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Les secrets de la plus grande équipe de mathématiques du lycée d’Amérique

Les secrets de la plus grande équipe de mathématiques du lycée d’Amérique

GAINESVILLE, Floride—C’était un jeudi après-midi collant au milieu des vacances d’été lorsque des dizaines d’adolescents ont franchi les portes de leur lycée. L’une des équipes les plus dominantes au monde était sur le point de commencer la pratique des mathématiques.

Il y avait des probabilités dans une salle de classe et de la pré-algèbre à côté, du décryptage dans le couloir et de la théorie des nombres au coin de la rue. Et il y avait peu d’adultes à trouver n’importe où. Les élèves passaient le reste de la journée à s’enseigner les uns les autres.

J’étais aussi venu ici pour apprendre d’eux. Je voulais comprendre comment ce lycée public autrement moyen de Floride a réussi à remporter 13 des 14 derniers championnats nationaux de mathématiques.

L’équipe de mathématiques du lycée Buchholz est une dynastie construite par un enseignant avec une stratégie pour identifier les talents, maximiser le potentiel et optimiser le système éducatif américain.

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Buchholz est un lycée par ailleurs moyen, ce qui rend son record stellaire en mathématiques compétitives d’autant plus frappant.


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Michelle Bruzzese pour le Wall Street Journal

Will Frazer est sorti de sa Corvette rouge flamboyante alors que ses élèves affluaient dans les salles de classe. Trader en obligations à Wall Street dans les années 1980, M. Frazer a pris sa retraite jeune et a déménagé en Floride, où il est devenu un golfeur débutant et a vécu son rêve pendant une décennie. Puis il s’est ennuyé.

Il a accepté un poste d’entraîneur de golf à Buchholz, s’est tourné vers l’enseignement des mathématiques, a rapidement formé une équipe de mathématiques, a appliqué les leçons de son expérience en finance et a transformé un groupe d’adolescents quants en une redoutable machine à gagner.

“La différence entre ce que je fais maintenant et ce que j’ai fait à Wall Street, c’est que j’avais l’habitude d’être payé”, a déclaré M. Frazer, 63 ans. “Maintenant, nous recevons des trophées.”

La chose extraordinaire à propos de l’équipe de mathématiques de Buchholz est à quel point Buchholz est ordinaire. Il est classé 66e parmi les écoles de Floride et en dehors du top 1 000 à travers le pays, selon US News & World Report. Mais lors des championnats annuels de Mu Alpha Theta, la société nationale d’honneur des mathématiques, les enfants Buchholz ont du mal à compter les objets brillants qu’ils rapportent chez eux.

“Avant, je recevais de l’argent”, déclare Will Frazer, professeur de mathématiques au lycée Buchholz, ancien négociant en obligations de Wall Street. “Maintenant, nous obtenons des trophées.”


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Michelle Bruzzese pour le Wall Street Journal

M. Frazer a remanié le programme de mathématiques de Buchholz, pour accélérer « les choses ennuyeuses avec les honneurs » et déplacer les membres de l’équipe vers des défis plus intéressants.


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Michelle Bruzzese pour le Wall Street Journal

Buchholz est une valeur aberrante à plus d’un titre. La course de l’équipe de mathématiques depuis 2007 coïncide avec le glissement des États-Unis à la 37e place dans le dernier classement international des performances en mathématiques des adolescents et La Chine commence à produire plus de doctorats STEM que les universités américaines pour la première fois.

Fils d’économiste, M. Frazer croit en la concurrence. Il refuse d’appeler les étudiants en mathématiques de Buchholz un club parce qu’il veut qu’ils se considèrent comme une équipe. “Un club est une organisation sociale”, a-t-il déclaré. “Une équipe se rassemble pour gagner.” Et il voulait gagner.

Alors qu’il sélectionnait les cerveaux d’entraîneurs rivaux dont les équipes battaient constamment Buchholz, M. Frazer est devenu obsédé par une question : pourquoi leurs enfants étaient-ils meilleurs en mathématiques ?

C’était parce qu’ils enseignaient les mathématiques d’une manière totalement différente.

“Voici le modèle typique de chaque école”, a-t-il déclaré. “Vous enseignez aux enfants les trucs ennuyeux d’honneur pendant la journée, puis vous venez après l’école pour pratiquer les trucs de compétition.” Ce qu’il voulait dire par les trucs ennuyeux des honneurs, c’était la mémorisation par cœur et la régurgitation qui donnent envie à M. Frazer de manger sa calculatrice. “La vie n’est pas comme ça”, a-t-il dit.

Le commerçant de M. Frazer a vu une inefficacité qu’il pourrait exploiter.

