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當我碰巧收看一個深夜脫口秀節目,該節目用一小時的時間來討論美國教育的糟糕狀況時,這種體驗總是似曾相識:一個學區管理者以令人沮喪的規律抱怨考試成績。很少有真正的老師出現,然後他們的說法也同樣可以預見:不要責怪我們。

我不是奮戰在一線的中小學教師,但我看到了結果。在過去的六年裡,我在普林斯頓大學教一年級物理,我在這裡告訴你,你聽到的一切都是真的。

在普林斯頓,我們有三個入門物理課程:101,為那些對數學有恐懼症的生物專業預科生開設的課程,他們學習物理的唯一目的是透過MCAT考試;103,為未來的工程師、一些化學家和生物學家以及偶爾出現的物理專業學生開設的基於微積分的物理課程,他們都通過了AP物理考試;105,超級豪華課程,為未來的物理“海豹突擊隊”開設的殘酷的、接近二年級的課程,這些堅定的成功人士不僅通過了一年,而且通常通過了三年的高中物理。我教過所有這些課程。


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是的,一半的學生是亞洲人,要麼直接來自中國,要麼是第一代亞裔美國人。在103課程中,亞洲學生和美國學生之間的差異如此明顯,他們很可能構成不同的群體,而原因只能根植於文化態度:一個美國學生可能正在不及格,仍然認為自己得了“A”,而一個亞洲學生可能得了“A+”,卻認為自己不及格。亞洲人來這裡是為了工作;美國人來這裡是為了確保普林斯頓仍然是第一級別運動強隊。結果自然顯而易見,不僅體現在考試成績上,也體現在工作習慣上。亞洲學生的考試,無論答案是否正確,往往是清晰的典範,每一步都清楚地寫在前一步的下面。美國學生的考試通常更像羅夏測驗,留下墨跡作為解釋的練習。

如果說亞洲人最勤奮,那麼準備最充分的是東歐人,他們具備舊蘇聯式教育的遺蹟。這些學生通過了主要受數學家安德烈·柯爾莫哥洛夫影響的系統,經常就讀於特殊的數理學校,並透過奧林匹克競賽進行了火力測試。在普林斯頓物理系很少見到俄羅斯本科生,但我們的保加利亞人、羅馬尼亞人和塞爾維亞人往往訓練有素,以至於不久前我不得不對一位同事開玩笑說:“任何姓氏以‘ovich’、‘adzich’或‘escu’結尾的人都應該直接進入榮譽課程,無需討論。”絕非誇張。每年都有極少數學生——四五個——透過內部考試直接跳過一年級物理。去年,這些學生中沒有一個是美國人。

對於這種觀察的常見反駁是,外國教育獎勵紀律,而美國教育獎勵創造力。相信我,我會滿足於一些美國式的紀律,而且我並沒有看到外國學生的創造力有所欠缺。永遠不要忘記,曼哈頓計劃和戰後科學繁榮主要歸功於移民。美國學生都通過了AP物理考試這一事實幾乎無關緊要;他們顯然被教導要透過標準化考試,他們對實際物理的知識通常只夠用三個星期。

《紐約時報》的文章《為什麼科學專業學生會改變主意(太難了)》(2011年4月11日)報道說,40%的潛在工程和科學專業學生會轉到其他領域,這讓大學物理系的任何人都不感到驚訝。新生們沉溺於大學只是高中延伸的錯覺中,經常在學期開始的幾周放鬆警惕,導致幾乎致命的後果。高中最好根本不教物理,而不是讓學生帶著他們帶給我們的態度來。期待“最後一刻”出現英雄式轉變的想法純粹是好萊塢式的幻想。

至於關於數學技能的持續辯論,我沒有許可權檢視標準化考試成績,但自從我來到普林斯頓以來,基於微積分的103課程的入學代數水平一直在下降,去年——從休假回來後——它似乎向下跳躍到我見過的最差水平(我也從其他機構聽到了這種情況)。“他們是美國未來的橋樑建設者”是普林斯頓物理系漫長走廊中迴盪的哀嘆。

人們經常問我,“這種情況真的會在普林斯頓發生嗎?你們的學生不是最好的嗎?”我告訴你,這種情況可能會在普林斯頓發生,而且正在發生。我對105少數族裔的主要擔憂是——他們出於真正的興趣而學習物理,儘管我們經常用考試粉碎他們,但他們慷慨地重組自己——我們正在不必要地打擊潛在的優秀物理學家。(據說,一些105的輟學生終生感到痛苦。)對於所有課程中外國學生比例過高,我表示感激;只要來自中國、印度和東歐的學生認為值得在這些土地上學習,美國的物理學就會得以倖存。我擔心未來一代的情況,當亞洲和東歐的大學達到我們自己的水平時,學生將不再會被常春藤盟校教育的聲望所吸引,從而進行偉大的跋涉。

