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柯爾莫戈洛夫學校的數學

歐洲和世界各地的大學正在組織更多針對高中學生的活動。這種趨勢的原因有兩點:一是提高對科學教育的興趣,二是提高學生的水平,這些學生最終會通過入學考試或其它形式的選拔進入高等教育機構。俄羅斯在連接特色中學與高等教育機構方面富有50多年的經驗,這些經驗對創建連接兩者的可操作模式是有益的。

第一所數學和物理特色中學創辦於1963年,與莫斯科國立大學(MSU)合作,由世界著名數學家,蘇聯科學院院士柯爾莫戈洛夫(Andrei Kolmogorov)發起創建。幾乎在同期,在新西伯利亞、列寧格勒、基輔、阿爾瑪—阿塔以及(就在蘇聯解體之前)明斯克和斯維爾德洛夫斯克,類似的學校被創辦起來。除了Kolmogorov,最初的想法也來自於科學院院士Isaak Kikoin,莫斯科國立大學校長彼得洛夫斯基(IvanPetrovskiy)和蘇聯科學院院長凱爾迪什(Mstislav Keldysh)。

在傑出大學設立特色高中,可以培養對數學和物理有興趣的高年級學生。這些大學的教授參與了學生項目的開發和實現。最重要的是,這些學校的學生在「職業生涯」的極早期階段就有機會參與科學研究,由大學教授擔任他們的學術導師——從那時起,這種方法就已經被運用,並取得了令人鼓舞的成果。

傳統上,這些特色中學歡迎通過入學考試的9年級(15-16歲)學生。這些學生從全國各地選拔而來,有可能被留宿在學校的宿舍。在這個年齡段,他們已經對他們的專業方向有了一些想法並開始顯現特殊才能,只需要幫助他們獲得必要的專門知識——他們也具有足夠的自主性,能夠遠離家人生活。所以,另一個重要的目標是使他們有機會與其他天才青少年交往——在這樣的學校,他們被同樣的佼佼者包圍。他們不僅一起學習,還在業餘時間相互影響。在特色中學裡,所有學生都有先進的學習規劃、複雜的選修課程和專題課程以及項目和研究活動,還有各種適合其高智力潛能的休閑活動。

1988年,莫斯科國立大學的特色中學改為高等教育和科學中心(AESC)——也即Kolmogorov寄宿學校——成為莫斯科國立大學的一個系。這是獨一無二的教學試驗,目的是做一些培養專才兒童的具體工作,是Kolmogorov關於天才學生的選擇、教育和培養的想法的一個具體實現。

現在,莫斯科國立大學AESC與10年級和11年級(俄羅斯中等教育系統的最後兩個年級)的學生合作,專註於物理、數學、信息技術、化學和生物學。上述的任何一個專業都保持很高的數學教育水平。

這個學校由六個部組成,其中五個與數學、物理、化學、信息學和生物學的特色相關,還有一個人文科學部。課程設置遵循大學課程體系:講座和習題課,選修課程和專業課程,以及每個學期結束時的考試,完全類似於一年級和二年級的大學生。

關於數學,學校教授三個學科:數學分析(微積分)、幾何和代數。這些學科的計劃並不是一成不變的,它們反映了每位授課者的個人品味和體驗。數學分析課程是傳統的,類似大學第一年的課程。幾何課程的總體目標與高中課程相當接近,研究了平面上和空間中幾何形狀的特性,但採用了更高級的技術和結果。代數課程為相關學科建立必要的基礎。高級水平意味著解決更複雜的問題、考慮沒有在經典課程中出現的章節以及探討通常在大學階段討論的不同主題。所有這些都激發了對數學的普遍興趣以及數學在其它領域的應用,還為在科學中應用數學和計算機建模奠定了基礎。

Andrei Kolmogorov在他的學校和學生們在一起

數學課程的一個重要補充是數學實踐項目。在項目框架內,學生解決計算和構造性的幾何問題並進行數據分析,以便對數學對象及其屬性進行分類。有時這可能會產生一個課題甚至參與到科研活動中;在這些情況下,大學教授將會出任學術導師。這些課題的結果會在各種競賽甚至科學會議上提交,有時會正式發表。

讓我們再次強調,專業課程由大學教授和實際研究人員提供。這為學生提供了目前科學進展的最新信息,並在他們決定自己的研究和教育方向時,幫助他們做出有充分根據的選擇。

在最近的趨勢中,來自莫斯科大學AESC的教授們也參與其他學生的教育項目。各種各樣的晚間、周末和夏季課程得以舉辦,遠程學習平台也建成運行。學校舉辦了互聯網奧運會,「數學多項全能」錦標賽[1]和「Kolmogorov讀書」會議[2].這讓AESC MSU和MSU的未來學生,包括年齡較小的學生,得以被面授課程,而不需要改變平時的學校和家庭氛圍。在這些活動的框架之內,介紹性的課程被清楚地講授,並重點強調數學。

總而言之,我們再次強調,在其存在的這些年中,Kolmogorov學校的教學團隊已經獲得了與天才的、目標明確的學生一起工作的豐富經驗。對於那些希望開始類似的積極舉措的人來說,這些經驗可能會非常有意義。

Nikolay Salnikov,1977年畢業於Kolmogorov學校,並在莫斯科國立大學力學與數學系學習。多年以來,他教授該系的學生以及信息技術和經濟學專業的學生應用數學超過15年。他還擔任莫斯科一所高中的校長,並主持其向特色學院轉型。目前他是AESCMSU的副校長。

Kirill Semenov,1990年畢業於AESC MSU(Kolmogorov學校),並在莫斯科國立大學力學與數學系繼續學習。他在該系擔任助理教授和副教授近20年。最近,他出任AESC MSU校長。

來源:歐洲數學會通訊2016年9月, EMS Newsletter September 2016


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