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美國基礎教育與諾貝爾獎

(2023-10-04 17:14:23) 下一個

美國基礎教育與諾貝爾獎

 

 

今年諾貝爾科學獎項已公布,醫學、物理、化學獎都已水落石出,美國大學還是主要的收獲地。美國是個移民的國家,獲獎者有美國出生,也有出生異國的移民。

首先回顧2023年諾貝爾獎新聞:

2023年諾貝爾生理學/醫學獎頒給了賓夕法尼亞大學的mRNA先驅科學家,他們通過多年的科學合作,揭示了如何修改mRNA,使其成為有效的治療方法,並用於在全球COVID-19大流行期間迅速開發挽救眾多生命疫苗的平台。

 

2023年諾貝爾物理學獎授予美國俄亥俄州立大學名譽教授皮埃爾·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利-奧地利物理學家費倫茨·克勞斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大學教授安妮·呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他們在阿秒脈衝光方麵所做出的貢獻。

 

2023年諾貝爾化學獎授予美國麻省理工學院教授蒙吉•G•巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美國哥倫比亞大學教授路易斯•E•布魯斯(Louis E. Brus)和美國納米晶體科技公司科學家阿列克謝•伊基莫夫(Alexey I. Ekimov),以表彰他們在“發現和合成量子點”方麵的貢獻。

 

美國當下財大氣粗,吸引各國人才,其大學也主導著世界科技發展的脈絡,成就也是有目共睹。美國的中小學基礎教育有很多爭議?我相信美國基礎教育多半還是從歐洲繼承過來,美國“傻冒”上了名校也不太可能就成為“天才”。

十年前我在世界日報周刊寫過"美國中小學教育優勢何在?"

十年後再重溫一遍,也想聽聽各位的高見。

 

美國中小學教育優勢何在?

 

美國的大學教育有較明顯優勢,大師雲集、資金雄厚、實驗設備先進。那麽美國的中小學教育有優勢嗎?

 

教育是強國的根本

 

筆者女兒從小學一年級開始就在美國上學,所以就從我經曆過的事情說起。首先感覺是沒有嚴格意義上的教科書,常常老師就是複印幾張資料當教材,從沒聽說要背書這種事。上課內容也很隨意性,老師可做隨機調整。由於班上隻有女兒一個華人,一年級的那個春節,老師請我給小朋友講中國人過年的事,於是我們就包了餃子和春卷,帶上筷子去學校,整個上午就像在教室搞 Party,在正常上課時間和小朋友們歡度中國春節。

 

平時作業很少,周末放假更沒作業,大概認為有作業還叫什麽放假。小孩每日回家十幾二十分鍾就把作業做完,我心裏總不踏實,也對美國老師是否敬業心存懷疑。想多弄點習題給小孩做,她就堅決抗拒,根本不吃這一套。小學二年級時,一次家長會,我就問老師為什麽不多給一點作業?老師說學校是按規定留作業,不能給太多作業。

 

小孩是國家的未來,教育是強國的根本,我認為美國的整個下一代已經輸在起跑線上。當時日本經濟正處巔峰時期,我杞人憂天地擔心美國離衰亡大概不遠了。那會兒又沒有「虎媽」這樣的榜樣,無奈之下,隻好入境隨俗,讓女兒隨光陰度過童年。

 

六年級的一天,我回家時,整個屋子彌漫著濃濃爆米花的氣味,一問才知道幾個小朋友用超市買的各種品牌玉米粒,說是在做科學探究課題。她們把玉米粒放在微波爐加熱,並記錄著加熱時間等數據,當然這些爆米花都進了她們的肚子,最後經過討論選出加熱時間又短又好吃的爆米花。見她們興高采烈,我心想這也叫科學研究?

 

讀高中前,真不覺得她學到什麽東西,隻是閱讀量感覺還不小,尤其讀小說之類。我一向小氣,說美國的書太貴,反對她買小說,去圖書館借看就行了。她每次回中國前就買幾本美國剛出版的流行暢銷小說,如《哈利波特》,理直氣壯地說是送人的禮物,她在飛機上讀完,到中國就送親戚去了。再從中國買回廉價的莎士比亞、狄更斯的英文名著。

 

上了高中才感覺她忙了起來,課業開始有些深度,或許也是來自升學的壓力。對於想上好大學的美國高中生並不輕鬆,要保持高中的各科成績GPA高分,還要選修有挑戰性的AP、IB課程,課題研究、課外活動、服務社會都不能放鬆,有時晚上也忙到深夜。我偶爾翻翻她寫的研究報告,還真像有模有樣的論文。

 

 

 

精英學生日後成就

 

隨著時間的推移,我的認識也有些改變。美國這個當今世界唯一的超級大國,靠什麽維持其經濟、軍事、科技和學術的霸主地位?難道那些「傻帽」學生進了大學就能成為傑出人才?