我更擔心如何向注意力跨度已逐漸接近零的一代學生教授自然科學,他們的問題解決概念與我自己的如此不同,以至於我經常覺得我們目前正在目睹一個新物種的出現。家庭作業現在在Facebook上集體完成——如果你不能解決一個問題,在廷巴克圖的朋友可以。更有可能的是,朋友知道一個釋出解決方案的網站。學生們嘗試積分已經過去十年了。這在線上積分器的時代重要嗎?對絕大多數職業來說不重要,但肯定在某種程度上——也許是在為計算器設計高效積分演算法的層面上——分析問題解決技能對社會是必要的。它們正在迅速消失。消失了。

我還擔心普林斯頓,以及其他類似的大學,沒有解決當前的代際轉變。大約五年前,我參與的一個工作委員會決定放棄三週的課程內容,以便集中精力在剩下的內容上。否則,我們在普林斯頓教授物理的方式與五十年前教授的方式大致相同。直到今天,老一輩人仍然在走廊裡爭論,他們認為我們正在進行一場滑向深淵的競賽,而另一些人則認為我們必須適應或滅亡。我持有兩種想法。我們都不贊成降低難度的課程,但與此同時,在我看來,典型的教員回應“一年級物理五十年沒變,我們為什麼要變?”是緩慢自殺的處方。不幸的是,專業科學教育工作者的“先進”方法——他們中的每個人似乎都覺得自己擁有神奇的子彈——讓包括我自己在內的大多數活躍的物理學家感到冷淡。我確實知道,從長遠來看,學生會贏,但如果贏意味著教導我們高中目前培養出來的學生,那麼要麼高中必須醒悟到需求和競爭,要麼大學必須為一場曠日持久的慘勝做好準備。

Tony Rothman is a physicist and writer. He received a B.A.in physics from Swarthmore College in 1975 and a Ph.D. from the Center for Relativity at the University of Texas, Austin in 1981. His area of specialization is cosmology, the study of the early universe, and he has authored about sixty scientific papers on that subject. While a graduate student Rothman studied Russian at Middlebury's Summer Language School and at Leningrad State University. After leaving Texas he did post-doctoral work in cosmology at Oxford, Moscow and Cape Town. Rothman has been on the Editorial Board of 大眾科學 (1988-1989). From 1990 to 1992 he was a Lecturer at Harvard. He has also been on the faculty at Bennington, Illinois Wesleyan University, Bryn Mawr College and since 2006 has been a lectuter at Princeton University. He is a board member of the Lifeboat Foundation. Apart from his scientific work, Rothman is the author of nine books. Most recent is Sacred Mathematic: Japanese Temple Geometry, with Fukagawa Hidetoshi (Princeton University Press, 2008), which won the 2008 American Association of Publishers Award for Professional and Scholarly Excellence in mathematics. Previous books are Everything's Relative and Other Fables From Science and Technology (Wiley, 2003); Doubt and Certainty with George Sudarshan (Perseus, 1998); a novel The World is Round (Ballantine/del Rey 1978), three collections of essays: Frontiers of Modern Physics (Dover, 1985), Science a la Mode (Princeton, 1989; paperback, 1991), A Physicist on Madison Avenue, (Princeton, 1991); a collection of short stories about Russia entitled Censored Tales (Macmillan London, 1989); and Instant Physics (Ballantine, 1995). Doubt and Certainty was chosen by the "A-List" as one of the 200 most notable books of 1998. Both Princeton books were chosen as Library of Science Book Club selections; A Physicist on Madison Avenue was nominated for the Pulitzer Prize. Rothman was the scientific editor for Sakharov's memoirs (Knopf, 1990). In addition Rothman has written five plays, The Magician and the Fool, which won the Oxford 1981-1982 Experimental Theatre Club Competition; The Sand Reckoner, staged at Harvard in 1995; Melisande (1991); Plausibility, about Hedy Lamarr and George Antheil (1998); and recently, The Fiery Angel. His work on Galois won the Mathematical Association of America's Ford Writing Award for 1983. Rothman has contributed to The New Republic, Boston Review, Bostonia, 大眾科學, Discover, Analog, Astronomy, the Gettysburg Review, American Scholar, American Scientist and elsewhere, and has appeared frequently on public radio.

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