程咬金和花瓶---中美数理教学趣闻

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上大学时,有个同学的爸爸是早年留美回国的,在一所知名大学的化学系里当教授。据说有一次在一个研究生论文答辩快要结束时,他突然问那个研究生,可不可以问一个与专业无关的问题。在得到可以的回答后,他问那个研究生,你能告诉我程咬金是谁吗?

 

事后,别人问他为什么问这个问题,他回答道,我要让他们知道,我的研究生,除了知道自己专业方面的知识,其他的事情也要知道一些。而且,光看专业书,未必能得满分。听说后来,各式各样的问题都出过,什么《羊脂球》的作者是谁? 元宵煮熟了为什么会浮上来?弄得学生们反而更怕他问这些问题了,因为防不胜防。

 

无独有偶,某年某月的某一天,几乎同样的事情轮到了我身上,不过教授不是同学的爸爸,而是几个老美了。在我的某次答辩行将结束时,一个教授问我,咱们轻松一下吧,可不可以问一个与专业无关的问题?我能说不可以吗?忙说扑立撕。

 

他问我,知道古典音乐里有个3B 之说吗?我赶紧回答,是,听说有这么一说。他接着问,能说出来是谁吗?天啊,幸亏在国内读本科时曾冒充风雅地去旁听过几堂音乐课,正巧那音乐老师还提过这3B 之说。所以本能的回答,敢问是贝多芬,巴赫和勃拉姆斯这三位前辈吗?

 

那位教授说正是。其实摇滚乐里也有3B 之说,不过我量你也不知道,就不难为你了,放你一马,有兴趣的话回去自己查。我正暗自庆幸,还以为就此打住了呢,因为我确实不知道那摇滚乐的3B,勉强能蒙一下的或许只有披头士, 若他真的穷追猛打,我也就只好和披头士同归于尽了。

 

谁知他话锋一转,说道,本人对3B 情有独钟,你能不能说出固体物理里三个名字以B开头的物理学家以及他们对物理学的贡献? 

 

我这儿赶紧往外淘,波尔算一个吧?波大叔的原子模型得了诺贝尔奖。教授说可以算。我一听,心里一块石头落了地,因为另外两位肯定也可以算了。布拉格和布拉格衍射可以算吧?布拉格父子分享诺贝尔奖(虽然奖金上吃点亏)。还有巴丁,一生两次诺贝尔奖。BCS 理论,给超导打下了基础。您老人家给我们上的固体物理,哼哼教导(应为谆谆教导)过俺的。您说行吗?(当然这其中还夹杂一些计算,此处略去)

 

出了教室,我马上想到了我那个同学的爸爸。他和我的这个教授是不是师出一门啊? 程咬金,贝多芬,这些和物理化学八杆子打不着的人,怎么老在与本案无关的情况下,被这些人提上台面呢?在国内我怎么没遇上过呢?

 

打那以后,看书就对有关人物介绍的要多看两眼。您还甭说,美国的教科书还真有这习惯,但凡遇到有点贡献的人物,一般都不吝笔墨,又登照片,又介绍生平,还有的再加上一些逸闻趣事。你了解了这些人物,对这门学科的发展也就有了一定的了解。

 

光阴荏苒,白驹过隙。这说话就到了我儿子高中选修AP 微积分的时候了。我儿子自小对数学迟钝。记得他小时候,有一次逛garage sale, 看见了一个小玩具,想买。为了培养他今后的能力,我就让他去试着bargain 一下。

 

只见我儿子倒是毫不打怵,上去就问人家, How much?

人家回答,one quarter.

犬子紧跟一句,How about one dollar? 

 

弄得人家先是以为听错了,待缓过劲儿来,赶紧说,Ok, we have more.  How many more do you want?  弄得我赶紧捏了一下钱包,心说,儿子你真是好样儿的,走到哪儿都不忘了把你爹弄得像大款似的。这是题外话。

 

我让他选AP 课,是因为听人说,如果在高中修了AP, 到了大学可以免修,这样他或许可以少受一些痛苦。这AP 微积分又分ABBC两种,我们建议他修AB,因为BCAB要多差不多百分之三十的内容,包括矢量积分,微分方程和级数等等。希望他好歹能混过去,也算修过AP,管它AB还是 BC。谁知人算不如天算,等他被大学录取后,人家大概觉得AB太容易了,来了新规定,要想免修微积分,必须通过BCplacement test.  害得我们爷儿俩在家又好一阵恶补。此又是题外话。

 

话说有一天早上,儿子行色匆匆的问我,爸,咱家的数字相机在哪儿? 