 

美國教育的傳統本身還充滿著「農耕意識」,舉例說暑假的由來是農耕時代,學生要到地裏幫忙,但工業社會,已失去原有的需求,可是暑假並不縮短。美國學校的暑假還特別長,這與長久以來根深蒂固的教育觀念有關,像土地不宜連續耕種一樣,早年一些美國學者總是非常擔心學生過於用功,認為心靈過度刺激有害健康。他們認為要勤奮,也要休息,兩者不可失衡。這種觀念和中國人頭懸梁、錐刺骨孜孜不倦地刻苦用功有天壤之別。一些美國人認為:放鬆有助於思考,所有的人,不管是學童還是成人,都必須養成思考和反省的習慣,形成自己的結論。這樣一來,才能培養獨立精神,不會被老師或權威牽著鼻子走。

 

美國教育成功的閃光點在於創新。每年英特爾科學獎,我總為這些高中生的研究成果感到十分驚訝,尤其見到越來越多的華人子弟大放異彩,都特別羨慕,我總以為這是美國精英教育所在。

 

英特爾科學獎的前身是1942年開始的西屋科學獎,到現在為止的獲獎者中,已有7位日後獲得諾貝爾獎,2位獲菲爾茲(Fields)的數學大獎,30人被選為美國科學院院士。5人被選為美國工程院院士。

 

觀察每年衝擊英特爾科學獎的高中生,多數來自美國磁力高中(Magnet Schools)的明星學校,入學要經過考試、推薦等選拔過程。如我所居住的馬裏蘭州布萊爾高中(Blair High School)是獲獎大戶之一;常在《美國新聞與世界報道周刊》評比中名列前矛的維吉尼亞州湯姆斯·傑佛遜科技高中(TJHSST),學校有新能源到大腦神經係統的13個科學實驗窒;更牛的是紐約市布朗士科學高中(Bronx High School of Science),1938年建校以來已有7位畢業生獲得諾貝爾物理獎,一位諾貝爾化學獎。

 

我女兒上的是美國二流高中,她也沒參加過什麽奧數和英特爾科學獎競賽,她的學校連一個象樣的物理老師都找不到。不過也沒影響她高中畢業上美國名校。她想當醫生,上了哈佛大學主修科學,同學中很多都來自美國明星高中。我曾好奇地問她那些獲英特爾獎的學生是否都特別牛?她說也不會啊,上哈佛的學生幾乎人人都獲過什麽獎,誰還會去在乎曾經的輝煌。

 

在哈佛最牛的學生或許算是微軟的比爾?蓋茨(Bill Gates)和臉書的查克伯格(Mark Zuckerberg)這兩個輟學生。哈佛前校長桑莫斯(Larry Summers )在評論虎媽時說道:「過去25年對全世界改變最大的兩個哈佛學生,可以說是蓋茲和查克伯格,可是他們都沒有念完大學。」

 

前幾年楊振寧先生說清華學生的基礎知識比美國哈佛學生更紮實的言論在互聯網上爭議一片,楊先生所說不可能都沒有道理,我絕對相信美國高中生掌握數理化的知識不如中國學生紮實,尤其用考試分數來評價。美國高中四年中基本上隻要求學生學一年物理、一年化學,所掌握科學知識的熟練成度,與中國理科生N遍預習、複習,又在頻繁考試中千錘百煉打下的堅實基礎不在一個水平上。可美國精英學生為何日後在科學上卻有更傑出的成就?

