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斯坦福研究:中國大學造成理科生退步

(2021-03-07 10:22:08) 下一個

美國著名的斯坦福大學教育學院,最近在Nature子刊《自然•人類行為》發表教育專業文章,為擁有詳細數據的高質量論文,係統比較中國、印度、俄羅斯和美國大學的理科學生(STEM)能力的不同。

很多現象是我們經常見到的,隻是展現在他們的發現中而已,讓我慢慢解說。

我們都知道中國的高考很殘酷,那套機製可以從小把學生的很多天性都抹去,特別是對自然和社會的那份好奇心。這些可貴的品質通過高考很多都喪失了,這會對人才後期的發展產生毀滅性的影響。無論是自然科學還是人文藝術,我們都需要鼓勵那些充滿活力和標新立異的人。

斯坦福的研究發現,中國大學生在進入大學的前二年,他們的數學與物理能力明顯強過印度和俄羅斯的學生。斯坦福的研究至少在表格裏沒有比較中國大學生與美國學生在這項能力差別的數據,我想中國大學生在前二年也會明顯強過美國的普通大學生。當然這也要看什麽學校,耶魯學生進校時就絕頂聰明。他們在輔助材料裏說明了,中國的大學取自六所,北京、廣東、山東或陝西的大學都有所覆蓋。但是如果分析他們從進大學的那一刻到大學的第二年底的數學與物理能力的提高,中國大學生不升反降,印度和俄羅斯的大學生都有明顯地提升。這裏每個國家的大學生樣本大概是2000人。

我們觀察的美國大學生能力的長進更是驚人,特別是那些頂層的學生,美國人真正的人生競爭是從大學才開始的。

中國現在擁有計算機和工程專業的學生比美國多8倍,學生們進入大學時的能力也比較強,中國名牌大學的計算機和工程專業的學生人數也是美國相同專業的所有學生的1.5倍。那麽中國大學在訓練這些學生時的表現如何呢?

在斯坦福教育學院的研究中,他們比較了四個國家的大學生的Critical Thinking Skill。有人把這英文翻譯成批判性思維,這是不對的,醫學上的Critical condition與批判沒有任何關係。我傾向把它翻譯成理性縝密性思維或理性質疑性思維,可見附後的我以前的博文。

麵對斯坦福在比較這項理性縝密性思維能力的指標,我們隻重點看中國和美國的數據,因為印度整個表現都不如意,俄羅斯也不行。中國大學生在前二年與美國學生相當,中國學生略低那麽一點點。但是中國大學生在第四年所展現的能力的增長是負數,下降了幾乎50%,而美國畢業班學生的能力像火箭般增強,量化指標增加了幾乎60%,美國這個第四年的巨大變化也被以前的研究報道過。

斯坦福也研究了中國名牌和普通院校的差別,中國名牌大學生的理性思辯能力和數理能力遠好過普通院校,中國名牌大學的能力在第一年初到第二年底沒有下降,但是中國普通院校學生則從第三年初到第四底降低很多。

也就是說中國的大學對學生的理科能力的影響,不但沒有幫助,學生進大學後能力反而退步了?通過殘酷的高考,踏入大學校門後,大學生開始打遊戲恐怕是常態?還是因為誤人子弟的教授太多?

我不了解不敢隨便說,但是我看到的是中國大學生的分野比我們當年大很多,中國極其聰明的學生已經可以直接參與美國名牌大學的競爭了。

在我看來,人文與科學的思辯力是相通的。注意斯坦福研究者比較的似乎是最不受社會結構影響的數學、工程、技術和科學的學生,中國大學生在人文學科那是差的不是一個級別。這個從各種微信群裏的帖子、留言或公眾號後麵的言論就很容易看出,很多人已經喪失了基本的思辨能力,不僅僅是分不清事實與觀點之區別的問題。

在分享我在幾年前寫的關於Critical thinking 的文章之前,我先把斯坦福測試學生這方麵能力的考試(也是ETS經營的)放這裏,與我當年定義的理性縝密性思維的非常一致。大家應該注意這些:是否能把事實弄清楚與努力的程度有關,受才華或見識的影響;是否展現真實的事實與證據是品格的問題;是否能從真的事實或證據得出正確的結論,那是水平的問題。

“The critical thinking exam is part of the HEIghten suite of assessments from Educational Testing Service (ETS). The construct that the exam measures was defined according to a systematic review of research on critical thinking in higher education; it reflects the ability to develop sound and valid arguments, evaluate evidence and its use, understand implications and consequences, and differentiate between causation and explanation”

