一位华裔复活了美国奥数国家队:掌舵6年4次夺冠

罗博深,一个复活了美国奥数国家队的男人。在他的执教下,美国奥数国家队迎来了黄金时期。

过去六年中,共获得了4个国际奥数竞赛(IMO)第一名(2015、2016、2018、2019年),打破中国队此前的“垄断”局面。(注:其中,2019年与中国队并列第一。)

这也是美国队自1994年以后首次夺冠。

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而回望八年的执教生涯,罗博深在公开采访中说过最多的一句话就是:

我执教的目标从来都不是要赢。

“如果我执教,要做好成绩下降的准备”

仔细算下来执教奥数国家队,其实是一场意外。

2002年,当时还在加州理工学院读大二的他,在一位朋友的建议下申请了美国奥数训练营(MOP)的助教职位。

罗博深犹豫了一下,因为他在高中时参加过1999年国际奥数竞赛,当时在6名美国队员中排名第五,最终摘得了银牌,这样的成绩并不理想。

我之前从来没想过要申请。不是因为我不想。而是因为我觉得外面有更好的人。

但他最终还是同意了。

幸运的是,那一年MOP突然大幅增加预算,学生规模扩大了5倍,由此需要大量师资引进。

罗博深就拿到了最后一张入场券,加入了MOP助教团队。

据知乎上他本人介绍,当时在完成修改试卷任务之余,他还主动请缨给学生上课。

在授课过程中,他就产生了他自己独有的方法论——始终以初学者第一次了解这些知识时的感受为出发点来进行教学。

他会围绕一组精心挑选的相关题目来展开每一堂课,鼓励学生说出自己的想法,一起头脑风暴攻克题目。

比起一上课就把解题方法告诉学生,我更倾向于让全班同学集思广益。

结果在MOP训练计划结束时,他给学生们留下了深刻的印象,被学生选为最佳讲师。

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图源:罗博深知乎专栏

由此,他就再也没有离开过MOP的助教队伍。一直到2004年,他第一次被任命为美国国家队副领队。

在担任副领队期间,他采取了一系列的改革措施。比如,帮助高中生明确IMO比赛之后的方向。

当时每隔一天就会开一次夜间研讨会,由助教介绍自己的工作内容,并着重介绍自己如何从IMO走向现在这条路的。

再比如,让奥赛生参与到大学的学术研究中来。

当时,罗博深在大学组织了学术研讨会,由一些教职人员提出数学研究问题,带领本科生共同解决,而奥赛生也可以来旁听提问。久而久之,一些奥赛生也参与了科研论文的合作。

在接受Quantamagazine采访时,罗博深举了这样一个例子。

即使在IMO考题上没有有关量子力学的内容,但研讨会上也会讨论用于分解数字的量子算法。

2013年,美国数学协会邀请他担任主教练。他接受了这一任命,但有言在先。

如果我担任主教练,要做好美国队比赛成绩下降的准备。

我执教的目标不是IMO团队排名,或是一共获得了多少奖牌。而是这些前来参加培训的学生能否在二十年多年后取得成功。

结果两年后,美国队就迎来了21年来的最佳排名。

而这样惊人的成绩,除了学生们的自身努力之外,还可能来自于罗博深长期坚守的理念——“关注学生长期发展”所驱动。

当时,他在训练营中采取最主要的创新举措就是免费邀请来自世界各地的竞赛团队与美国队一起学习。

每年6月,数学协会邀请60名高中生参加训练营,根据前一年的考试结果,当中6人已经被选中代表美国参加IMO。

但其余54位高中生仍会与其他国家成员一起训练,建立合作关系。即便不能参见IMO,对这些学生来说也是非常有价值的。

罗博深告诉Quantamagazine:

我们的目的不是派6个人去参加IMO,而是让60个人感受到IMO的氛围。

这也恰好印证了罗博深从一开始就没想过赢,而是想让更多学生来感受数学,了解数学,学会研究数学问题。

这样的思想也贯彻到了他在卡内基梅隆大学(CMU)的教授生涯上。

在CMU,罗博深开设了专门为普特南数学竞赛培训课程,称为普特南研讨会(Putnam Seminar)。

普特南数学竞赛,是由美国数学协会举办,针对美国和加拿大本科生数学能力的标准化测试。

每年吸引来自500所大学约5000名本科生前来参赛,每所参赛大学会派出3人代表团加入对战。

在过去十年中,CMU在个人排名前10%的选手数量稳居第二位,仅次于麻省理工学院。

而就在2016年,CMU的三人代表均排名前五,为学校夺得了历史性的冠军席位。

要知道在此之前,自1939年以来,CMU还从未得过第一名。

“第一数学家庭”