 

 

 

相信科學方法是關鍵

 

我以為美國教育的特點是重閱讀,輕習題。有些批評觀點認為是「寬一裏,深一寸」這造成美國學生基礎薄弱。廣泛閱讀的好處是思維比較寬闊,學習深度就隻有靠所謂探究性學習讓學生做些課題深入專研去培養學習能力。我過去也常見女兒做些什麽研究課題,我總以為黃毛丫頭能折騰出什麽東西?有時間現存的知識多學一點不是更好嗎?但後來這種觀念被顛覆了,現在我相信,研究的課題有多深是一回事,更重要的是掌握科學的方法,養成獨立思考的習慣。或許這就是美國教育的優勢所在。好老師不僅僅在傳道、授業、解惑,像蠟燭一樣,燃燒自己照亮別人,更重要的是點燃學生心中的火種,讓創造力的火焰熊熊燃燒,讓青出於藍而勝於藍。學生不僅要學到知識,還要掌握科學方法,要追求真理,勇於創新。

 

胡適先生說:「科學方法隻是『大膽的假設,小心的求證』十個字。」兵荒馬亂期間的民國教育,中國出了不少世界級大師。相比之下,中國大陸恢複高考後的這三十多年,培養了很多的大學生、博士生,又走出比楊振寧先生那年代不知多了多少倍的留學生,但至今在學術成就上似乎還不如民國時期的中國留學生,也就談不上有楊振寧、李政道出國十幾年就能獲諾貝爾獎的風光。

 

雖說中國這些年科學上不見大師,但江湖上卻是「大師」輩出。呼風喚雨,透心通靈,攻克癌症,無所不能。如果「北京發功,大興安嶺滅火」之類神奇功力隻是一些名人或媒體炒作忽悠百姓;那麽日本福島地震後核泄漏,中國舉國上下搶鹽潮就顯得有點可怕。我總以為是我們教育中科學方法的殘缺,想象豐富,卻無心求證,更缺乏獨立思考。

 

這些年中國學生缺乏創造力的陰影一直籠罩著中國教育,越來越多中國人願意付昂貴的學費讓小孩離鄉背井、不遠萬裏來美國讀中小學。前兩年有百年曆史的北京四中前校長來美國介紹這所中國的明星學校,他們的學生也在做課題研究與國際接軌。筆者回國也了解到各地也都在搞中學生科技創新獎,不過似乎又被一些人扭曲了。造假成風、家長代勞,還是輪為拚爹。培養的不是學生的科學興趣、對未知領域的探究能力和創造力,圖的是保送上名牌大學。

 

今年中國大陸媒體上說是「史上大學生最難就業年」,台灣的大學生也淪為最高失業群體。大學生多了,卻無法提供適合大學生就業的崗位。「一個和尚挑水喝,兩個和尚抬水喝,三個和尚爭水喝。」僧多粥少,難免更多的人對「拚爹」的不公平社會現象深表不滿。但人們對為什麽創造不出大學生的就業崗位似乎關注不多,家長們一如繼往地堅信「拚分數」才是最公平的。雖然政府也在號召大學生創業,但卻複製不了基礎受質疑的美國學生創業成功的模式。

 

我常想微軟的比爾?蓋茨和臉書的查克?伯格這兩個特別的案例,為何他們年紀輕輕時就能創業成功成為億萬富翁?他們的共同特點都是在中學起就是狂熱的電腦愛好者,在哈佛都隻學習一、兩年就輟學自己創業去了。哈佛大學的頭兩年也多以基礎課為主,所以他們的電腦功底基本上還來自中學時期。如果說比爾?蓋茨時代,中國學生接觸電腦還不太容易,不可能產生這類天才;那麽到查克伯格的互聯網時代,中國學生和美國學生基本是在同一起跑線上。

 

重要的是美國學校有充分的時間和空間讓學生投入自己興趣愛好的領域,學校也鼓勵他們用科學的方法去做深入地探索研究,並朝著科學前沿和市場需求的方向發展。所以比爾?蓋茨、查克伯格一但有了創新的想法,就可以用嚴謹的科學方法去把握機遇,創業有較大成功的機率。而中國的教育,學生多隻在課本裏琢磨,習題裏練兵,研究能力不足,更缺乏實踐經驗和市場洞察力。讓大學生一畢業就自己創業,就如在岸上學了很多遊泳理論和遊泳姿勢,下水就往深水區裏跳,自己不被淹死已是萬幸,很難指望他們能像微軟和臉書那樣在科技領域大展鴻圖,還能給其他大學生提供就業機會。

 

筆者以為,美國的中小學教育不但沒有什麽神奇的魔力,而且是很不完美的教育體係。課程的富有彈性,有利因材施教,也導致良莠不齊,即出精英,也出垃圾,整體優勢不明顯,所以總是備受爭議。

/陳旭   美國世界日報周刊No.1543  October 13, 2013

 

