一所公立学校如何建立起美国最伟大的数学团队
那是一个炎热的星期四下午,正值暑假期间,几十名青少年走进他们高中的大门。世界上最强团队之一即将开始他们的数学练习。
一间教室有概率,隔壁的教室里有预代数,大厅里破解密码,在拐角处有数论。成年人无踪无影。学生们将在一天剩余时间里互相教学。
我也来这里向他们学习。我想了解佛罗里达州这所普通的公立高中是如何赢得过去 14 次全国数学锦标赛中的 13 次的。
巴克赫兹(Buchholz) 高中数学团队是由一位教师建立的王朝,其策略是发现人才、最大限度地发挥潜力以及优化美国的教育体系。
威尔·弗雷泽(Will Frazer)从他火红的雪佛兰克尔维特(Corvette)车里中跳了出来,他的学生们正慢慢地走进教室。作为上世纪八十年代华尔街的一名债券交易员,弗雷泽先生年纪轻轻就退休了,搬到了佛罗里达州,在那里他成了一名极佳的高尔夫球手,实现了十年的梦想。然后,他就厌倦了。
他在巴克赫兹高中找到了一份高尔夫教练的工作,转而教数学,很快组建了一个数学团队,运用他在金融方面的经验,将一群数学神童转变成了令人心惊胆颤的获胜机器。
63 岁的弗雷泽先生说:“我现在所做的与我在华尔街所做的有所不同,不同之处在于,我在华尔街拿钱,现在,我们拿奖杯。”
威尔·弗雷泽(Will Frazer)与他的一大堆奖杯
巴克赫兹高中数学队的非凡之处在于这所高中是多么的普通。根据《美国新闻与世界报道》(U.S. News & World Report),它在佛罗里达州的学校中排名第 66 位,在全美排名前 1000 名之外。然而,在全美数学荣誉协会 Mu Alpha Theta 的年度锦标赛上,巴克赫兹的孩子们很难数清他们拖回家多少闪闪发亮的奖杯。
巴克赫兹高中在很多方面都是一个异常值。数学社团自 2007 年开始运行之际,恰逢美国在最近的国际青少年数学表现排名中下滑至第 37 位,而中国大学产出的 STEM 博士学位人数首次超过美国大学。
作为经济学家的儿子,弗雷泽先生相信竞争。他拒绝将巴克赫兹数学社团称为俱乐部,因为他希望他们将自己视为一个团队。“俱乐部是一个社交组织,”他说, “团队则是聚在一起取胜。” 他想赢。
弗雷泽从那些一直击败巴克赫兹的对手教练那里寻求建议,他开始痴迷于一个问题:为什么他们的孩子在数学方面做得更好?
这是因为他们以完全不同的方式教授数学。
“这是每所学校的典型模式,”他说,“白天教孩子们无聊的荣誉课程,然后放学后练习竞技比赛。” 他所说的无聊的荣誉课程是指死记硬背和僵化重复,无聊到让弗雷泽先生想吃掉自己的计算器。“生活不是那样的,”他说。
弗雷泽先生身上“交易员”的特质让他看到了改变这种低效率的曙光。
“我的想法是我应该找出最好的团队在做什么,然后找出模型中的缺陷是什么,”他说。
在校长的支持和学监的合作下,他着手改革巴克赫兹数学系,实施自己的课程并寻找年轻的人才。
他认为高中数学团队的人才输送管道必须远在学生上高中之前就开始,因此弗雷泽先生寻找有潜质的小学生并引导他们在初中参加数学加速课程。
“你不会抓住一个从未打过橄榄球的九年级孩子,并期望他成为一名出色的高中橄榄球运动员,”他说。“对于这些孩子中的大多数人来说,数学就是他们的橄榄球。”
弗雷泽先生的见解是将四个教育层次联系起来:他在小学寻找到的孩子在初中发展,在高中竞争,并从他带到巴克赫兹校园的大学教授那里学习专业课程。一旦系统到位,团队就开始获胜并且从未停止过。
事实证明,把一群聪明的孩子放在同一个房间里是有价值的:他们觉得有能力让彼此变得更聪明。
在他的项目中,许多有天赋的孩子的父母都在附近的佛罗里达大学工作,并努力争取得到弗雷泽先生的关注。其他学生是他自己找到的。他追踪他所在地区学生的考试成绩,跟踪数据并招募成绩优异的学生。一些被他的电子表格发现的人已经从麻省理工学院毕业并获得了数学学位,而且还入职华尔街。
参加团队试训并晋级的学生将被合并到一个班级中,并在上学期间飞快地学完有难度的代数、几何和微积分课程。弗雷泽先生基本上是在改变规则,通过更难的教材更快地教学,并将两年多的数学知识整合到一个学年中。“我教了州里希望我涵盖的所有内容,”他说。“但州里对涵盖额外内容没有限制。”
传统荣誉课程与弗雷泽先生的课程之间的最大区别在于学生学习解决棘手问题的方式。他教准确性,但他也教速度,因为竞争性测试是定时的。他认为,比起复制学生头天晚上可能在作业中看到的问题,模型的识别是一项更有用的技能,无论是在数学上还是在生活中。
这是一个涉及著名数学问题的基本示例:从 1 到 100 的每个整数的和是多少?你可以用蛮力回答这个问题,将所有这些数字打入计算器,但受过跳出框框思考训练的学生会本能地寻找对称性。他们会看到 1+100 和 2+99 和 3+98 的对加起来是相同的总数,只需将 101 乘以 50。他们在很短的时间内得到 5,050 的正确答案。
