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不应该给的选择权 | 两位留美学生对浙江新高考物理报考人数下滑的思考

编者按
 
“放弃物理”成为浙江新高考施行一年后出现的引起社会广泛关注的现象,《知识分子》先后刊登《新高考改革:物理为什么受冷落》《朱邦芬:为什么浙江省高考学生选考物理人数大幅下降值得担忧》进行讨论,今天刊发的这篇文章来自两位留美本科生的思考,他们提到综合交叉的学科发展趋势值得引起高考学生重视,并进而认为新高考设计的给考生选择权的改革导向可能有问题,将会弱化国家发展的人才基础,现有的赋分法补救措施也并非治本之策。
 
选择权到底该不该给?理科考生和文科考生、全才学生和偏科怪才的答案也许不尽相同。赋分法补救措施是否有效?政策层的制度设计也值得充分讨论。《知识分子》本着百家争鸣的态度发表来稿,并不代表同意作者的看法,而是期待引起更多思考。
 
撰文 | 陈健坤(康奈尔大学本科生) 
          梁书嘉(加州大学伯克利分校本科生)
责编 | 李晓明
 
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最近浙江高考改革调整完善方案发布,为保证物理选考人数,浙江提出了解决方案:在用赋分法对高考分数进行归一化处理时,如果物理选考人数少于6.5万,以6.5万为基数来计算赋分,以解决恐慌性放弃选择物理科目的问题。
 
事情的缘起是浙江2017年新高考第一年,选考物理的学生大约8.9万人,占考生总量的35%,在所有学科中,位居第六位。2018届考生,这一比例进一步下降至7.4万人,仅占30%,因为基数小,考生在赋分法中得高分的几率降低。据媒体报道,放弃物理已经成为新高考一个难题,甚至在恐慌情绪与谣言下,快速恶化,正是因此,才有浙江此次考生保障政策的出台。
 
物理学科作为除数学、语文外最重要的一门基础学科,遭遇这样的尴尬,引起了社会各界的警醒。表面上看,选考物理学科人数下降是新高考赋分法遭遇功利主义算计,本来希望给学生选择权——选择自己喜欢的、擅长的,但学生与家长选择的却是能拿高分的。
 
这一措施的实施效果与设计者的初衷相差甚远。《知识分子》曾经发表吴育人的文章,提出“给学生选择权对了还是错了?”如果给了选择权,就不可能控制选择的结果。对此我们认为,在高考改革乃至教育改革上,过度强调学生的选择权,尤其是绝对的选择权,可能真的是错了。
 
此次高考改革,主导思想之一就是学习美国的所谓多元化发展,给学生更多自主权和选择权,最突出的就是考试科目的变化。3+3 模式,语数外必考,剩余3门从物理、化学、生物、历史、地理和政治等科目选择(浙江有一门“技术”)。不难看出,这个方案跟美国的SAT和SAT2很像。SAT在改革前有数学,阅读,语法与写作三部分,而SAT2可以从十几种科目里选择。
 
我们认为这个改革思路不是明智之举。自选3门的前提是建立在所有学科同等重要,学生会根据自己学习兴趣理性地选择报考科目。但是这两个假设都不成立,我们想从学科本身的差异和我们的实际经历两个方面来论述说明。
 
一、学科的差异和发展
 
我们认为不能过早的让学生自由选高考科目。未成年人之所以需要被保护是因为他们不具有足够的知识和经验来做出为自己负责的选择,而一个普通高中生没有足够的经验做出最符合自己未来职业发展的判断。我们认为:
 
1.所有学科都有价值,但是应用范围和社会需求是不一样的。
 
有些人文学科,比如历史,应用范围很窄。这个领域的社会需求集中在很小一部分受过专业训练的历史学者和中学老师。成为能产出新知识的学者需要漫长的培养周期(读到博士),需要掌握一系列应用范围很窄的专业技能(比如考古,阅读古籍的能力,掌握与研究领域相关的语言)。对于一个高中或者本科毕业就工作的人来说,他所学的历史知识不会对职业发展有太多帮助。相比之下理工科的应用范围和社会需求很大,从教授、高新技术公司科研人员、工程师到普通程序员、中小学教师等,这些学科应用很广。
 