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評論
biophysics 回複 悄悄話 好文????
6ba6 回複 悄悄話 整天盯著熱點網紅出人頭地就是國人的本性。說真的,誰關心這個?財富如果可以穩定代代相傳,一般人從明清朝傳到現在比諾獎還多啦,像泰國真的是國泰民安,都有一塊地代代相傳
elfie 回複 悄悄話 The goal of public schools is to make the next generations of work forces, by letting the people, i.e. their parents free from childcare duties, so that they can go to work and be productive in their jobs.
So if 90% of the students can read what's in mass media and do some basic math, secondary education has reached its goals. American k-12 public Schools = free child care = acquiring basic life skills= preparing for the labor forces..
It's practical, pragmatic, and strives to be as cost efficient as it could be.
Paying less salary to teachers, using less resources and taxpayer money are part of the formula. Paying less means saving more. If 5 to 10% of the students stay illiterate, it's just accounted as waste products or attrition. I work at public schools and I've seen so many kids fail their grades at elementary schools and there's no retaining in any grade. They are pretty much being abandoned by the system from the start. Where do these children end up? Prisons? Brothels? Or maybe in the homeless shelters.
老柏樹 回複 悄悄話 樓主2013年寫的東西,10年後更加證明是真知灼見。

中國的教育方法是有大問題的,至少在創新方麵。別的不說,從83年算起,留在海外的當教授做科研的至少有幾十萬了吧。這些人都是中國當時的尖子(如考CUSPEA到美加留學的),進入的又是成熟的西方環境,40年跨度又足夠長,沒一人拿到諾貝爾科學獎(圖靈菲爾茲獎),對這麽大的群體本身就說明問題了。(大陸本土的話你可以開脫說開始環境不好,95-96年互聯網才開始進入高校和科研院所,10年後到05-06年左右硬件才趕了上來,時間還太短。)

原因是不是解放後中國的高中大學教育太注重蘇聯的方法(記得大學時死做吉米多維奇的習題),而從上到下都不注重自由思考,挑戰權威?(俄羅斯人後者做的肯定還是比中國人號線,哪怕在蘇聯時代。)

回到美國的教育,對天才學生最有利;資質一般學生的基礎沒打好,再會獨立思考挑戰權威也沒用。所以,蓋茨小紮出現在哈佛而不是排名100以後的普通州立大學;大多數諾獎獲得者也是出現在美國的前幾十所院校(如今年的Upenn,MIT,Columbia,Ohio State)。
阿留 回複 悄悄話 謝謝樓主分享。就我的觀察,美帝基礎教育的優勢恰恰在於老師幾乎從不像國內那樣手把手教學生,甚至體育教練和音樂老師都是如此,就是要學生憑興趣去自己領悟,然後跟大家分享,不但重視“求解”,更加重視表達。看上去這種方法會走很多彎路,不少美國孩子數學考試也確實不如同齡的中國孩子,但要培養出有創造力的學生和選拔出真正的“苗子”,非如此不可。
Etornado 回複 悄悄話 中國的基礎教育花太多時間在做超過需要的重複性練習,而且整個體係隻有教、缺乏育。雖然矽穀有來自清華北大的畢業生達數萬人之眾。但看看他們,絕大部分淪為普通工程師,工作能力和San Jose State的畢業生基本沒什麽大區別。
Etornado 回複 悄悄話 美國人大學以前重點是尋找培養個人世界觀和興趣。中國人大學以前重點是對教科書的內容進行重複性練習。中國人大部分的個人世界觀和興趣由政府和家庭賦予,不是自己尋找得來的。
FollowNature 回複 悄悄話 同意各位的評論。中國的填鴨式教育的確應該改變。一個人大腦記得再多有什麽用呢,隻要學會用電腦查查就知道了。關鍵在於創新及創造?包括最近開放後四十年出來的留學生,至今沒有一個諾獎得主,是不是說明了一些問題?
西山樵夫 回複 悄悄話 今年獲生物獎的 Drew Weissman 和去年獲化學獎的Carolyn R. Bertozzi 都畢業於麻省Lexington High School, 父輩也從事學術,個人興趣起了主要作用。
北美小鎮 回複 悄悄話 不要忘了,這些大師們當年在民國所受的教育,同樣是自由開放的。以李政道為例,當年他隨浙大西遷,老師學生天天頂著空襲警報、圍著塊破黑板激烈爭論學術問題。在當年浙大任教和求學的師生中,後來有50多人當選兩院院士。李政道曾說:一年的“求是”校風熏陶,發端了他幾十年細推物理之樂,給了他攀登世界高峰的中華文化底蘊。楊振寧所在的西南聯大,情況類似。可見自由開放的學風何等重要。讀一下民國時期的事跡,就能發現當時經常有無名小卒登門找大師探討學術的風氣,雙方都視為很正常的學術交流。換成現在靠填鴨學習+舉報成風的中國大學出來的學生,就算到了美國,他們能幹什麽?

