主题:【讨论】从《高中为什么要花这么大力学化学?》想到的 -- 杨微粒
在知乎看到了一个问题:
实在想不通高中为什么要花这么大力学化学。(本人对所有其它学科都存在好奇心,唯独化学提不起任何兴趣)
不管文理,其它学科都有用(对离校后的人生来说)或有趣,二者有其一便有了存在的意义。唯独化学,感觉跟其它学科在重要性上不在一个档次。它就是一门技能,就跟会电工或会开挖掘机一样(纯描述,不含贬义)。
不可否认,化学确认有助我们了解这个世界。但完全没有必要在高中专门花这么大的精力来建立一门单独的学科,真的感觉没有意义,完全可以当作业余知识来了解或与物理并入一门学科,并对内容进行精简。结果呢现在搞这么复杂,又要记住元素周期表,又要会配平方程式,既难又无聊,真感觉在做无用功。
离校之后回头来看,所有的学科都有存在的意义,唯独化学,真的是超级无聊的学科。https://www.zhihu.com/question/424563952
然后底下一堆答案批判答主。然而这个提问让我想到知乎上另一个评论中学数学的问题的答案:
链接:https://www.zhihu.com/question/20755482/answer/759890754
来源:知乎
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花了太多时间去讲解平面几何、立体几何、解析几何,通过各种奇技淫巧去证明几何的性质。每个高中生都花了海量时间去算椭圆、双曲线这些无聊的问题。只需要用一小半的时间讲解几何的基础就足够了,时间应该留给微积分和线性代数的基础。其实中学教的几何对大学的物理、统计、计算机、电气、通信、经济、金融等学科并没有什么卵用。甚至对数学系的学生也没有多少帮助;这些几何问题都是古典数学(牛顿之前),现代没人再研究了。21世纪了,还让学生刷古希腊、文艺复兴时期的数学,真的很愚昧。其实几何的东西只需要学一点基础概念就足够了,用不着从椭圆方程中出各种花式证明。这些几何本身并不简单,证明的奇技淫巧需要海量的训练才能掌握,怎么加一条辅助线就能难住99%的考生。我觉得这些几何问题并不比线性代数、微积分简单。如果中学生能学会这些几何,同样也能学会矩阵、微积分。代数、微积分的基础部分都只需要按部就班地算,没有什么奇技淫巧。考研题也没有比高考题难多少。把几何换成微积分和代数,高中生也同样能学好。让学生大量刷解析几何的题目,倒不如让学生刷微积分、代数的题目更有意义。其实有了矩阵和向量,很多解析几何的问题求解都是显然的。而且现代的数学、物理、电气、通信、计算机、运筹、经济、金融等学科都建立在代数、微积分之上,前沿的科研和实践都离不开代数、微积分。中国高中把古希腊、文艺复兴时期粗浅的知识点用海量时间学习和训练,结果高考考完了几乎没人再用得着。替换微积分、线性代数这些真正用得着、而又博大精深的的知识,在大学时期填鸭式的教育,一个月的知识点比高中一年的还多。学生跟不上节奏,学完了不会用,很快就遗忘,导致大多数学生没有从事科学研究的能力。我教研究生课的时候,很多学生看到矩阵乘法、向量二阶求导这些东西就懵逼,让我很头疼。他们明明都学过,但是没有足够的训练,大一学完了就忘。几十年前,大学最重要的学科是机械、土木的时候,中学重点学几何当然正确。9102年了,信息时代+大数据时代,中学数学教育思维还停留在几十年,不顺应时代发展,难道这不是问题么?如果(计算机+电气+通信+经济+金融+纯数+物理)比(土木+机械)重要,那么(微积分+代数)就比(平面几何+解析几何+立体几何)重要。(话说我在美国认识的机械、土木的教授,全都在搞偏微分方程,并没有研究几何、画图。)还有中学物理教育也是醉了。从牛顿讲到麦克斯韦、爱因斯坦,用的数学居然全都是牛顿之前的初等数学。要知道牛顿之后的物理学都是建立在微积分之后的高等数学上。中学物理教育把简单问题搞复杂化,不利于理解和思考。如果不用高等数学去讲解电磁学,还不如不给高中生教。中学物理和数学简直像是两门无关的课程。数学那边能从椭圆方程上变出无数个考点来难倒学生,物理那边居然只教“天体的匀速圆周运动”!中学学的几何难得在物理上有个应用,物理上居然不用。