Đó là một buổi chiều thứ Năm ẩm ướt ở thành phố Gainesville, bang Florida, Mỹ. Đang là giữa kỳ nghỉ hè, nhưng vẫn có hàng chục thanh thiếu niên sải bước qua cánh cửa trường trung học của họ. Không tới đây để vui chơi hay học nhóm đơn thuần, các thành viên của một trong những đội Toán học giỏi nhất thế giới này đang chuẩn bị bắt đầu buổi thực hành toán học của họ.

Nhóm xác suất ở một phòng, tổ đại số đại cương ở phòng bên cạnh, ngoài hành lang là đội phân tích giải mã và ở một góc có thể là nhóm lý thuyết số. Và có rất ít người lớn được nhìn thấy quanh đây. Chỉ có các học sinh, những người sẽ dành toàn bộ thời gian còn lại trong ngày để dạy lẫn nhau.

Và đó là cách mà ngôi trường trung học công lập ở bang Florida này đã giành được 13 trong số 14 giải vô địch toán quốc gia gần nhất.

Đội tuyển toán của trường Trung học Buchholz hiện được coi là một triều đại, được xây dựng bởi một giáo viên với chiến lược xác định tài năng, tối đa hóa tiềm năng và tối ưu hóa hệ thống giáo dục nước Mỹ.

Will Frazer bước ra khỏi chiếc Corvette đỏ rực của mình khi các học sinh của anh đang tách ra thành từng nhóm nhỏ vào các lớp học. Là một nhà kinh doanh trái phiếu ở Phố Wall vào những năm 1980, Frazer đã nghỉ hưu từ khi còn trẻ và chuyển đến Florida, nơi ông trở thành một vận động viên chơi golf và sống với giấc mơ này trong suốt một thập kỷ. Nhưng sau đó, ông ấy cảm thấy nhàm chán.

Ban đầu ông nhận việc huấn luyện golf tại Buchholz, rồi chuyển sang dạy toán và nhanh chóng thành lập một đội toán học. Sau đó, áp dụng các bài học kinh nghiệm của mình trong lĩnh vực tài chính, người thầy này biến một loạt các cô cậu bé tuổi teen thành một cỗ máy chiến thắng đáng sợ.

“Sự khác biệt giữa những gì tôi làm bây giờ và những gì tôi đã làm ở Phố Wall là việc tôi từng được trả tiền”, ông Frazer, năm nay 63 tuổi, nói.

Điều phi thường về đội toán Buchholz là trường trung học Buchholz từng "bình thường" như thế nào. Nó được xếp hạng thứ 66 trong số các trường ở bang Florida và nằm ngoài danh sách 1.000 trường trung học hàng đầu trên toàn quốc, theo US News & World Report. Nhưng tại giải vô địch hàng năm của Mu Alpha Theta, tổ chức tôn vinh toán học quốc gia, những đứa trẻ nhà Buchholz thường chỉ gặp vấn đề khi đếm những chiếc cúp sáng bóng mà chúng mang về nhà.

Nhưng đội toán Buchholz là một ngoại lệ về nhiều mặt. Thành tích của đội tuyển toán này khởi sắc từ năm 2007, trùng hợp với thời điểm Mỹ tụt xuống vị trí thứ 37 trong bảng xếp hạng quốc tế về thành tích toán học ở lứa tuổi thanh thiếu niên và lần đầu tiên Trung Quốc bắt đầu đào tạo ra nhiều tiến sĩ STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) hơn các trường đại học Mỹ.

Là con trai của một nhà kinh tế, ông Frazer tin vào sự cạnh tranh. Ông từ chối gọi đội toán ở Buchholz là một câu lạc bộ, vì ông muốn họ nghĩ về mình như một đội. “Câu lạc bộ là một tổ chức xã hội”, ông nói. "Còn một đội đến với nhau để giành chiến thắng." Và ông ấy đã chiến thắng.

Khi ông quan sát thành viên của các đội từng liên tục đánh bại Buchholz, Frazer bị ám ảnh bởi một câu hỏi: Tại sao những đứa trẻ đó học toán giỏi hơn?

