学生来信(一):关于高数C,关于面积,关于考试和真知。

我与所教的同学,有时会有很认真的邮件往来。我忍不住会解释自己的一些想法,事后看来,往往还是真诚而深入的表达。我打算,把这些不定期的拿出来,作为自己的一个见证。有些想法和做法,也许我会改变,那也很好,说明我还有可塑性,哈哈。

2018-2019学年的第二学期(夏季),我教了北大城环、心理几个院系的“高数C"。通常,这是一门要求不太高的课,并不指望学生在数学上深入理解。而我异想天开,想尝试闻名已久的”学思达“模式(一种翻转课堂的教学模式),虽然学艺不精,没好意思用这个名头,很多设计是取法于此。实际效果比较尴尬,甚至可以说是失败的。为此我也很长时间没有勇气去认真回顾。

昨晚一位同学的来信,又让我重拾旧梦,看到我当时的热情和价值观,现在也一样没变。

下面的邮件1,是去年他最早给我的邮件,邮件2是我当时的回复,邮件3是昨天他的来信。

-----邮件1-----

发件人:[email protected]

发送时间:2019-04-04 22:37:12 (星期四)

收件人: 马翔@math.pku.edu.cn

马翔老师:

  您好!

  这封邮件还是提供一些反馈吧,如果措辞有不合适的地方还请您见谅。

个人认为小测的题目出得非常好,合乎高数C的课程要求(虽然没考几分...)。没太大意义的是画二元函数的草图,这种事情应该交给机器做吧...一般人很难画出立体感...好多同学说考这个题想退课(笑)...另外赋分不太合理,后面做x,y到u,v的变换,思维和运算难度都比前面大,赋分过少了吧。最后附加的5分讲起来有点莫名其妙,按时交卷本来就是考生的义务,高考中要是敲钟后不立刻停笔就会被判作弊。为此加分恐怕不是一个正当的理由,并且还把义务色彩给淡化了。

第14次的课件是14次里最有指导价值的...讲完概念还是加一些题比较好。我是习惯把书上习题都做出来,上学期还用蓝色的《高等数学解题指南》。但是有些同学只会做老师布置的,老师要是不布置,等于放任自流,对他们是不利的。

  我在黑板上求圆的体积,然后您在下面批注圆盘disk和圆周边缘circle。我记得然后特地查了一下,圆直接定义为平面上的点集,circle可以直接翻译为圆,而disk没有普遍统一的译法,包括圆盘、圆面等等。

四是关于体积V=Sh的争论。大部分内容我都没听懂。体积的概念怎样被发现、提出和定义,最好的理解应该从数学史中寻找,比如Carl.B.Boyer的A History of Mathematics中译版(只看了一点)。我想欧几里得提出公理化方法就是把一些东西统一定义了,不必争论。在wikipedia上查到的volume直接定义为三重积分。争论什么面积具有的性质颠倒顺序了,面积一经定义才能具有特定性质。

  感觉您是真的在教我们做学问。北大正因为这种精神才能延续下去。课程要按学生的能力和需求来做,求知求真是要贯穿始终的。

  此致

敬礼!

                                                                       18级城市与环境学院 xxx

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发件人:马翔@math.pku.edu.cn

发送时间:2019-04-06 22:32:18 (星期六)

收件人: [email protected]

xxx:你好。

非常感谢你详尽的表达意见,如此坦诚,令我感动。我在微信群中转发了你的邮件内容,给了回复,附在下面,请看。谢谢。

马翔

非常欣赏这位同学的直言不讳。下面我说说我的想法。有言在先:各位可以不同意我的看法;而我作为一位教师、一位有经验的长辈,依然愿意分享自己的偏见,对你们或许多少有一些启发,至少是一种高质量的“偏见”。

(一)关于画图这件事,当然可以交给机器做......很多事情都可以交给机器做......那么我们需要学什么东西,才不至于轻易被机器代替呢?画图,其实就是这样一件事,其中整合了我们对一个东西的核心理解和呈现方式。高质量的草图,类似于传神的漫画,不是相机或电脑可以代替的噢。(不过我课上指导得似乎还很不到位,周一课上我愿意再示范一次。)

