙,今天考的是撒哈拉(沙漠)!

随之而来的是家长的吐槽和抱怨,甚至有人想去投诉:

换个角度研究试卷

家长的心态完全可以理解,家长们看懂这样的题目都费劲,还怎么去辅导孩子?但是,换个角度认真研究这套数学试卷,或许可以发现深圳教育的一些重要的变化。

比如说AI时代,应该需要什么样的数学教育?

学生提出问题、分析问题乃至解决问题的能力,应该优先于传统的背公式、记模式,大量刷题、熟练生巧的教育或许已经过去了。

比如这题:

造成家长们怨言纷纷的点在于,家长们还不理解这套数学试卷的意图,也不清楚数学教育应该是哪个方向。

要知道,死记硬背与熟练生巧,在AI面前不值一提!

当然,现在AI大模型提出新问题、新概念的能力还远不如人类,也许永远赶不上人类,因为人类拥有无与伦比的创造力和抽象力,是智能的根本所在。

因此,在人工智能时代,如果不要被其取代,就在于一个人的创造力、抽象力有多强大。而数学的本质,就是抽象,数学抽象能力,则是人类智能逐步提升的体现。

图源:深圳小学

小学数学还只是打基础阶段,掌握基本的数学概念和加减乘除等基本运算,那么初中开始,数学越来越抽象——数为什么会有负的?为什么字母可以代表数字?

用字母代表数字来进行运算,就是代数。代数的核心就是自下而上来归纳一种规律或结构。

但是我们传统的数学教育,只告诉学生一堆x、y公式,而没有让学生思考这样做的哲理及思维方式。学生们自然无法理解代数的魅力——所有这些x和y所代表的是大千世界无穷无尽的现象和观点。

比如,南山区5年级数学试卷这一题,考察的就是在具体问题中找规律,也就是从具体图像中抽象出规律,到初中阶段,就需要用x、y来表达这个规律:

领悟力好、刷题多的学生,对x、y这些公式得心应手,考试容易出高分;练习不够、领悟力差的学生对代数无法理解,又没办法解题,自然心生畏惧,甚至讨厌数学。

南山区这次数学试卷的问题是,题量太大,每一道题要读懂,孩子们都要花上不少时间,再加上分析,难上加难。

但是不能因此否认,它是一次面向未来数学教育的尝试。

因此也有不少家长认为,要加强孩子的阅读理解。阅读是基础,而数学问题中的理解能力需要抽象,只有经过抽象训练,孩子们才能真正掌握数学问题的本质,才能一举反三。

比如,这次还有一道有趣的试题:

这道题不要说四年级学生,五六年级学生也迷糊。因为不懂这道题在考什么?

实际上,这是一个数的五进制问题。由于生活中十进制太普遍,孩子们很难有其他进制的思维。从类比推理来看,是可以教会孩子八进制、十六进制、六十进制,乃至二进制的。知道了二进制,孩子们就会明白,1+1=2是对的,1+1=10也是可以成立(二进制)。

因此,广泛阅读、增加孩子的社会阅历是必要的,同时也要增强孩子的思维能力,包括抽象力、想象力等。

这次南山区小学四五六年级的数学试卷,一个共同点就是考察孩子的思维能力,包括提出问题、分析问题的能力。

还比如这题:

这种着重考察孩子思维能力的数学测试,在英美一些学校的入学考试中是主要题型,不过这个类型的题量一般不多,毕竟需要时间分析解题。

很多人都觉得,英国学生数学水平差,一个硕士研究生,可能连乘法口诀都不会。但是,英国的甲等中学高一就有微积分的内容,高中还会学到数学分析、高等代数、常微分方程、数值分析的内容,这些都是我们大学本科理工科的学习内容了。

所以,重视技能还是重视数学思维能力,实际上是数学教育的不同侧重。

AI时代需要什么样的数学教育?

如果从人工智能的角度来看,数学知识无非就是微积分、线性代数、概率论等等,掌握了这些数学技能,做一个AI工程师没什么问题。但是要开发先进的算法,提出创造性的理论,就需要强大的抽象思维能力。

去年获得诺贝尔奖的AI科学家辛顿,虽然出身数学世家,但是他的数学并不突出,本科学的是心理学,后来又去攻读神经科学,想探究大脑的奥秘,最终在深度学习开辟出一片天地,使得AI在十几年内由“人工智障”进化成人工智能。

因此在数学中,提出问题的艺术比解决问题更有价值。

图片来源:Rastava

这也是著名数学家乔治·康托尔1867年在柏林大学的博士论文题目,此后他大胆提出并回答了一个最深刻、也最荒唐(在我们看来)的问题:无穷大有多大?

从这个抽象的思考出发,康托尔为解决这个问题引入了激进的新思想,在数学领域开创了集合论。

南山区小学数学试卷的变化,是数学教育的趋势,还只是一个短暂的测试?南山区这次数学考试迈出的步子也许大了些,但这才是数学教育真正的样子。家长们表示不理解,或许也在观望,猜测。但不管怎样,AI时代已经到来,从家长到老师,我们的教育思维也需要变化了。

文|呙中校

图片来自网络

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