就像一加一等于二一样，年年如此。那些在化学课上拿了A，在AP微积分课上拿了A的孩子们进入大学时，他们的脑海里充满了STEM职业的愿景。然后他们撞上了一堵看不见但非常痛苦的墙。
根据加州大学洛杉矶分校的研究，在打算学习STEM(科学、技术、工程、数学)学科的大学生中，多达60%的人最终转学出去。在这个时代，政客和教育工作者都在为美国学生的数学和科学成绩落后于上海和日本的神童而担忧，这种减员趋势让专家们非常烦恼，以至于催生了一个关于“STEM辍学率”的完整领域的研究，列举了从性别、种族到gpa和同伴关系的原因。
STEM人才外流的一个理论是，美国学生在数学方面没有很好的基础——这是许多科学和技术课程的必要技能。毕竟，大约三分之一的美国高中生数学成绩不高。但问题是:在最顶尖的大学，比如常春藤联盟，STEM的流失率甚至更高，在这些大学里，孩子们需要极高的AP分数和成绩才能进入。
那么，为什么即使是最有成就的学生在进入大学后也会放弃STEM项目呢?一个最近刊登于《纽约时报》探究了可能的原因——从艺术和人文学科诱人的分数膨胀，到一位工程学教授所描述的无聊的、主要是理论性的第一年要求的“数学-科学死亡之旅”。
这至少可以部分地解释这一现象。但全国各地的数学专家指出了另一个罪魁祸首。Richard Rusczyk是前奥林匹克数学冠军，也是在线数学项目的创始人解决问题的艺术他是一群数学教育家中的一员，他们从不同的角度看待STEM专业消失的奥秘。他们说，并不是孩子们没有得到足够的数学知识，而是我们从幼儿园到12年级的数学教育都是错误的。
Rusczyk的见解是基于他在普林斯顿大学时亲眼目睹的一种现象，他开始和那些上过美国最负盛名高中的孩子们一起学习数学。他解释说:“这些孩子在考试中除了95分和100分之外从来没有得到过任何成绩，突然他们就陷入了困境，在考试中得了62分，他们认为自己(在数学方面)一点都不好。”
下一页:数学现实检验
称之为数学上的现实检验。Rusczyk回忆说，突然之间，以前成绩优异的学生们面临着一个新的想法:数学需要的不仅仅是死记硬背——它需要创造力、毅力和艰苦的心理训练。“他们被教导数学是一组目的地，他们被教导要遵循一组规则才能到达这些地方，”他回忆道。“他们从未被教过如何看地图，甚至不知道地图是存在的。”
实际上，传统的数学课程是教授离散算法，即一组能得出正确答案的规则，比如如何做长除法，或者如何使用勾股定理。然后学生通过做大量类似的问题来“学习”材料。Rusczyk说，结果是学生们很少被要求解决他们不完全熟悉的问题。相反，他们开始认为数学是一系列需要记忆的规则。问题是，孩子们不一定学会如何处理一个新的或不同的方程。
Rusczyk看到他的许多同学，长期以来习惯了“快速学习”，在经历了他们认为失败的数学之后，他们对数学产生了厌恶。他们放弃了——将自己的希望和梦想转移到一个不那么具有数字挑战性的领域，比如社会学或平面设计。
相比之下，当面对一个他不知道如何解决的问题时，Rusczyk感觉准备得更充分。尽管他上的是一所普通的公立学校，没有多少高等数学课程，但他参加过数学俱乐部和比赛。在数学俱乐部，他已经习惯了面对更难的、多方面的问题，而正确的方法并不能立即显现出来。
用数学解决问题
他解释说，“在数学竞赛中，我学会了如何解决我从未见过的问题，而不仅仅是学习如何遵守规则。”数学并没有成为他为了获得满分而完成的东西，他开始把数学看作是解决问题的一种令人兴奋的乐趣，与死记硬背算法的苦差事相去甚远。
当Rusczyk环顾四周时，他注意到了一个规律。他的同学们经历过这种难题的解决——通常是在课后数学俱乐部里——可以顺利过渡到大学数学。那些只接触过传统数学课程的人，那些正如Rusczyk所说，经历过“100%的暴政”的人，太容易放弃了，因为他们认为如果他们拿不到高分，他们就不适合做数学。他回忆道:“突然之间，满分B是40%，最高分是82%，其次是68%，没有人能拿到100%。”“但他们不知道这一点。”Rusczyk意识到这些孩子的情况很糟糕:“他们被教导(数学)是一组事实，而不是一个过程。”
这些基本理念——数学不是要遵守规则，而是要解决问题，数学意味着有趣的心理斗争，而不是枯燥的死记硬背——构成了他的在线数学学校和课程的基础，目前包括微积分和一年(三年级)的初级代数课程，他的新小学项目，野兽学院。与传统的数学课程不同，解决问题的艺术书本首先给孩子们难题(而不是如何解决它们的解释)，然后引导问题，让他们在给出万无一失的算法之前，与这些想法作一点斗争。
他的项目是为有数学天赋的学生设计的，但他声称他的想法可以帮助所有孩子，不管有没有天赋。他的观察为那些想要帮助孩子保持STEM机会之门敞开的父母提供了一个解决方案。为此，他向评估孩子数学经验的父母传达了一个明确的信息。关于数学，孩子们应该学些什么?对于年龄较小的孩子来说，让他们爱上数学很重要——就像我们试图让孩子爱上阅读一样。
数学是一个挑战
“孩子们闻到了恐惧，”他说。“许多小学老师喜欢阅读，但不喜欢数学。”一旦孩子长大了，不要害怕让你的孩子参加有挑战性的项目。“这应该是很难的——如果你在一门课上得到98%的分数……这可能太容易了。”
他还建议家长把目光投向教室之外，为孩子提供挑战的最佳场所。“数学竞赛、暑期项目、数学圈(在不评判的环境中提供具有挑战性的数学的项目)——任何你能找到的，都能让你的孩子尝到数学为什么有趣的味道。”
最后，也是最重要的一点，Rusczyk希望父母给孩子们更多的时间去探索他们的激情所在。“这是可怕的。孩子们的日程排得太满了——有各种各样的AP，他们做的都是垃圾，从长远来看对他们没有好处。”
Rusczyk提醒说，热爱数学和科学的孩子通常会把时间花在与他们的抱负无关的AP课程上，而更专注于GPA计算(比如AP艺术史)，在课堂外探索数学和科学学习时，他们会欺骗自己。
最后，解决一个复杂问题所需要的技能——把问题分解成更小的部分，从不同的角度使用不同的方法来解决它，当路径不明显时不被吓倒或沮丧——在任何领域都是实用的——从天体物理学到养育子女。理想情况下，无论孩子们在哪里，数学都能让他们成为更好的思考者。目前，家长可以利用这些技巧来弥补孩子的数学缺陷，一次一题。
