佛羅里達一所公立學校如何打造出美國最優秀的數學團隊——《華爾街日報》
Ben Cohen
佛羅里達州蓋恩斯維爾市——暑假中的一個悶熱週四下午,數十名青少年走進高中校門。全球最頂尖的數學戰隊即將開始訓練。
走廊兩側的數學課各具特色:這邊教室講概率論,隔壁研討初等代數,過道盡頭是密碼破譯課,轉角處還有數論課程。整個校園幾乎看不到成年人身影,學生們將以互相授課的方式度過下午時光。
我此行也是來向他們取經——想弄明白這所看似普通的佛羅里達公立高中,如何能包攬過去14屆全國數學競賽中的13次冠軍。
布霍茲高中數學隊締造的王朝,源於一位教師獨創的人才培養體系:精準識別天賦、充分激發潛能、優化美國教育制度。
布霍茲高中本是一所普通中學,其競賽成績更顯非凡。圖片來源:《華爾街日報》Michelle Bruzzese當學生們陸續進入教室時,威爾·弗雷澤從他那輛火焰紅的科爾維特跑車中鑽出。這位1980年代的華爾街債券交易員早早退休移居佛羅里達,當了十年業餘高爾夫球手享受人生,直到感到厭倦。
他在布霍茲高中先任高爾夫教練,後轉教數學,迅速組建數學戰隊,將金融界經驗融入教學,把一羣少年培養成所向披靡的"量化"競賽機器。
“我現在做的事和在華爾街時的區別在於,以前我拿的是錢,”63歲的弗雷澤先生説。“現在我們拿的是獎盃。”
布赫霍爾茲數學團隊的不尋常之處在於布赫霍爾茲本身有多麼普通。根據《美國新聞與世界報道》的數據,它在佛羅里達州的學校中排名第66位,在全國範圍內排名未進前1000名。根據《美國新聞與世界報道》。但在全國數學榮譽學會Mu Alpha Theta的年度錦標賽上,布赫霍爾茲的孩子們數不清他們帶回家的閃亮獎盃。
“以前我拿的是錢,”布赫霍爾茲高中數學教練、前華爾街債券交易員威爾·弗雷澤説。“現在我們拿的是獎盃。”照片:《華爾街日報》的米歇爾·布魯澤斯
弗雷澤先生徹底改革了布赫霍爾茲的數學課程,以加速“無聊的榮譽內容”,並將團隊成員推向更有趣的挑戰。照片:《華爾街日報》的米歇爾·布魯澤斯布赫霍爾茲在多個方面都是一個異類。自2007年以來,數學團隊的崛起與美國在最新的國際青少年數學表現排名中滑落至第37位,以及中國首次在STEM博士畢業生數量上超過美國大學的時間相吻合。滑落至第37位在最新的國際青少年數學表現排名中,以及中國首次在STEM博士畢業生數量上超過美國大學。
作為經濟學家的兒子,弗雷澤先生信奉競爭法則。他拒絕將布赫霍爾茨數學學生稱為俱樂部,而是希望他們以團隊自居。“俱樂部是社交組織,“他説,“而團隊是為了勝利而集結。“他志在必得。
當弗雷澤向那些屢次擊敗布赫霍爾茨的對手教練取經時,有個問題始終縈繞在他心頭:為什麼他們的孩子數學更出色?
答案在於他們採用了一種截然不同的教學方式。
“這是所有學校的典型模式,“他解釋道,“白天教孩子們枯燥的榮譽課程內容,放學後再訓練競賽內容。“所謂枯燥的榮譽課程,就是指那些讓弗雷澤想吞掉計算器的死記硬背。“現實生活不是這樣的,“他説。
交易員出身的弗雷澤發現了可乘之機。
“我以為自己數學真的很棒,“海莉·林(右)與隊友凱蒂·何説,“直到來到這裏。“圖片來源:《華爾街日報》Michelle Bruzzese"我的想法是找出頂尖選手的訓練方法,然後發現現有模式的缺陷,“他表示。
在校長的支持和學區總監的配合下,他開始全面改革布赫霍爾茨數學系,實施自編課程體系,並從更低齡階段發掘人才。
他認為高中數學競賽隊伍的培養必須從學生遠未升入高中時就開始,因此弗雷澤先生會在小學階段物色好苗子,引導他們進入初中後參加數學快班。
“你不會抓一個從未打過橄欖球的九年級學生,指望他成為優秀的高中橄欖球運動員,“他説,“對這些孩子中的大多數人來説,數學就是他們的橄欖球。”
弗雷澤的創見在於貫通了四個教育階段:他在小學發掘的孩子們在初中成長,在高中參賽,並接受他邀請到布坎南校園的大學教授講授的專業課程。這個體系一經建立,團隊就開始獲勝並持續至今。
事實證明,將一羣聰明的孩子聚集在同一間教室裏具有特殊價值:他們能相互促進,使彼此變得更聰明。
該項目中許多天賦異稟的孩子,其父母都在附近的佛羅里達大學工作,並努力讓子女進入弗雷澤的視野。其他孩子則是他自行發現的。他追蹤所在學區學生的考試成績,分析數據並招募成績優異者。有些通過電子表格被發現的學生後來獲得了麻省理工學院的數學學位,並進入了華爾街工作。