2.缺乏物理学知识,将在当今以交叉学科为前沿发展方向的领域,错失发展机会。
 
物理学是一切自然科学的基础,其在交叉学科领域的应用与影响深远。譬如,量子计算既需要计算机科学来构造算法,也需要凝聚态物理和材料化学来制作相关硬件;可控核聚变看似是一个传统物理问题,但也需要超级计算机进行模型构建与模拟。看似纯靠实验的生物化学方向,一个极热门的材料——石墨烯——其制作也是物理学家一点点用胶带粘出来的。相信随着信息技术在各基础学科领域的更广泛应用,以前受限于计算能力而无法在更复杂的生化系统应用的物理模型将大幅度提高实验科学的效率与准确率,从而达到对基础科学领域的整体性提升。
 
文理交叉也是社会科学前沿发展的重要方向。
 
比如利用计算机科学以及相关领域的知识和方法,通过复杂运算或者处理大数据来进行研究的计算社会科学(computational social science)和网络科学等领域发展迅猛。这个方向几乎包括了所有社会科学,比如计算心理学、计算社会学、计算政治科学,计算经济学、计算语言学、计算认知科学等等。基于大数据分析使得人们在历史上第一次基于海量信息在高清分辨率下研究个体乃至整个社会的行为规律。而利用超级计算功能可以实现复杂社交网络的模拟。比如,Duncan Watts 和 Matthew Salganik的关于文化产品的研究观察了近三万参与者,Bakshy,Watts等人在推特上观察特殊人群是否会让信息流动的实验,测量了7400万条URLs ,Michael Macy 最近的研究用了5.09亿个推特信息测量54个国家的人的昼夜和季节间的情绪变化。美国一些知名大学已经设立了专门的机构或学位以方便教授跨专业协作和培养学生。斯坦福大学和康奈尔大学建立了计算社会科学中心,哥伦比亚有数据科学中心, 密西根大学建立了“大学间政治和社会研究联盟”(ICPSR),哈佛设有量化社会科学中心,芝加哥开设了计算社会科学硕士项目。
 
信息科技对计算社会学家的重要性犹如天文望远镜之于天体物理学家。因此毫无意外,计算社会学者理工科出身的比例很高。Duncan Watts是物理本科、机械博士,Matthew Salganik是数学本科,而网络科学大牌Jon Kleinberg、Eva Tardos是计算机科学的教授。社会网络科学理论上讲是社科研究范畴,但是这个领域的论文经常发表在自然科学、工科的会议和期刊上。科技的发展给了社会科学更好的观察和测量研究对象的工具,让学者能建立更复杂的模型和理论,而掌握好这些工具或者理论需要坚实的理工科基础。
 
此外,社会科学和自然科学交叉,发展出神经经济学、进化心理学、社会生物学等。而复杂系统科学更是整合了自然科学,工科,生命科学和社会科学多个领域。Santa Fe Institute现阶段的研究项目有很多都是广义上的科学的疑问,模糊了学科间的界限。甚至传统的人文学科也在发生很大的变化。比如斯坦福大学的古典系就和计算机科学结合紧密,加州大学伯克利分校也有大规模的数字人文(digital humanities)研究方向 ,卡内基梅隆大学和斯坦福大学等校英语系开设了和计算机结合的人文分析项目。
 
19世纪的法国哲学家奥古斯特孔德认为社会学,他称之为社会物理(social physics),应该是和数学,天文学,物理,化学,生物并列的六个基本科学。虽然社会科学无法像物理一样发展涵盖一切的宏观理论,但是科技的发展已经提供了学者们发展中程理论的基础。科技模糊了社科各学科的界限。社会科学作为一个整体和自然科学,生命科学的会聚相信也是未来学科发展的一个趋势。
 