(二)关于最后的5分题,也许有些同学觉得搞笑。实际情况是:以往我教课时每次考试,都有同学会拖延,很多人都会有意无意拖拉一下,导致交卷时的场面不太可控,而我也不喜欢当警察在一边催促和监督的感觉。于是我想从“制度/规则设计”上入手。实际效果很好,大家在45秒之内飞快交完,也没有同学有争议(最后有两人卡着60秒交的卷,我可以理解)。其实,看成是满分95的考试就好了;至于那5分背后的想法,不妨先搁着不多解释,也许这位同学将来的见解又会有所不同。归根结底,如何设计制度来应对人性,是社会科学的一个核心问题。我对此有所学习和思考,这次的设计算是一个小尝试。有兴趣探讨的同学,可以再聊,或者研究一下经济学、心理学、管理学等方面的东西。

(三)关于试题赋分,如果有人认为“难题就应该分值高”,至少我不同意这可以作为一条“公理”。实际上,赋分是一件很实际的事,我关心更多的是区分度以及激励效果。

(四)“争论什么面积具有的性质颠倒顺序了,面积一经定义才能具有特定性质”,这是一种象牙之塔的做学问方式,恰恰不是我想教给你们的,也不是你们将来发挥学习能力和创造能力的有效思维模式。在我看来,“面积”等等东西,是一种日常概念,有经验基础;数学家做的不是脱离常识,而是从常识中提炼出其“实质”,并以此给出定义。也就是说,不存在“先验”的定义,而只有后天理性再造的定义,而且需要接受各种检验。我认为,这是高数课程应该帮助大家建立的一种核心思维方式,就是“数学建模”。所建模型,必须合乎我关心的问题情境,抓住其中的核心要素,并能够给出合理的应用结果(这里的应用,含义可能是比较广泛的)。

很高兴这位同学课后会去查阅维基百科,作为参考资料,那是很有价值的。不过,这不等于我们的脑子就要成为这种“百科全书”的跑马场。如果那样,等于认为,学习就是输入过程,就是填鸭;那样的话,我们确实可以被电脑代替。鲜活的学习,恰好是追根究底、回顾日常经验、有意重建直觉、自觉考虑应用情境,并与其它概念和经验相联系。

此外,我觉得上周三课上发生的,似乎不该称之为“争论”,只是大家在尝试表述自己对面积和体积概念的理解,绝大部分时候,并没有矛盾,只是抓住的要点或侧面不同而已。

很感谢这位同学对我的肯定。其实我想分享的不只是“做学问”,还有做自觉的“(终身)学习者”,做一个把学习与生活打通的人。理念需要从生命的源泉里汲取营养,又用理性之光把世界照亮。数学是可以这样来学的!

---------邮件3-----------

发件人:[email protected]

发送时间:2020-01-13 14:07:33 (星期一)

收件人: 马翔@math.pku.edu.cn

主题: Re: Re: 20190404

马老师:

    翻看邮件的时候偶然看到这封,我突然对上次面积的问题有了不同的认识。一直以来我对数学的愿望就是使用,只要承认定义使用结论便好。所以尽管我知道抽象定义在生活中必然有其具体来源,但是当时我并不关心。但是要学到数学的精髓乃至本质,关于怎么抽象(或者说建模),我觉得您的这种引导和讨论、整个建模过程,确有必要,极具启发,数院的专业课采取这种形式应该是很有意义的,但是单纯从高数C来说,可能超出课程的要求,也可能超出同学的理解能力。

    and一件非常神奇的事,上学期的助教姐姐这学期居然是我们线代C的助教,真真真真巧...

                                                                     18级城市与环境学院 xxx

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作一点说明:我当时为了让同学在考试完及时交卷,“搞笑”般地设计了一个5分题,要求学生在交卷时间到时后的一分钟内交卷,不然判罚5分。实际效果很好,不过还是有人不以为然(也许包括你)。

再补充一点:有时,自己陈义过高,实际又做不到。例如,回到知识的鲜活源头,是自己头脑中追求的理念。可实际做来,仍往往囿于惯有的教科书模式和套路,不能转换为“儿童视角”“学生视角”“心理学视角”;课堂和考试的思路和出题,会有很多惯性。好吧,接受我自己的局限性,我仍在继续努力。

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