“Je pensais que j’étais vraiment bonne en maths”, déclare Hailey Lin, à droite, avec sa coéquipière Katie He. « Ensuite, je suis venu ici.


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Michelle Bruzzese pour le Wall Street Journal

“Je pensais que je devrais découvrir ce que font les meilleurs, puis déterminer quelle est la faille du modèle”, a-t-il déclaré.

Avec le soutien de son directeur d’école et la coopération de ses surintendants, il entreprit de remanier le département de mathématiques de Buchholz, de mettre en œuvre son propre programme et de rechercher des talents à un plus jeune âge.

Il pense que le pipeline de l’équipe de mathématiques du lycée doit commencer bien avant que les élèves n’atteignent le lycée, alors M. Frazer recherche des prospects à l’école primaire et les oriente vers des cours de mathématiques accélérés au collège.

“Vous ne prendriez pas un enfant de neuvième année qui n’a jamais joué au football et vous attendriez à ce qu’il soit un grand joueur de football au lycée”, a-t-il déclaré. “Pour la plupart de ces enfants, c’est leur football.”

L’idée de M. Frazer était de relier quatre niveaux d’éducation : les enfants qu’il surveille à l’école primaire se développent au collège, concourent au lycée et suivent des cours spécialisés dispensés par des professeurs d’université qu’il amène sur le campus de Buchholz. Dès que le système a été mis en place, l’équipe a commencé à gagner et n’a jamais cessé.

Il s’est avéré qu’il était utile de mettre un groupe d’enfants intelligents dans la même pièce : ils se sentent capables de se rendre plus intelligents.

Bon nombre des enfants surdoués de son programme ont des parents qui travaillent à l’université de Floride voisine et poussent à se faire remarquer par M. Frazer. D’autres qu’il trouve par lui-même. Il traque les résultats des tests des élèves de son district, suit les données et recrute des élèves très performants. Certains qui ont été découverts par ses feuilles de calcul sont depuis diplômés du Massachusetts Institute of Technology avec des diplômes en mathématiques et ont eux-mêmes atterri à Wall Street.

Les mathletes qui essaient pour l’équipe et qui réussissent sont regroupés dans une section de classe et survolent l’algèbre, la géométrie et le calcul pendant la journée scolaire. M. Frazer contourne essentiellement les règles pour progresser plus rapidement dans des matières plus difficiles et regrouper plus de deux ans de mathématiques en une année scolaire. “Je couvre tout ce que l’État veut que je couvre”, a-t-il déclaré. “Mais il n’y a aucune restriction sur la couverture de matériel supplémentaire.”

La grande différence entre une classe de spécialisation traditionnelle et la classe de M. Frazer est la façon dont les élèves apprennent à aborder les problèmes délicats. Il enseigne la précision, mais il enseigne aussi la vitesse, puisque les épreuves compétitives sont chronométrées. Il croit que la reconnaissance des formes est une compétence plus utile – en mathématiques et dans la vie – que le clonage des questions que ses élèves auraient pu voir sur leurs devoirs la veille.

Voici un exemple basique impliquant un problème mathématique célèbre : Quelle est la somme de chaque nombre entier de 1 à 100 ? Vous pourriez répondre à la question avec force brute et taper tous ces chiffres dans une calculatrice, mais les étudiants qui sont formés pour sortir des sentiers battus rechercheraient instinctivement la symétrie. Ils verraient que les paires de 1 + 100 et 2 + 99 et 3 + 98 totalisent le même total et multiplieraient simplement 101 par 50. Ils obtiendraient la bonne réponse de 5 050 en une fraction de temps.

“Tout le monde a cette idée que nous pratiquons constamment”, a déclaré M. Frazer alors que ses étudiants parcouraient des ensembles de problèmes pendant leurs vacances d’été. “Ce n’est pas vrai. Nous utilisons notre temps efficacement.

Cela signifie profiter d’une opportunité qui se cache à la vue de tous : l’été. Des centaines d’élèves viennent à l’école quatre heures par jour, cinq jours par semaine pendant un mois pendant les vacances. Il ajoute jusqu’à 80 heures de pratique supplémentaire.

Il y avait un bourdonnement dans la classe de M. Frazer quand j’y étais parce que l’enseignante au tableau blanc était charismatique – et ce n’était pas M. Frazer.

Au lieu de cela, une étudiante de deuxième année du secondaire nommée Katie He enseignait aux collégiens, l’une des méthodes de M. Frazer pour réussir un exploit que beaucoup considèrent comme impossible : rendre les mathématiques amusantes.

M. Frazer dit qu’il est à l’aise de diriger une équipe dont les membres pourraient tous l’écraser en mathématiques. “Chaque enfant d’Alabama est meilleur que Nick Saban au football”, dit-il. “Il sait comment gagner mieux que quiconque.”