通過選拔加入團隊的數學競賽選手被編入同一個班級,在校期間快速學習競賽級代數、幾何和微積分。弗雷澤實質上打破了常規,以更快速度教授更難的內容,將兩年多的數學課程壓縮到一個學年內。“我涵蓋了州教育部門要求的所有內容,“他説,“但額外教授更多內容並無限制。”
傳統榮譽課程與弗雷澤先生課堂的最大區別在於學生解決複雜問題的方式。他既教授準確性,也培養速度,因為競賽考試都有時間限制。他認為模式識別能力——無論是在數學還是生活中——比機械套用前一晚作業中的題目更有價值。
以著名數學問題為例:1到100所有整數的和是多少?你可以用蠻力計算器逐個相加,但受過創新思維訓練的學生會本能尋找對稱規律。他們會發現1+100、2+99、3+98這樣的組合結果相同,只需將101乘以50就能快速得出正確答案5050。
“人們總以為我們在搞題海戰術,“弗雷澤看着暑假期間埋頭解題的學生們説,“其實不然,我們高效利用時間。”
這體現在他們抓住了顯而易見的機遇:暑假。數百名學生每天到校四小時,每週五天,持續一個月,累計獲得80小時的額外訓練。
當我走進教室時,課堂氛圍異常活躍——因為白板前那位極具魅力的講師並非弗雷澤本人。
高二學生何凱蒂正在指導初中生,這正是弗雷澤實現"讓數學變有趣"這個看似不可能任務的獨特教學法之一。
弗雷澤先生表示,他很樂意領導一個在數學上都能碾壓他的團隊。“阿拉巴馬大學的每個孩子在橄欖球上都比尼克·薩班強,“他説,“他只是比任何人都更懂得如何取勝。“圖片來源:《華爾街日報》Michelle Bruzzese童年時代有個普遍真理:沒有什麼比和年長几歲的人相處更酷的事了。他們可能因為父母的原因來到這裏,但留下是因為同齡人。年幼的孩子想給他們崇拜的學生留下印象,而高中生們則以社區服務時間作為回報。這種模式成本低廉、富有創新且極其有效。就像比利·比恩在經營一支數學團隊。
即將升入布赫霍爾茲高中二年級的蒂莫西·金起初對初中時早起參加暑期數學班並不熱衷。“我當時顯然在想,‘哦,這又是另一堂無聊的數學課’,“他説。但他很快意識到自己大錯特錯。現在他成了夏令營的老師。
海莉·林知道人們聽到數學練習時的反應。“但並不是那種’天哪,我得做數學題’的感覺,“這位布赫霍爾茲高中三年級學生説。她喜歡團隊競賽中的合作元素,也喜歡與最優秀的人挑戰自我。“我以為自己數學真的很棒,“她説,“然後我來到了這裏。"(弗雷澤先生稱她是全國最優秀的女性數學學生之一。)
對於一個始終追求前沿的人而言,疫情意外地為弗雷澤先生提供了契機。2020年初學校停課後,他擔心2021年會出現更多混亂,於是做出了一個出人意料的決定:從布赫霍爾茨辭職——同時繼續執教。
他租下教堂的一處空置側廳,告訴家長們他將如常面對面授課,彷彿這是一個正常的學年。孩子們可以跟他學習,其他課程則遠程完成,或拼車往返布赫霍爾茨。弗雷澤稱他邀請了145名學生。朋友們預計只有二三十人會跟他走,牧師樂觀地預估80人,最終來了140人。
這支數學團隊隨後以該項目史上最大分差斬獲去年州賽和全美冠軍。布赫霍爾茨此前全美奪冠的平均優勢分是315分,而去年他們以920分碾壓對手。
儘管擺脱官僚體系的徹底自由充滿誘惑,但弗雷澤先生對校園生活念念不忘,最終及時迴歸布赫霍爾茨的老教室——恰逢全州政界開始關注這裏。
“布赫霍爾茨數學項目應成為全國學校和學區效仿的典範,“佛羅里達州教育專員小曼尼·迪亞茲表示。
布赫霍爾茨正試圖先發制人。本週在華盛頓特區舉行的Mu Alpha Theta數學大會上,還有數學難題待解、獎盃待奪。弗雷澤先生用大巴載着70名學生參加團隊賽和個人項目角逐,從概率與組合(“Prob & Combo”)到微分方程(“Diffy Q”)。今年團隊的明星恰是他的長子傑克——下月即將升入大學,但安靜考場裏還有何同學、金同學和林同學等數百名年輕天才正用鉛筆攻克試卷。
弗雷澤先生花費數年時間試圖破解讓學生數學進步的方法。他仍在努力中。但衡量他成功的一個標準是,他團隊中最優秀的孩子現在已經比他更強。
“阿拉巴馬大學的每個孩子在橄欖球上都比尼克·薩班強,“弗雷澤先生談到這位擁有最多大學全國冠軍頭銜的傳奇教練時説,“他只是比地球上任何人都更懂得如何取勝。”
當他們的巴士啓程返回佛羅里達時,布赫霍爾茲數學隊再次加冕全國冠軍。
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本文刊登於2022年7月16日印刷版,標題為《美國最偉大的數學團隊分享其建立數學王朝的秘密》。