实际上,罗博深与数学结缘很早。

罗博深的父母都是新加坡华人。父亲罗伟贤是威斯康星大学麦迪逊分校统计学专业教授,拥有国际数理统计学会Fellow、美国统计协会Fellow等荣誉。而他的母亲李月娥,也曾在新加坡担任高中数学老师。

根据罗博深的自述,在他小时候,母亲就会在家里教他基本的计算和代数知识。而他虽然在美国长大,但在小学三年级之前,也经历过来自父母的东方式“题海”教学,打下了扎实的数学基本功。

但父母带给他的,并不仅仅是做题大法。

在接受Quantamagazine采访时,罗博深举了这样一个例子:

在他5年级左右时,他的父亲在家里找出了一本数学难题集。里面的问题不是什么“速算100道算术题”,而是希望读者打破思维的条条框框。比如,你有6根牙签,如何将它们排成4个三角形?

如果你还停留在二维平面上,那就会陷入困境,因为解决方法是:搭一个四面体。

罗博深表示,父亲会经常带着他们兄妹三人一起研究类似的数学难题,一起对答案、讨论各自的想法。

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右二为罗博深,图源:Facebook

在这样的家庭氛围中,可以说,数学一直都是罗博深生活的一部分。他也很早就在对难题的挑战中明白了这样的道理:解决数学难题需要坚持不懈,并且要善于打破思维定式。

于是到了初中时,罗博深顺理成章地开始接触数学竞赛。

竞赛中的竞争氛围完全符合我的三个兴趣点:人、挑战、思考。

不久之后,他的天赋便得到了印证——

在全美最具影响力的初中数学竞赛MATHCOUNTS上,罗博深拿到了个人排名全美第三的成绩。

而在这个过程中,罗博深不仅享受着挑战自我的刺激感,也将数学竞赛视作“大型的数学派对”:

我看到的是一群卸下天才光环后的平常人,我深深享受着与他们相处的时光。

他的竞赛之路,也就一直延续了下来。

在1999年,罗博深代表美国队参加了在罗马尼亚举办的国际数学奥林匹克竞赛(IMO),摘下一枚银牌。

据他自述,他也借此机会接触到了一些中国队队员,“人生中第一次把汉语用于实践”。奇妙的是,当2018年IMO重回罗马尼亚,他和当年的中国队队员瞿振华,分别以美国队和中国队总教练的身份,故地重逢。

另外,值得一提的是,罗博深的弟弟妹妹后来也在MATHCOUNT上拿下了全美第一和全美第二的成绩。

弟弟罗博儒后于MIT拿下应用数学博士学位,现为哈佛医学院副教授。

妹妹罗博玲博士毕业于加州大学伯克利分校,现为剑桥大学纯数学与数理统计学系讲师。

麦迪逊当地媒体曾报道称,他们一家人是麦迪逊的“第一数学家庭”。

他还是一位数学布道者

如今,罗博深主要从事数学教育工作,将“提高全世界的数学兴趣和能力、构建一个思考型世界”视为己任。

而他的教学方法,始终强调寓教于乐。

2014年,他推出了一款名为Expii的免费应用程序,利用互动式拼图来教授基本的数学概念。

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他还制作了不少YouTube视频,不仅有正经向的课程内容:

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也有类似这样,分析编舞背后基本数学知识的视频(手动狗头):

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罗博深曾在自己的文章中表示,他关注的重点从来都不是“是什么”或“怎么做”,而是“为什么”,目的是让学生学会从数学的角度进行思考,而不是机械地习得固定的知识点。

他举了这样一个例子:

在讲小数和分数互相转换的方法时,我没有让学生在课上系统地练习每一种方法,而是引导他们从奇妙的数字1/89(约等于0.011235)中发现问题。

再比如在更高阶的课上,我会和他们一起深入讨论前N个平方数之和(1+4+9+16+…)的公式,与球体体积公式中的“4/3”之间的关系。

而在科普教育工作之外,作为CMU的数学副教授,罗博深也依靠数学家的敏锐,对数学教学方法进行了进一步的钻研。

比如2019年年底,他就提出了一种更容易学会的一元二次方程求解方法。

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有外界评价称,将这种方法运用在编程中,能让代码更具可读性。

另外,值得一提的是,作为一名华裔,罗博深一直对中国很感兴趣。来到中国时,习惯于英语演讲的他,特地进行了数次中文演讲。

而在中国受到关注,也使他倍受鼓舞,决心要为东西方数学桥梁添砖加瓦。

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