“中文大意:理性縝密思維考試是教育測試服務(ETS)的HEIghten評估套件的一部分。考試措施的定義是針對高等教育理性縝密思維研究的係統評估而確定的;它反映了形成合理有效的爭辯,評估證據及其使用,理解含義和後果,以及識別因果關係的能力”

談美國大學文理教育的Critical Thinking (理性思維)

雅美之途;2017-12-18 18:15:29

前段時間,在華大遴選校長的征尋意見的會議裏,文科教授似乎又把Liberal Arts(文理教育)所培養的Critical Thinking能力過度歸於人文教育。這是美國常春藤或其他名牌大學存在的普遍現象,人文教授為這種觀點急呼的部分原因是為了他們自己的飯碗。我在會上的觀點有些不同,實質上,Liberal Arts是包括科學的,我找不到任何學科比科學對Critical Thinking的訓練更嚴格的了。

同濟一位校友想辦本雜誌,他將雜誌取名為《Critical Science》。其實如果按Critical Thinking 的內含去分析,《Critical Science》本身的邏輯是不通的,我建議他改雜誌的名字。我向他寫道:“Critical thinking is closely associated with the reasoning capability which can be achieved through humanity, arts, and natural sciences. Your journal being named as Critical Science seems to have a conceptual problem with regard to the English word of “Critical” because the process of science per se is in the process of critical thinking”。當然這位校友素以挑戰傳統的科學觀念著稱,他如果想將自己的雜誌辦成與主流科學界叫板的園地,那麽這名字可以理解。

Critical Thinking中的Critical也不能翻譯成中文的“批判性”,病人是Critical condition, 或者曆史處於Critical point,我們都不能翻譯成“批判性”。當然中英文有時會出現沒有對應的單詞的窘態,這個應該屬於一個。英文裏麵的Critical Thinking指的是:獲得和麵對Facts, 考問Facts, 然後以Facts為基礎縝密推理(reasoning) 從而最終得出結論的過程。因為它是美國文理教育(Liberal Arts) 的核心,所以我覺得應該把Critical Thinking 翻譯成“理性思維”比較恰當。

這裏得到Facts(證據或事實)的途徑在各類學科中可以不同。文學評論或曆史需要查尋與挖掘那些存在於記錄了人類經曆的出版物或遺留物中;社會科學則是利用科學的手段在人類社會活動中尋找數據;自然科學是通過實驗或考察自然界得到結果。原則上,隻要在誠實的情況下得到的事實或證據都應該是相似的,對於各學科的探索者,我們應該盡可能地麵對事實。獲得事實或證據的過程涉及各位提出問題、觀察和設計實驗的能力,從事實推論出結論涉及到人的整合、邏輯和分析的能力,創造力則滲透在每個步驟裏。雖然所獲得的證據是否確鑿也經常局限於當時的條件,但是根據事實或證據如何推理和得出什麽樣的結論,則取決於個人或集體的專業與智力水平,有時個人喜好也左右推理過程。當然這環節會出現偏見,那也是很多爭議產生的原因。所以尋找Facts的態度可以上升到真或偽的道德高度,而推理和結論則是認知的水平問題,因人而異。

講點分子生物學裏弗蘭克林和沃森與克裏克的故事,弗蘭克林的研究生Gosling拍攝到那張著名的編號51的X射線衍射圖, 他們擁有最好的證據或事實,但是他們得不出正確的結論。東西到了沃森和克裏克手裏,他們卻能將DNA以具備精確數學和化學基礎的雙螺旋模型表述出來,這就是水平的不同。沃森訪問倫敦的國王學院時,從Wilkins那裏看到那圖,Gosling是從Wilkins處轉到弗蘭克林那繼續做研究生的。更重要的原始數據,弗蘭克林不經意地通過一個報告給了Perutz, Perutz經過Bragg傳到沃森和克裏克,他們用這些數據構建了模型。這裏Bragg為結構生物學的鼻祖,Perutz率先以做血紅蛋白結構聞名,他們兩人均為諾貝爾獎得主。其實說沃森偷了弗蘭克林的研究資料也是不對的,因為18個月前弗蘭克林曾以同樣的研究材料在國王學院做過學術報告,而沃森當時就是聽眾之一,隻是他自己聽報告不過細吧了。

