一向走在高科技前列的美国，数学基础教育却多年来不尽如人意,中学生数学平均成绩在发达国家中常年居于中下游……直到２０１５年美国中学生时隔２１年再次夺得国际数学奥林匹克竞赛冠军。
不少人此时蓦然发现，不知不觉中，数学学得好的美国孩子一下子多了不少。变化由何时起？又如何发生呢？
【变化悄然而来】
２０１５年７月仲夏夜，泰国清迈。第５６届国际数学奥赛结果即将揭晓。
美国队代表、１７岁的戴维·斯托纳感觉发挥得不错，但对自己队能否拿金牌没有很大底气。当看到屏幕上显示美国队夺冠时，斯托纳仍有点不敢置信。
这也难怪。美国队上次夺冠还是在１９９４年，之后第一名通常是中国、韩国或俄罗斯队。本届奖杯的分量尤其重，英国队领队、巴斯大学博士杰夫·史密斯评价说，这是自１９５９年开始举办奥数竞赛以来最难的一张试卷。１０４支参赛队伍中，超过半数得了零分。
不过，美方认为这场胜利来得水到渠成。美国队主教练罗博深说，数学水平能在同龄人中达到世界级的美国中学生正变得越来越多，实力也远超往届。值得注意的是，这些变化几乎全部发生在校外，以家长和学生为主导。
在美国《大西洋月刊》专栏作家佩格·泰里看来，多数中小学特别是公立学校的数学课上，教学内容依旧简单得一塌糊涂，全国数学测试平均成绩惨不忍睹。数十年来，高中数学尖子生要想发展，就得挤破头报名参加顶尖的全国性数学夏令营，如汉普夏学院在马萨诸塞州举办的“数学夏季研究”或俄亥俄州的“罗斯数学项目”。然而，这些传统夏令营名额有限，竞争残酷，不少孩子因此错过了发展机会。
校外则是另一番场景。十多年来，针对数学尖子生的提高训练营如雨后春笋般涌现，部分由小型非营利组织或教授个人运作。这里，中学生有机会在高校研究生、讲师、教授乃至软件工程师和设计师指导下，学习运用数学能力解决难题。在高科技企业云集、高校集中的旧金山湾区，这样的数学教育机构异常火爆。３５０个名额的特长班，５小时内就能报满。一些名人创办的数学学校还没开始正式授课，通过各种渠道咨询何时开分校、能否让孩子提前占坑的家长就络绎不绝。
数学提高网站“解题艺术”创始人、前国际数学奥赛选手理查德·鲁茨兹科感慨道：“这些家庭强烈渴望得到这类数学指导，胃口大得似乎无边。”
传统高中一路高喊“减负”，数学题难度一再降低，但越来越多的孩子通过课外自修，进入顶级高校后表现出非凡的数学能力。同时，越来越多的美国学生对各种国际数学大赛产生兴趣，表现越来越好。以国际袋鼠数学赛为例。这项国际性数学竞赛按年级测试１至１２年级学生数学能力，１９９８年登陆美国。美国参赛人数近年不断翻倍，由２００９年的２５００余人增至２０１５年的２.１万余人。
【校外数学培训升温】
数学提高班为何能在美国掀起浪潮呢？
不少数学尖子生的家长本就是理工人才。他们认为公立学校提供的理科教学内容浅显、甚至误人子弟，在小学高年级和初中阶段，这种情况尤为严重，所以他们只好给孩子课外报班，上进的孩子也乐于得到更多指导。
劳工部劳工数据局发现，美国国内经济增长动力相当一部分来自科学、技术、工程和数学等理工类岗位，其中不乏高薪工种。因此大一就表示希望主修理工科目的学生不断增多，但这些学科淘汰率高得惊人。２００３年至２００９年，４８％的理工类本科生中途选择转专业或辍学，其中不少人放弃的理由就是发现自己缺乏必要的理科基本功。
数学教育机构“俄罗斯数学学校”创始人之一、原苏联机械工程师伊涅萨·里夫金说，这些学生失败的根源通常可以追溯到小学二三年级。不少教育专家也认为，这一阶段的数学教育质量确实很差。由于美国大多数小学教师是“通才”，要负责所有学科教学，所以即使在一流小学，制定教学大纲的教师可能本身数学学得就不怎么样，更别指望教得好。
里夫金对此深有体会。１９９７年，她的孩子就读于马萨诸塞州牛顿市一家不错的公立小学。她发现，孩子们做数学题全靠死记硬背，机械套用公式，就像照着食谱做菜一样。
“这哪里是学数学！”里夫金回忆起当年非常激动，“我对孩子们说：‘别记法则！自己动脑子想！’他们却说，老师们不那么教，‘那不是老师希望我们做的事’。”
不久，里夫金找到老熟人、才华横溢的数学教师伊琳娜·哈温松，在自家餐桌旁成立了“俄罗斯数学学校”。她们的目标是，帮孩子从熟练运算开始，循序渐进，直至灵活掌握代数、几何乃至高阶数学的基本原理。其间每个阶段，孩子们要学会锻炼逻辑思维能力，创造性地运用数学知识解决问题。
以算术为例，孩子们要学的不是记住２＋５等于几，而是直观了解这道题如何计算出结果，最后能自己编应用题，运用加减法解决实际问题。
如今，这家私立学校在全美发展很快。里夫金培训教师时强调，要鼓励各阶段学生提问，帮助他们在直观和抽象间自如转换，培养独立思考能力。在她看来，小孩子对数学的理解自然不同于大人，很可能头一秒问的问题很简单，下一秒问的就很难。如果老师数学能力不足，就会只挑简单的回答，从而打击孩子学习积极性。她说：“我们希望孩子们问难题，多参与才不会厌烦，这样他们不仅能小小年纪就会做代数，更重要的是，能领悟数学的精髓——一种批判性思考的工具。”