“每个人都觉得我们在不断地练习,”当他的学生们在暑假里努力解决问题时,弗雷泽先生说, “其实,这不是真的,我们只不过是有效地利用时间。”
这意味着要利用一个隐藏在眼前的机会:夏天。数百名学生在假期期间每天上学 4 小时,每周 5 天,持续一个月。加起来,总共近80小时的额外练习。
当我在那里时,弗雷泽先生的教室里一片嗡嗡声,白板前的老师很有魅力——但是,她不是弗雷泽先生。
一位名叫Katie He (音译凯蒂·何) 的高中十年级学生正在指导初中学生,这是弗雷泽先生的一项许多人认为不可能的壮举之一:让数学变得更有趣。
童年的普遍真理是,没有什么能比和大他们几岁的人在一起更酷的了。他们可能因为他们的父母而在那里,但他们因为同龄人而留下来。年幼的孩子想给他们崇拜的学生留下深刻印象,而高中生则在教学中获得社区服务时间。该模型成本低、有创新且非常有效,就好像比利·比恩(译者按:Billy Bean为奥兰多职业棒球队总裁,利用棒球统计学的数据作为决策依据,带领棒球队以少许经费立足于美国职棒大联盟)在管理一个数学团队。
马上就读巴克赫兹高中十年级的学生Timothy Jin (音译蒂莫西·金) 对在初中时早起学习暑期数学的想法并不十分兴奋。“我理所当然地以为,‘哦,这将是另一堂无聊的数学课,’”他说。但是,他很快就意识到自己错了。现在,他是暑期班的老师。
Hailey Lin (音译黑丽·林) 知道人们听到数学练习时的感觉。“但这不是,‘哦,我的天,我必须做数学,’”巴克赫兹十一年级学生说。她喜欢团队比赛的协作元素,喜欢挑战自己,挑战最优秀的人。“我认为我真的很擅长数学,”她说。“那我就来了。” (弗雷泽先生形容她是全美最好的数学女生之一。)
Katie He与Hailey Lin
对于一直在寻找最新优势的人来说,大流行病出乎意料地为弗雷泽先生提供了一个。在2020年初学校停课后,他担心2021年会出现更多中断,因此他做出了一个令人捉摸不透的决定:他从巴克赫兹高中辞职——但是继续教书。
他租用了教堂的空厅,并告诉家长们,他将实地教授他以往的课程,就好像这是一个正常的学年。孩子们可以来上他的课,然后在家远程上学校的课,或者拼车往返巴克赫兹高中。弗雷泽先生说他邀请了145 名学生。他的朋友们认为可能会来 20 或 30 个学生。他的牧师很乐观,预测有80人。结果,他招到了140名学生。
数学队继续以历史上最大的冠亚军差距赢得去年的州冠军和全美冠军。巴克赫兹高中之前的全美冠亚军差距平均分为315分。去年,它以920分的绝对优势获胜。
完全摆脱官僚主义是很诱人的,但弗雷泽先生错过了太多的的学校时间,以及没有及时回到巴克赫兹他的老教室,引起了全州的政客们的关注。
“巴克赫兹的数学课程应该成为一个国家模式,供其他学校和学区效仿,”佛罗里达州教育专员 Manny Diaz Jr. 如是说。
巴克赫兹首先得击败其他学校和学区。七月十四日晚上在华盛顿特区结束的 Mu Alpha Theta 大会上,有数学要做,还要赢得奖杯,弗雷泽先生派了70 名学生参加团队活动和个人科目,从概率和组合(“Prob & Combo”) 到微分方程(“Diffy Q”)。今年团队的明星恰好是他的大儿子杰克,他下个月就要上大学了,但在安静的房间里用他们的铅笔攻克考试的数百名学生中,还有何小姐、金先生和林小姐等年轻的神童。
弗雷泽先生花了数年时间试图破解密码,让学生在数学上做得更好。他仍在努力。但他已经达到了衡量他成功的一个标准,他团队中最优秀的孩子们现在数学比他更好。
弗雷泽先生说,他很乐意领导一个任何成员都可以在数学上碾压他的团队。“阿拉巴马州的每个孩子在橄榄球方面都比尼克·萨班(Nick Saban)好,”弗雷泽先生谈到这位拥有全美最多大学橄榄球冠军的传奇教练时说, “他只是比地球上任何人都知道如何赢得比赛。”
参考资料:
Ben Cohen: How a Public School in Florida Built America’s Greatest Math Team -A teacher obsessed with identifying talent, maximizing potential and optimizing education has created a dynasty. The Wall Street Journal.
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