理性思維如此重要,但是任何人都存在非理性思維的時候,也就是我們經常說的直覺或熱情等非理性思維的成份。我們讀科學史,這些非理性成份有時在重大發現中起著至關重要的作用,所以科學創新有時就類似於藝術的創造。人們的水準之高低取決於他們怎樣將自己的直覺放入理性思維中去檢驗或證偽。如果不回頭,那就是很可怕的偏執,做科學的人是隨時準備麵對事實的變化而不斷修正自己的認知的。

在理性思維裏麵的比較核心的表現形式,是口頭和筆頭傳播令人信服的信息與知識的能力,這是美國文理教育的核心所在。如果哪位傳遞的信息具有內在的邏輯矛盾或在行文時出現破粹狀態,那麽他的信息就不會產生作用或影響。愛因斯坦稱耶魯校友Josiah Willard Gibbs為“The greatest mind in American history”(“美國曆史上最聰明的腦袋”) ,Gibbs開創了物理化學和熱動力學;但是他性格內向、不出遠門和文章發表在康州當地的科學雜誌上,這些特點使他幾乎被人遺忘。

美國人很在意數學的邏輯性和文字的邏輯性,這就是為什麽他們在幾乎所有的考試中都突出這二點的原因,無論是SAT與ACT,或者GRE、MCAT、LSAT和GMAT。我們以前在國內的口頭禪是“學好數理化,走遍大下都不怕”,實質的情況是如果你會做數學並且能寫一手好文章,你能在任何的西方社會生活得好。

耶魯校友Josiah Willard Gibbs(1839-1903)。耶魯授予的美國第一個工程博士,除了早年去過德國外,一輩子在耶魯當教授。他是一位安靜的書呆子,從沒結婚; 並且很少做自我推銷的事,社會活動也少。獲得同時代電磁理論開創者麥克斯維爾高度讚揚的他,幾乎不被常人知曉。

 

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閱讀 ()評論 (20)
評論
lao-fei 回複 悄悄話 還要比較一下美國學生和中國學生畢業後的去向。
離湖 回複 悄悄話 好文。覺得你對 Critical thinking 的翻譯很準確,謝謝。
nightrider 回複 悄悄話 @Westshore:

You said "中國學生中最好的可能出不了頭,但平均水平應該是高於美國的,尤其是本科" Where did you get that conclusion?

"有一個不久前看到的數字,美國每年有兩萬多電器工程專業的畢業生,中國是四百萬工程專業畢業生(占畢業生的幾乎一半,但並不限於電器專業,考慮到如今工程專業主要以電氣專業為主,電器專業畢業生在百萬以上是肯定的)。
這種比例上的差異,你如何進行比較?"

Why can't you make the comparison? Have you heard of the concept of percentage?
westshore 回複 悄悄話 這個事情我感覺屬於西方式的傲慢導致的根本對中國的教育理念和模式的不理解,也就會設定完全不同的檢測指標。
從小小老大的經曆來看,美國教育能讓最出色的出頭,但也確實是極少數人,平均值非常低。對比而言,中國學生中最好的可能出不了頭,但平均水平應該是高於美國的,尤其是本科(美國是研究生院水平高於中國)。
有一個不久前看到的數字,美國每年有兩萬多電器工程專業的畢業生,中國是四百萬工程專業畢業生(占畢業生的幾乎一半,但並不限於電器專業,考慮到如今工程專業主要以電氣專業為主,電器專業畢業生在百萬以上是肯定的)。
這種比例上的差異,你如何進行比較?
紅米2019 回複 悄悄話 看了文章,實際上每年的考試是不一樣的,題目是根據這一年級應該學會的數學和物理出的。然後可能是轉換成一個可以比較的分數,所以說中國學生後兩年下降,應該是這個分數下降,而不是實際能力。文章說這個發現(中國學生數理不升反降)出乎意外,猜測原因是作業和課外閱讀太少,也就是說中國大學太輕鬆。至於critical thinking方麵的欠缺,文章認為是中國理工科大學缺乏人文課程。
常態 回複 悄悄話 有個關鍵詞叫刷題,刷題和Critical Thinking無關。
誠信 發表評論於 2021-03-08 04:24:22

"我們都知道中國的高考很殘酷,那套機製可以從小把學生的很多天性都抹去,特別是對自然和社會的那份好奇心。這些可貴的品質通過高考很多都喪失了."

完全而且強烈地反對, 事實與之恰恰相反!