 
3.不同学科的知识结构和学习模式不同,理工科知识学习更需要知识基础和循序渐进。
 
理科的知识是树状的,对世界的认识建立在物理背景和数学工具的根基之上。而人文社科学科之间的知识联系并不紧密。因此人文社科再学习的阻力远远小于理工科。你高考是理科,上大学转学人文社科专业问题不大,甚至很有帮助;但是你高考是文科,缺乏理科基础,深入学习自然科学、计算机和工程的难度很大。这也是国内高校很多理工科专业不招文科生,但大量社科专业却文理兼收的原因。
 
大学的专业大致可分七大类,即自然科学、数学、工程、生命科学、医学、社会科学以及人文艺术。传统的理科课程设置,为继续学习自然科学、数学、工程、生命科学、医学的学生打下了很好的基础。而对于学习交叉学科的学生来说,理科路线也是不错的选择。只有对于希望学习传统人文艺术专业的学生,高考选择学习文科才比较有利。
 
二、笔者的个人体会
 
本文第一作者陈健坤目前在读大三,选了历史与社会学两个专业。我属于比较幸运,父母一直尊重我的想法,除了强烈建议我不要放弃数学的学习,没有强制让我学习什么专业。我上大学以后完全跟着兴趣走,一上来就确定要读历史专业。大一下凭兴趣选修了古典社会学理论,并对这个学科产生了浓厚的兴趣。然而我上的社会学课程越多,越意识到自己理工科基础知识薄弱,导致我无法跟进社会学发展的前沿,很难做出高质量研究。为此我又读了统计科学专业。这学期本科论文导师Michael Macy给我列举了五六门必修课,全部是理工科的课程(多变量分析、贝叶斯机器学习、自然语言处理、复杂网络等)。根据他的建议我整理了一下本科需要上的所有课程,发现跟社会学专业有关的24门课里,传统社会学专业本身的课程只有9门,而数学、统计、计算机、信息科学的辅助课程加起来却高达15门。
 
而我接触到计算社会科学也纯属偶然。在大二上选修了Macy教授的社科前沿入门课。如果我没有选这门课,我很可能本科会一直在传统的人文社科里打转。在比较深入地接触了传统社会学之后,我觉得计算社会学更有前景也更符合我的兴趣。我很幸运,本科在一个重视社会科学前沿的大学里,能同时接触到经济社会学和计算社会学领域的知名学者。对于广大高中生来说,他们是很难在中学阶段了解到各学科的发展。在信息严重不对称的情况下学生无法做出最符适合自己的选择。
 
如果我当初知道这些的话,我会选择普通高中理科班而不是国际班。
 
我很不解现在国内有一批教育专家,为什么一个劲的鼓吹学生自由学习、快乐学习。感觉他们不了解学科的现状和发展趋势,而是以19、20世纪贵族的学习模式来看21世纪普通人的学习,无视知识生产模式早已发生巨变,知识高度交叉集成对学生学习提出了全新的要求。
 
现今社会,无论对个人还是国家的发展,自然科学的重要性都不言而喻。19世纪到20世纪初,是历史、政治、文学等经典学科的鼎盛期,这些也是欧洲上层社会教育的主要内容,当时工科和社会科学几乎不存在。彼时的社会学三大奠基人——马克思、韦伯和涂尔干,马克思自学成才,资本论是他翻阅史料研究的;韦伯是法律博士,政治经济学教授;涂尔干是教育学和哲学背景。而现今社会,不理解科学技术领域的进展,对这个社会的理解会产生很大偏差。中国教育在基础教育阶段重视数学与科学教育(物理、生物、化学等),培养了大量的科学家和工程师,是中国最近几十年的快速发展的人才基础。理工科教育是我国的优势,不能丢了。
 
