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3岁的儿子对傅里叶变换感兴趣,我该怎么办?

3岁的儿子对傅里叶变换感兴趣,我该怎么办?

作者: 裴传杰 | 来源:发表于2018-02-01 09:05 被阅读16次

    我有时候听到同事姐姐在电话里安慰她读小学一年级的儿子:这次没考100分没关系,下次你细心一点就好了,那个5+8=13你没算对,也不是什么大错,下次细心一点就好了……她儿子上的是京城有名的小学,学区房十多万一平;课余上的也是有名的培训班。

    每次听到这样的对话,我就想,这么小的孩子就开始题海战,太悲催了!

    我儿子3岁7个月,刚上幼儿园。我最近给他看了一个动图,他竟然喜欢上了,每天我回到家,就会央求我:“爸爸,给我看那个小球球跳舞的vedio好不好?” 我觉得有趣,就再给他放一遍。

    他不时还会问:

    那里怎么有“牙齿”了?

    这个wave(波形)不好看,被monster吃了一口,这是monster wave(怪物波形);我喜欢sine wave(正弦波),光滑的……

    这是什么wave?

    我告诉他:

    那里出现牙齿,是因为转速不同步 —— 外面的球球转的比里面的球球转的快。在一起跳舞的球球越多,牙齿就越多。

    最后会变成pulse wave(脉冲波)。这个例子告诉我们,sine wave相加可以变成任何其他形状。

    我顺带还教了他,什么是amplitude, frequency, phase, 1/2,极限、加号,等号,乘法,认识了π,θ等符号,以及相关的英文单词,从不同角度观察事物等。他似懂非懂,但也饶有兴致的发问。

    这其实是傅里叶变换的推演过程,是大学高等数学里才会学到的概念。傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用。

    我很高兴他有兴趣。我发现实际上,孩子对任何具体现象都是有兴趣的,与大学还是小学的知识毫无关系。


    孩子的姥姥很反对我给他看这些,说“他根本看不懂”。

    我反驳说,我没有非得让他看懂(实际上他已经看出了一些玄妙),我只是想给他展现一种神奇的现象,给他心里种下一颗好奇的种子,使他有探索的欲望,就可以了。

    但是她还是反对,说“老师不建议给孩子看这种太超前的东西,是拔苗助长,对孩子没好处”。

    我说,小说和影视剧都知道使用悬念吸引人,而学校教孩子从来都是平铺直叙,难怪孩子感觉枯燥乏味,不喜欢学。

    小学、初中、高中、大学,都是人为划分的,规定了学生什么时候学什么。我不认为学习非得按照这样的顺序。孩子对什么感兴趣、喜欢什么,我就教他什么。在我看来,学习知识没有小学与大学之分。

    我反而认为,如果有条件,应该从高阶概念开始学习,一个高阶概念能顺带引出很多基础概念,如高屋建瓴。

    老师的鼻祖孔子说“因材施教”,这么多年我们的学校就像工厂一样批量生产,被无数有识之士诟病(比如韩寒),至今仍然没有大改观。

    实际上这是一个无解的问题。教育就像军备竞赛,资源有限,孩子又多,只能追求效率。培训班倒是个素质教育的补充,但效益却是他们最大的考量。最终,因材施教只有家长有可能做到,因为只有家长最了解孩子,能不计成本。


    现代人出于无奈(要么是自身水平不够,要么是忙于工作),只好把孩子的教育外包给机构。但是,把孩子教育好的责任,永远外包不了。有些家长有思想上的惰性,以为自己拼命买了学区房、给孩子报了很贵的培训班,自己就可以不大用管了。这其实是个误解。

    SpaceX与特斯拉的老板马斯克有5个孩子,之前上的是有名的私立学校Mirman School,是一所非常开明、创新的新式学校,走的是精英教育的路子。即便如此,他仍然说,不愿将学校搞成好像产品组装线一样,“让教育来配合孩子们的天资和能力才更有意义。” 所以,他给自己5个孩子创办了一所学校,叫Ad Astro。据说现在他的学校办的还不错,孩子们都嫌假期太长,想尽快回去上学。

