作為一個美式教育的親歷者，我不想為美國的數學基礎教育做任何辯護。
美國的中小學理科教育質量非常差，這是不爭的事實。
但是！既然美國理科基礎教育質量那麼差，為什麼它能包攬364個諾貝爾獎，33個菲爾茲獎，37個圖靈獎？它又是怎麼做出無數最先進的科研成果，建立起高科技事業雲集，還有坐擁全美三分之一風險投資總額的硅谷？
1.優秀移民的貢獻
這其中很大一部分都得歸功於美國一個秘密武器，那就是H-1B簽證政策。
且不論硅谷裡面外籍員工的比例，光全美博士生就有超過一半都是外籍：這個國家就像是一個巨大的磁鐵一樣把全世界的人才都吸過去了。
物理學家加來道雄曾經在一次辯論中提到：
華爾街日報曾反駁過一個認為H-1B會奪走美國人的工作而支持廢除H-1B的議員。華爾街日報說：根本沒有美國人有能力做這些工作，這些都是高科技產業裡面最尖端的工作。不是他們搶走了美國人的工作，而是整個產業都是他們創造出來的。
大批亞洲和歐洲的人才拿著H-1B簽證到美國，做著最最頂尖的科學研究，這就是美國擁有糟糕的科學基礎教育，卻有雄厚的科研實力的根本原因：它靠綠卡和移民優惠讓全世界最牛逼的科學家們給它打工。
不過最近大家也都看到，H-1B政策在特朗普這兒被收緊了，將來還有沒有那麼多移民科學家能留在那就成了未知數了。
2 教育階層分化明顯
美國科研實力強，還有另外一個原因。這個原因也是我最有切身體會的一個，那就是美國（英國也一樣）的教育資源的分配非常不均。往往是少數精英階級佔用了最優的教育資源，大多數美國人得不到接受優質教育的機會。
即使在中學階段，美國學生和學生之間早有了鮮明的階級分層了。公立學校的學生放學以後高高興興的回家的時候，私立學校的學生仍然要參加各種補習班。
同理，在英國，任意找一個公立學校的學生和伊頓公學的學生比一比，高下立判。
伊頓公學的招生官曾經在我們高中宣講中，提到了伊頓對於學生的選拔和管理：
伊頓的初中招生是提前4年在學生9歲的時候就要報名，經過多層考試選拔出來的。學校全宿舍制，全軍事化管理，每年從1000個申請者中錄取250個，這250個人在6年後有28%都考入牛津劍橋，另外還有42%考入牛劍以外的世界名校。
雖然說並沒有到衡水一中的那種程度，但是大多數英國私立學校的學生都是不輕鬆的，每個學生肩上都有巨大的壓力。
美國也是一樣，類似Phillips Academy Andover，Lawrenceville School，Phillips Exeter Academy這樣的精英階級高中的學生，有33%進入了斯坦福、MIT這樣的常春藤名校。
這些學校的優秀學生個個都以SAT滿分為目標，舊SAT平均分保守估計不會低於2100/2400分（SAT和ACT相當於美國的高考，考察英語閱讀，語法，作文以及數學。舊SAT滿分2400，新SAT滿分1600，ACT滿分36）。
私立學校的學生早就不拘泥於課本了。英美的優秀私立高中裡，高中生學微積分和線性代數是再平常不過的事情了。
公立學校的學生還在對著Algebra II（代數2）發愁的時候，私立學校的學生早早就拿下了AP Calculus BC（微積分）的5分，我見過最誇張的一個修了12門AP，最後高三一共拿了9個5分。這就導致了一個現象，那就是你會發現美國全國的智商好像都被精英階級吸走了。
我們看一組CollegeBoard的統計數據，這是學生平均SAT成績和其家庭收入的關係：
學生的SAT成績和學生家庭的收入有非常強的正相關性。越有錢的家庭孩子成績越好，所以不要說中國正在階級固化，這個東西還真是不分國界的。
英國也有相同的問題。
我現在讀的就是英國Alevel高中課程系統，Alevel的數學分為數學和進階數學兩個科目。
Alevel數學包括了中國高中數學大多數的知識點（純數學卷+力學卷+統計卷）。
進階數學的難度就比數學大很多了。它包括了一些中國大學裡面才會講的微積分，線代，統計，和復變知識。
但是最優秀的那1%的英國學生都會選擇去考MAT和STEP，這兩個考試是專門為想要考牛津，劍橋，帝國理工，華威，UCL這種學校的學生設計的。題目難度跟進階數學天差地別，而且方法更復雜，套路少，靈活度大。
從Alevel數學，Alevel進階數學，到MAT以及STEP，難度是成幾何增長的。從英國學生對這三個考試的選擇，很容易看出學生之間的差距。
一些學生高二還在學Alevel數學P3的時候，很多私立學校已經把這兩年的課程壓縮到一年甚至一個學期學完，學進階數學去了。
而美國的情況則更極端一點。美國高考SAT／ACT數學的題目，我也不翻譯了，隨便挑幾道你們感受一下。
簡單吧？
SAT的數學部分大多數中國學生最後都能拿到750分以上的成績（滿分800），而最新的一次美國本土的平均分是541分。本土數學厲害的學生則都走了競賽路線，考AMC，AIME，USAMO去了（AMC和AIME是美國參加國際數學奧林匹克國家隊選拔賽的一部分）。
所以可以看出，美國學生兩極分化嚴重，數學差得很差，但有少數數學厲害的，那可是相當厲害：最後“做出超級牛的東西”的往往是後者。
總結：為什麼美國中小學生學的數學比我們簡單，美國人卻還能做出超級牛的東西？
1.不同階級家庭出來的學生的數學天差地別，精英階級不少學生數學非常厲害，他們的數學一點都不簡單。
2.美國靠福利吸引了很多外籍優秀人才，他們為美國很多高科技產業貢獻巨大，同時給美國提供了很多優秀的教育資源。
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