要照相机干什么?

AP 微积分 要作Project.

 

什么? 微积分还有Project?你老爸不是没学过微积分。在国内上大学时没听说过还要作Project. 我们大学老师讲微积分的第一天,就开宗明义,告诉莘莘众学子,要想学好微积分,就三个字,转身在黑板上大书---多做题。

 

这三个字怎么念都行,题多做,做题多,题做多,做多题,。。。随你怎么排列。唯独没说过要做Project.

 

想当年,一本樊映川的高等数学讲义,差不多在777879 (现在有人称为文革后新老三届)工科学生里人手一册,听没听说过这三个字我不知道,但说把上面的题差不多都做遍了,我可信。中国大学生哪个不是从题海里游上来的。

 

儿子也没功夫理我,只管埋头折腾他自己的事。到了晚上,就看他往电脑里输入照片。对,就是上面这两张。你管它叫花瓶也行,叫金鱼缸也行。我们就姑且叫它花瓶吧。

 

 

儿子告诉我,这就是他们微积分老师让他们做的Project.  两人一组, 测出花瓶的容积,除去不许往里面灌水然后再倒进量杯以外,可以用任何办法。计算机做的加二十分。

 

儿子告诉我,他和同学分工,他负责计算,他的同学负责计算机模拟。他还很有把握的对我说,那同学计算机棒极了,会“好几国语言”,除了怕死狗,佛拳,还有VBVC,西佳佳,连印尼的爪哇语都会。好像他跟着进了保险箱似的。

 

我问他,你打算怎么办?

 

儿子告诉我,他们已经商量好了,先把花瓶的尺寸量来,把照片按一比一的比例,投影在坐标纸上。那个同学弄个程序,把尺寸一点一点地输进去,就可以算出来。儿子呢,他说要把花瓶的投影分成几部分,比如上边口那里可以看作是个梯形,下边是个园,从坐标纸上量出所需要的尺寸,就可以积分求体积了。我心想未必有这么简单。

 

过了几天,我问他干的怎么样了,他说卡住了,下边不能简单的看成个园,所以不知道该怎么办了。我知道他说的是什么,就忍不住问了他一句,你不会想点别的,你们除了学过圆就没学过别的?儿子说当然还学过别的了。要不就再用椭圆试试。

 

于是那几天里,就看他又是算,又是画,又是和同学打电话。到临交卷的前两天,儿子告诉我,终于弄出一个满意的结果。用一部分圆加上一部分椭圆再加上一个梯形,分别积分求体积,再加起来,结果和同学用计算机算出来的只差0.01升。两个结果这么接近,应该是可以了。

 

说到这儿,我十分佩服那数学老师,他能想出这么个法子让学生们去自己想办法解决问题,而不是让学生坐那儿去做几百道题。也许,若干年后,学生们会忘记怎样积分,但他们大概还会记得怎样解决问题,而积分可以从书里查到,再不行就去问别人。难怪有人说,中国的学生会做题,美国的学生会作Project. 从小的训练不一样。而在工作中,恐怕还是做题的时候少,做Project 的时候多。我这里绝非说我的大学老师不好,没有他逼着我们作上千道的习题,估计今天也教不了儿子了。只是说两者应取长补短。

 

还有一个令我耿耿于怀的是那个APR,就是年利率。国内上了四年本科,愣是不知APR为何物。直到在美国银行开账户,买房时还是一头雾水。谁想有一天在儿子的高中课本里看到,清清楚楚的摆在那儿,感情人家高中时就教了,难怪老美动不动就搞什么equity loan, loan loan 的呢。

 

还有一道物理题,也令我印象深刻。大意是说有个女孩玛丽怕胖可又爱吃冰激凌。她的体重是一百二十磅,有一天她吃了一个冰激凌约含250卡路里,问玛丽要走多少路才能把这些热量消耗掉。

 

您说,要是把数学物理都教成这样,是不是会让学生们觉得不那么枯燥了?

 

 

dck 发表评论于
不错。认同。亲切。
花满华夏 发表评论于
两者结合一下也许更好!
gy79 发表评论于
In general, right. Most of US education projects are for the most part are prompting students motivation (in my 2cents) so if you have enough motivation, then chinese way
is more efficient.
jene 发表评论于
通才教育与天才教育的不同.
衣带渐紧终不悔 发表评论于
美国的教学确实比较注重实践和表达能力的训练,看看这儿的学生个个能说会道,而且动手能力很强。我觉得把儿子放在这儿受教育非常有必要!
lingyuan 发表评论于
很有味道. 观点也敢苟同.
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