霧蒙蒙雨霏霏 發表評論於 2023-10-04 22:41:14
北美小鎮 回複 悄悄話 絕對讚成。個人覺得,美國的中小學教育在STEM方向可以稍微再深一點。現在的基礎教育,閱讀是足夠的,但數學還差些。畢竟,有了研究的興趣,也需要知識基礎支持。別的都很好。我兒子上小學雖然從不做作業,但麵對任何問題都是不停的提出各種解決方法,還會上網查資料,思維的活躍性和主動性都是杠杠的。反過來,中國的孩子,學習上的被動程度簡直讓人目瞪口呆,基本就是張著嘴等被灌。這樣培養出來的學生,別說科學家了,自稱的世界最大群體的工程師,其實都是不合格的。

irisin2021 發表評論於 2023-10-04 20:44:49
教育的目的不僅是掌握科學知識,更重要的培養和發掘對科學的興趣。科學發展的唯一動力是科學家的個人興趣,這是美國教育的特點,著重點不是課堂,而是課外,不是分數是愛好。
JustWorld 回複 悄悄話 人體好比一台計算機,中國人硬件不算差,但後天裝得軟件盡是垃圾。

美國的教育符合孩子生長發育的要求,可以產生各式各樣的人才。

中國的教育拔苗助長,目光短淺。

中國絕大多數人既不能正確認識自己,也不能正確認識外部世界,更不用說美國的教育。
友梨江莉 回複 悄悄話 感覺諾獎主要是重“發明與創造”,甚至包括和平與文學 --- 創造更和平的環境、創造更深刻認識人性與社會的作品 --- 也沒有例外。

若論基礎教育,個人感覺現在的中國,有良好基礎知識和聰明頭腦的學生,從量到質,說世界第一不為過。
但離諾獎,就是遠,遠得讓中國人罵諾獎算個P。
而得了和平獎與文學獎的劉、莫等人,好像和基礎教育與基礎知識一毛關係也沒有。

作者談到的比爾蓋茨和小紮。那也就是在美國,想象一下若在中國會怎麽樣?
爹媽會立刻領著他們去看精神病院。你從北大清華中退?
你可以創業,但你創完後看看會有人搭理你?資本、科技大腕、知名學者,都懶得見你。
馬雲是誰先把錢投給他的?

大環境不行。
買、偷、盜、市場換技術、強取豪奪,什麽手段不比“創”來得快?“創”,是風險最大的事情。
這賬,聰明無比的中國人算的比哪國人都快。

窮的時候是這樣,富起來以後,更是這樣,估計幾十年內不會有根本性的變化。
外國人玩“創”,多數是為享受挑戰和快感,中國人玩“創”,多數是奔錢、名、利。
所以中國人不喜玩“創”。
小好人 回複 悄悄話 不要忘記,美國每年從全球收割大量優秀的受過良好基礎教育的人才。
霧蒙蒙雨霏霏 回複 悄悄話 ”美國當下財大氣粗,吸引各國人才“
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差也,美國遠不止能夠吸引各國人才,更多的是美國的文化,傳統,體製和價值觀,能夠把很多聰明的人的潛力發揮出來,把他們變成人才。這些移民出生的科學大師,當年他們都沒有在美國念過中小學,大學本科,他們都是在自己的母國受的基礎教育,當年沒人認為他們是“人才”,更與美國中小學教育的優勢風馬牛不相關。楊振寧當年來美之前不過是西南聯大附中的物理老師,錢學森學的是鐵路工程,他們雖然聰明,但是很難說是“人才”。是美國的這一個大熔爐,美國的文化,傳統,體製和學術氛圍把他們從一批聰明的學生變成了人才。
irisin2021 回複 悄悄話 教育的目的不僅是掌握科學知識,更重要的培養和發掘對科學的興趣。科學發展的唯一動力是科學家的個人興趣,這是美國教育的特點,著重點不是課堂,而是課外,不是分數是愛好。
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