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Michelle Bruzzese pour le Wall Street Journal

C’est une vérité universelle de l’enfance que rien n’est plus cool que d’être entouré de quelqu’un qui a quelques années de plus. Ils peuvent être là à cause de leurs parents, mais ils restent à cause de leurs pairs. Les plus jeunes veulent impressionner les étudiants qu’ils idolâtrent, et les lycéens sont rémunérés pour leur temps en heures de service communautaire. Le modèle est bon marché, innovant et extrêmement efficace. C’est comme si Billy Beane dirigeait une équipe de maths.

Timothy Jin, un étudiant en deuxième année montante de Buchholz, n’était pas exactement ravi par l’idée de se réveiller tôt pour les maths d’été alors qu’il était au collège. “J’ai évidemment pensé, comme, ‘Oh, ça va être un autre cours de mathématiques ennuyeux'”, a-t-il déclaré. Mais il s’est vite rendu compte à quel point il s’était trompé. Maintenant, il est enseignant au camp.

Hailey Lin sait à quoi ça ressemble quand les gens entendent parler de la pratique des mathématiques. “Mais ce n’est pas, comme, ‘Oh, mon Dieu, je dois faire des maths”, a déclaré le junior de Buchholz. Elle aime les éléments collaboratifs des compétitions par équipe et se défier contre les meilleurs des meilleurs. “Je pensais que j’étais vraiment bonne en maths”, a-t-elle déclaré. “Puis je suis venu ici.” (M. Frazer l’a décrite comme l’une des meilleures étudiantes en mathématiques du pays.)

Pour quelqu’un toujours à l’affût du dernier avantage, la pandémie en a présenté un à M. Frazer de manière inattendue. Après les fermetures d’écoles au début de 2020, il craignait de nouvelles perturbations en 2021, alors il a pris une curieuse décision : il a démissionné de Buchholz et il a continué à enseigner.

Faire le calcul

La marge de victoire de Buchholz aux championnats d’État et nationaux a culminé l’an dernier.

Il a loué une aile vide de son église et a dit aux parents qu’il enseignerait son programme habituel en personne comme s’il s’agissait d’une année scolaire normale. Leurs enfants pourraient apprendre de lui et suivre le reste de leurs cours à distance ou faire des allers-retours en covoiturage jusqu’à Buchholz. M. Frazer dit avoir invité 145 étudiants. Ses amis pensaient que 20 ou 30 viendraient avec lui. Son pasteur était optimiste et a prédit 80. Il a obtenu 140.

L’équipe de mathématiques a remporté les titres d’État et nationaux de l’année dernière par les écarts les plus importants de l’histoire du programme. La marge moyenne de victoire dans les précédents titres nationaux de Buchholz était de 315 points. L’année dernière, il a gagné par 920.

Il était tentant de se libérer totalement de la bureaucratie, mais M. Frazer a suffisamment manqué l’école pour retourner à Buchholz et dans son ancienne salle de classe juste à temps pour que les politiciens de tout l’État y prêtent attention.

“Le programme de mathématiques de Buchholz devrait servir de modèle national à suivre pour les autres écoles et districts”, a déclaré le commissaire à l’éducation de la Floride, Manny Diaz Jr.

Buchholz essaie de les battre en premier. Il y avait des maths à faire et des trophées à gagner lors de la convention Mu Alpha Theta qui s’est terminée jeudi soir à Washington, DC, où M. Frazer a emmené 70 étudiants pour des événements d’équipe et des sujets individuels allant de la probabilité à la combinatoire (“Prob & Combo”) aux équations différentielles (“Diffy Q”). La star de l’équipe cette année se trouve être son fils aîné, Jake, qui part à l’université le mois prochain, mais il y a de jeunes prodiges comme Mme He, M. Jin et Mme Lin parmi les centaines d’étudiants dans des salles calmes qui attaquent les examens. avec leurs crayons.

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Comment pensez-vous que les États-Unis pourraient se rendre plus compétitifs dans l’enseignement des mathématiques ? Rejoignez la conversation ci-dessous.

M. Frazer a passé des années à essayer de déchiffrer le code pour améliorer les élèves en mathématiques. Il y travaille toujours. Mais une mesure de son succès est que les meilleurs enfants de son équipe sont maintenant meilleurs que lui.

“Chaque enfant d’Alabama est meilleur que Nick Saban au football”, a déclaré M. Frazer à propos de l’entraîneur légendaire avec le plus de championnats nationaux universitaires. “Il sait comment gagner mieux que quiconque sur la planète.”

Écrire à Ben Cohen à [email protected]

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