    因材施教有多难,可见一斑,即便是顶级富豪的孩子,上了顶级的私校,也不行。

    在美国,教育是分层的。

    底层人民的教育,就是为了把他们培养成一个对社会有用的人,走的是纯粹应试教育的路子,跟中国的高考工厂一样,比如公立学校KIPP,就是实实在在的高考集中营。这种集中营式的学校,提供了超级标准化的教育,对交不起太多学费的家庭来说,是最好的选择。底层家庭没有教育孩子的能力,他们或文化素质太低,或为生计疲于奔命,没有时间管教孩子。这种教育完全依赖学校,家庭教育可以忽略不计。

    第二类是给中产阶级提供的素质教育,这些学校主要是培养孩子的体育、才艺、独立思考的能力、口语表达的能力、社会交往的能力、组织人群的能力。素质教育培养的是工艺品,用来被人挑选的。这类教育是家庭与学校的联手合作完成的。中国一线城市的富裕家庭给孩子报很多各种培训班,在标准化教育之外,补充了部分素质教育。

    第三类是顶级精英的教育。这类学校是由私校承担的,主要培养孩子的决策能力。这种教育的核心使命是教会孩子怎样欣赏、选择和改变世界。对社会顶层的人来说,学校的作用更微乎其微了,顶多就是提供一个基本的环境,最重要的是家庭本身的教育与影响。

    可见,家庭教育的比例随着阶层的提高而显著增加。

    当下,中国社会刚刚出现了财富分层,社会分层与教育分层刚开始萌芽。中国整个社会弥漫着一种焦虑情绪,或许就是社会分层的阵痛期。

    教育分层最终会巩固社会分层。

    过去我总是想着多赚钱,然后给孩子上最好的学校和培训班。这是不是舍本逐末了?孩子转眼间就长大了,孩子的陪伴与教育,家长才是最好的老师。

    我们的整个基础教育体系,是围绕高考而设计的。虽然就整个社会而言,教育的公平与效率两方面达成了一种平衡,但是对个人来说,弊端很多。比如题海战术。

    为了在考试竞争中胜出,就必须熟练的答题,题海战术就难免了。题海战术不仅让学生对学习产生厌倦,也让学生忽视了数理学习中最重要的是理解概念,而不是做题。做题练习只是加强对概念的理解而已。

    我读高中的时候,物理是班上最好的。我很少做题,只是把概念理解透彻,就可以轻松解出各种难题。对概念不清楚的就问老师,有时候真是把物理老师逼到墙角,尴尬的说:“这个……我回去查一下告诉你……”。就我这业余选手,硬生生杀到省奥林匹克物理竞赛二等奖,差一点就可以高考加50分。多年以后,高中同学遇到我还打趣:XX老师(物理老师)听说你回来了,吓得躲起来了……

    概念是对知识的高度概括与封装,是知识大厦的关键节点。有些概念甚至起到划时代的推动作用。

    罗胖曾在节目中讲过一个故事:“物理学家李淼就跟我讲过,有一个国外的物理学大神,就跟他感慨,说你别看我这一辈子好像功成名就,其实我还有一个梦想,就是能够发明一个像‘熵’那样的概念,我一生只要再发明这么一个概念,我就算功德圆满,可见概念有多么的重要。”

    这个世界上能够经受时间考验的好事不多,陪孩子学习便是其中一件。确定的好事就要立刻开始,否则就肯定会后悔。

    硅谷人共同的偶像、物理学家费曼说,对于一个高深的概念,如果你不能给一个6岁的孩子讲懂,你就不算真正理解这个概念。这么来看,很多老师都是不合格的。

    来自微信公众号:睿爸教数理

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