首先, “從小把學生的很多天性都抹去” 的是社會政治製度, 而高考則對“學生的很多天性”起到很大的,重要的保護和 remedy。 這個道理非常簡單, 你在海外這麽多年,不應該有這麽嚴重錯誤的認識。
誠信 回複 悄悄話 由於中華文化有重視教育的曆史傳統, 使得高考成為保障社會公平和國家發展的最後堡壘和防線, 40年來得到相對嚴格和公正的執行。因而才會競爭激烈,隻有憑借真才實學才可能勝出。 否則,考好了也沒用,就一定不會那麽“殘酷"了。

(1)高考為寒門子弟打開了一扇通向廟堂的大門,體現社會公平理念的同時也為國家選拔儲備大量人才;
(2)高考為國家儲備的巨量智力和知識,是40年經濟高速增長的唯一動力。 如果沒有這個智力和知識儲備, 不僅創新能力更欠缺, 連仿造的能力也會不可能。


紅米2019 回複 悄悄話 從自己當年的經驗看,大學數理課程與高中完全是兩回事,無法直接比較。也許現在中國高中課程加入了太多原來大學課程的內容,而大學課程又沒有作相應改變?那大學頭兩年就太輕鬆了。
紅米2019 回複 悄悄話 Fig 2的結果有點不可思議,難道中國大學理工科的數理課程還不如高中數理課程?Fig 1如果是以同階段美國學生作參考,那麽說明中國學生在四年中沒有提高或者提高很少,但是因為美國學生大幅度提高,顯得中國學生反而下降了。
誠信 回複 悄悄話
中國曾有十多年“廢除高考”的時代, 那時的學生更會思考嗎?
看看從小學到大學的思想政治課,曆史課, 甚至語文課程是怎樣設計和教授的, 你應該明白為何大陸的中文教育遠遠落後於台灣, 甚至比香港和東南亞華人差很多的原因。

恰恰因為有高考, 學生和家長都理直氣壯,義無反顧地尊重和追求數理化科學知識, 甚至知識分子都能得到尊重,不在因為有知識而成為賤民“臭老九”。

高考挽救了整個民族!

所以, 人生得益於高考的人, 反而肆意貶低和攻擊高考, 很令人生氣。
誠信 回複 悄悄話
中國大陸人普遍缺乏邏輯思維和辨別是非的能力, 在正義感和明事理等方麵有明顯缺陷, 主要原因:
(1) 毛主席通過一係列運動在大陸消滅了中華文明。
(2)共產政權長期一直嚴禁獨立思想,杜絕自由人格。
誠信 回複 悄悄話
"我們都知道中國的高考很殘酷,那套機製可以從小把學生的很多天性都抹去,特別是對自然和社會的那份好奇心。這些可貴的品質通過高考很多都喪失了."

完全而且強烈地反對, 事實與之恰恰相反!

首先, “從小把學生的很多天性都抹去” 的是社會政治製度, 而高考則對“學生的很多天性”起到很大的,重要的保護和 remedy。 這個道理非常簡單, 你在海外這麽多年,不應該有這麽嚴重錯誤的認識。

dengzc1971 回複 悄悄話 原文中有沒有講如何測試或衡量skill level?
白釘 回複 悄悄話 致海澱網友: 把我算一個。
白釘 回複 悄悄話 證據不足,不可信。
neowangkkk 回複 悄悄話 感謝如此好的分析與解讀性文章,受益非淺。
viBravo5 回複 悄悄話 Gibbs 在經典物理領域很有名 - 熱力學統計力學有很多以Gibbs命名的物理概念公式gibbs free energy,gibbs ensemble,etc.
李聽 回複 悄悄話 ”我不了解不敢隨便說“ --- 博主矯情了。國內高校教育和幾十年前比並沒有多大變化。醫科生第一年得花一半時間在政治效忠課上,另有五分之一時間在死記硬背一千多頁的《中醫學》。學西醫的,得把胡言亂語的中醫當必修課,可見高教的主要目的是洗腦馴化螺絲釘。理性思維是資產階級自由化,變質成共產主義事業掘墓人的第一步,是黨的教育方針專門要摒除的。
清漪園 回複 悄悄話 這個調查說得客氣,隻是局限於中國大學理工科。資中筠曾經說過,再這樣下去,中國人種都要退化。
海澱網友 回複 悄悄話 "從各種微信群裏的帖子、留言或公眾號後麵的言論就很容易看出,很多人已經喪失了基本的思辨能力,不僅僅是分不清事實與觀點之區別的問題。"

不少文學城的跟帖,就是這個論點的證據。
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