美国基础教育最近三十年一直被诟病,其中一个原因就是学生自由选择的结果,导致美国高中生整体理科素养有些跟不上时代的发展。比如,根据American institute of physics 2014年的报告,全美在高中毕业前修过至少一门物理课的学生比例是39%,在学习物理的人群里学习大学先修课程(AP)物理或者更高级课程的人占17%,占总人口的6.6%。相比之下中国高中物理课程的难度是高于AP物理的,而理科考生占总考生的60%左右。 虽然美国高中没学AP物理不代表以后就不会上理科专业,但是在数字如此悬殊的情况下,还是不难看出美国让学生自由选择课程导致的问题。因此美国教育界一直大力提倡学习STEAM专业,这也是为什么美国国家科学基金会等机构设立各种项目促进STEM教育。根据NSF,2013年美国毕业的科学或者工程博士生里有37%是国际学生,其中工程,计算机,经济等专业这个比例超过50%。为弥补理工科人才的不足,美国利用专业实习(OPT)等政策,吸引工程专业的国际留学生留在美国工作。根据最新的OPT政策,当你所读的专业为计算机等专业时,OPT机会是3年,但对于社会科学的学生则仅有1年时间。
 
基于以上分析,我们认为在制定高考改革等教育政策时,要全面思考现今的中国更需要什么人才?什么才是对学生长远发展最为有利的?从这个角度来说,我们不应该过度强调学生的选择权,因为这样,于国、于己都是一个双输的政策导向。
 
三、物理保障措施与赋分制改革的救赎有多大价值?
 
浙江省这次推出6.5万保障基数,以吸引更多考生报考物理的措施会起作用吗?明眼人可以看出,一旦启动这一保障机制,让物理学科低分学生获益了,将产生新的学科之间的不公平。一位教育界前辈透露,相关方面为此也在研究和完善赋分制。但如果只是修修补补,不从根本上改革,终归可能是无用功。
 
浙江省新高考改革的核心是3+3制度,尤其是后3门考试及配套措施,被改革者视为赋予学生选择权的亮点。显然这种改革思路与美国的SAT非常类似。后3门考试的实质,已经是学业水平测试(等级制,评价模糊,区分度低),而非传统高考的选拔性考试(区分度高),与之相配,录取上讲综合评价多元录取,也就是说分数不是唯一的评价依据。但在新高考改革实施中,因为社会诚信问题,所谓的综合素质评价最后只能是录取“参考”,高校录取最终又回流到分数这个重要、甚至是唯一的依据上来,于是不得不再次通过赋分法将学业水平测试性质的3门学科成绩,还原成可以比较的(不同学科之间)、区分度清晰一些的百分制分数,与前3门学科成绩一起,作为大学的录取核心依据。两者一起形成新高考录取中最重要的“两依据”,这就是赋分法存在的重要原因。
 
但问题是:为什么非要在这3门搞学业水平测试,搞等级制,进而不得不采取赋分法?绕了一大圈,新高考又回到分数这个核心标准上。即便是自选3门,为什么不采取原来选拔性考试的百分制? 
 
现在的补救措施,实际上还是变相限制选择,或者说用分数引导选择,而考生的真正的选择权体现在何处呢? 
 
更重要的是,这种水平测试,必将大幅度降低考试难度,在目前应试教育环境下,考多少,学多少,也必将弱化一代人的理工科教育水平,浙江大学为上海、浙江新生专门补中学的课就已经是最好的证明了。
 
没有人怀疑改革的出发点,但是相关措施否能达到我们的目标,是否必要值得?都需要我们思考,尤其是对于高考这个重要的教育制度。
 
延伸阅读:
1、全世界最好的复杂系统科学中心Santa Fe Institute 现在正在进行的项目
https://www.santafe.edu/research/projects
 
2、Duncan Watts google scholar。作为社会学者他的论文一半多发表在Nature, Science, Physical Review, Physics Letter, Proceedings of the National academy of sciences而不是社科的期刊上。https://scholar.google.com/citations?user=LhOAiXMAAAAJ
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