大一刚学点微积分,还没理解透,物理课就上积分了,我当时完全跟不上。我一学期七八门课,完全没办法把微积分学扎实。勉强学会微积分、代数,立刻就上微分方程、统计、电路,当时非常吃力,还弃考了偏微分方程。我一度很自卑,以为自己数学很差。后来做科研的时候,静下心来学数学,发现我是有这方面天赋的,我大一的时候的困难完全是因为中学和大学之间的脱节造成的。要是高中稍微学点积分和代数,高考前多刷些题,我大学第一年不至于跟不上。反观那些搞数学、物理竞赛的,微积分都很熟,他们大一过得很轻松。喷子略多,我不一一回复了。有人说高中学啥不重要,反正高考完就忘了。毕竟技术进步不是靠你们推动,年薪百万的职位也不是给你们准备的。你们买买菜确实用不到3年级以后的数学。有人说高中学啥不重要,反正高考只是为了选拔。那就啥也不用学了,高考做个IQ测试好了。或者高考考脑筋急转弯?有人把几何什么的上升到哲学高度,这是最滑稽的。伟大的科学家都是在遇到数学无法解释的问题时才会拿出哲学,比如上帝是否掷骰子。等你有了牛顿、哥德尔、爱因斯坦、波尔的水平你再谈哲学。开口闭口哲学的人,怕是连本科的数学都没学好。有人说数学只是训练一下思维。这种人怕是根本没接触过前沿的科研和工程。建议你每天看脑筋急转弯训练思维。有学机械的说他们要用立体几何,所以应该高中多学立体几何。你们搞机械的不需要微积分和代数?难道微积分、代数不是力学、微分方程、数值计算的基础?高中学微积分,大学学几何不是一个道理?本来让你早上吃3个香蕉、晚上吃4个香蕉,现在换成4+3,你就觉得你亏了?有人说微积分比解析几何难,这是因为你有先入为主的观点。如果让你高中学微积分,大学学解析几何,你肯定说解析几何太难,高中生学不会。不信你找个美国学过微积分和代数的大学生问问,看他们觉得微积分难还是中国高中的解析几何难。有人说我不懂数学、高中数学、几何没学好。我高考数学没考好,也就140,确实没满分,惭愧。本科虽然是CS的,但我们必修2学期物理,2学期电路,以及工科绝大多数的数学课。后来搞科研,领域内顶级的期刊和会议也就发了二十来篇吧。我自己是CS的AP,但是其他领域的教授和研究员我也接触过不少。你觉得你水平和见识比我高的话再来喷我不懂这个不懂那个。几何虽然锻炼思维,但是纠结于解题技巧,无法培养大局观和数学直觉。等你做前沿科研的时候,你就知道科研和考试题的区别了。不同于考试题,科学研究的时候你事先不知道结论对不对,如果你你数学直觉是错的,你会进死胡同。而且科研真用不上几何;用解析几何能算出来、证明出来的,用矩阵同样可以。
可见,面对IT时代,应该把大一的微积分、线性代数和大学物理下放到中学,把中学数学原来的各种圆锥曲线,还有化学生物课程的内容大幅度简化。现在这样的课程安排,无非是考虑到百万槽工罢了。
数理化并列,那是蒸汽机时代的余晖。
应该改为:数理计。数学/物理/计算机科学
对当代中国人而言,3大主课应该是数学,英语,计算机。。。
以上一半是开玩笑,一半是认真的。
教改这事,牵扯到的方方面面太多,想要都照顾到,唯一的办法就是什么都不要改。
如果要改,那么就一定要先明确主次。
不学英语,所有的理科学到了大学程度就到此为止了,后面是没法继续往下学的,难道大学4年先用两年补英语再继续学习?
有些专业倒是确实不怎么需要英语,但是现在也没个提前分流的机制。
中学物理、中学生物学都可以相当程度上务虚。因为实验做起来太贵,越是现代、越是高级的实验,就越不是中学可能覆盖的。
化学不是这样,不论简单还是复杂化学过程,大多可以在中学课堂上实现,进大学之后再提高和加深。“实验科学”这个概念,在中学化学课程几乎可以从一开始就传授并亲手实践。
几千年都是这样的的呀:大部分人不识字,小部分人识字,极少数掌握较广的知识。
就是现代工农业,对大部分人来说,识不识字其实问题不大,一样干,统计有个统计员就行。员工,有手有脚就行。
没有化学,现代工农业全部都没了,学计算机,想拿张纸画键盘都找不到;学线代微积分,只能在地上拿树划。
不学几何,连个齿轮都做不了。
真要说这个没用那个有用,就大部分人可以不识字,识字的全部学金融。什么IT电子,有金融行业赚钱不?
虽然我本人是搞化学的。
化学的问题其实很复杂,没有很好的手段将理论和实验统一起来。也就是说,人类在化学上还没有到达随心所欲的地步,可以精确地预测一个反应是否可行。更准确地说,预测一个反应不可行是相对容易的,但预测一个反应可行,但实际上却不可行,这样的情况很多。
而更重要的是,从单个分子到多个分子的聚集态,其性质变化如何预测,其实懂得就更少了。即便你把数学和物理都加上其实还是不行。我有朋友是做理论计算的,他们能做的比较好的是去match实验结果,而不是预测。
化学其实是比物理更复杂的学科。其复杂的根本性在于原子之间的反应是量子力学,但人们对量子力学的掌握其实很有限。按照我的有限的知识,人们迄今为止能通过量子力学精确计算的只有氢原子。其它的都要加边界条件进行假设。
所以,化学的很多专业知识,的确是应该放在大学里好好学。但基本的反应类型、反应方程式的配平、元素周期表中各族元素的基本性质,这还是要必须学。化学学科对于工业生产、生物医药、日常生活来讲还是很重要。而且,很多新的创造,离不开化学。从这个意义上来讲,化学不宜低估。
但微积分要在中学引入,减少解析几何之类的教学,我很赞成。我在大学的时候学微积分很痛苦,但好在搞实验化学用不了微积分。但微积分才是现代数学。我给我女儿讲牛顿的第二定律就用了点微积分的知识讲给她听,我看她也能接受。我自己前些时候在B站看到某个老师讲傅里叶变换,自己听了一遍,觉得讲得非常好,深入浅出,不禁感慨我中学的数学老师如果能把代数讲得这么好的话,我的数学应该不会是现在这个水平。
我也觉得中学应加大微积分和线性代数的学习,毕竟这两门课是现代科学的基础,高中可以学得很扎实。圆锥曲线和立体几何不应花太多功夫。美国的几何教得很简单,很大篇幅教旋转和变换。我们老大11年级选AP微积分,感觉不难。
国内的化学我感觉不难啊,只是要记的东西多了点儿,美国这边的AP化学里很多量子论的东西,计算没怎么用上微积分,但是功,热,能量什么的计算蛮繁琐的。不过我这可能是苹果与梨比较,因为AP课比一般课难一些。老师也不太讲,潜台词是你有能力就自己学,尤其是现在上网课,老师就每天出题,你自学。
我的高三课本最后就是线代,不过是选学课,当时我自学。有同学据说高一就把数学学到高数了。
以前我们是0+5+3+3,实际上是0+5+2+2,到高中毕业,实际有效学新时间无非就是9年。相比起来,现在3+6+3+3,实际学新时间就是0+6+2.5+2,内容广度和深度远不如我们,文体活动也远不如我们那时丰富,学习之余时间也没我们多。
说现在小孩没我们聪明,没我们勤奋,无疑是不成立的。那么,更多的资源,更多时间,德智体美劳,除了美这个极具主观性的外,德知体劳都比不上二三十年前。肯定有事不对劲。
我看现在的中学语文课本,感觉很难。语文跟意识形态密切联系,国内文科里有很多象梁艳萍这类的乐色,把孩子们都教傻了,跟美国的白左有得一比。回国时我发现高三的侄子阅读练习里有好多篇龙应台的文章,尽管那是三年前的事,看国内对方方和梁的处理,结合管唬的嚣张,我不觉得到现在有什么改变
40多年过去了很多都变了,那些没变的自然该改变,问题是怎么改?
自78年起大学前教学就是围着高考转。40年了产生了一堆固有的东西。
现在教学内容跟不上了,可不是光换换书本那么简单。
高中改了,初中得改吧
老师得换吧,师范也得跟着改
辅导材料也得换,这已经是一个产业了
做这种决策,没几届官员持续执行是会半途而废的,实际上,搞成了会是一代人的轮替。风险满大的。
我看新的数学课本里已经有向量和微积分的内容了,不知道高考中所占比例有多少
结合物理的自由落体运动来讲,即简单易懂又能加强对物理的理解。