Đó là bởi vì họ đã dạy toán theo một cách hoàn toàn khác.

“Đây là mô hình điển hình ở mọi trường học", ông nói. "Bạn dạy bọn trẻ những thứ kiến thúc nhàm chán trong ngày, và sau đó bạn muốn chúng đến trường để luyện tập những thứ mang tính cạnh tranh." Ý của ông khi nói về những thứ nhàm chán là sự ghi nhớ thuộc lòng và cảm giác nôn nao đôi khi khiến chính ông cũng muốn gặm nát máy tính của mình. “Cuộc sống không phải như vậy”, ông nói.

Và chuyên gia giao dịch trong Frazer đã nhìn thấy sự kém hiệu quả, thứ mà từ đó ông có thể khai thác.

“Suy nghĩ của tôi là nên tìm ra những gì tốt nhất đang được làm và sau đó tìm ra lỗ hổng trong mô hình đó là gì”, ông nói.

Với sự hậu thuẫn của hiệu trưởng của trường và sự hợp tác của các giám thị, Frazer bắt đầu đại tu khoa toán của trường Buchholz, thực hiện chương trình giảng dạy của riêng mình và tìm kiếm tài năng ở các lứa tuổi trẻ hơn.

Ông tin rằng lộ trình cho đội tuyển toán của trường trung học phải bắt đầu từ rất lâu trước khi các học sinh lên cấp ba. Vì vậy Frazer đã tìm kiếm các tài năng triển vọng ở trường tiểu học và hướng các em vào các lớp toán cấp tốc ở trường trung học cơ sở.

“Bạn sẽ không thể huấn luyện một đứa trẻ học lớp 9 chưa bao giờ chơi bóng đá và mong đợi nó trở thành một cầu thủ bóng đá xuất sắc ở trường trung học”, ông nói. "Đối với hầu hết những đứa trẻ này, đây là thứ bóng đá của chúng."

Cái nhìn sâu sắc của Frazer là sự kết nối bốn cấp độ giáo dục: Những đứa trẻ mà ông hướng dẫn ở trường tiểu học sẽ phát triển ở trường trung học cơ sở, trở nên cạnh tranh hơn ở trường trung học và tham gia vào các lớp học chuyên biệt được dạy bởi các giáo sư đại học mà ông đưa đến khuôn viên trường Buchholz. Ngay sau khi hệ thống được đưa ra, đội bắt đầu chuỗi chiến thắng và không có dấu hiệu dừng lại.

Hóa ra, khi bạn đặt một nhóm trẻ thông minh vào cùng một phòng, chúng sẽ cảm thấy được trao quyền để làm cho nhau thông minh hơn.

Nhiều đứa trẻ có năng khiếu trong đội của ông có cha mẹ làm việc tại Đại học Florida gần đó và đã cố gắng để được lọt vào tầm ngắm của Frazer. Những nhân tố khác do ông tự tìm thấy. Ông theo dõi điểm kiểm tra của các học sinh trong học khu của mình, theo dõi dữ liệu và tuyển dụng những học sinh đạt thành tích cao. Một số em được phát hiện bởi bảng theo dõi của ông đã tốt nghiệp Học viện Công nghệ Massachusetts với bằng về toán và sau đó tự mình đặt chân đến Phố Wall.

Về cơ bản, Frazer đã bẻ cong các quy tắc để có thể học hiểu nhanh hơn các bài giảng phổ thông, sau đó tiếp cận các tài liệu khó hơn và gói hơn hai năm toán vào chỉ một năm học. Các học sinh đôi khi học cả đại số, hình học và giải tích trong cùng một ngày.

“Tôi đảm bảo mọi thứ mà nhà nước muốn tôi dạy”, ông nói. "Nhưng không có giới hạn về việc bao gồm các tài liệu phụ."

Sự khác biệt lớn giữa lớp học truyền thống và lớp của thầy Frazer là cách học sinh học để tiếp cận những vấn đề hóc búa. Ông dạy sự chính xác, nhưng ông cũng dạy một cách tốc độ, vì các bài thi luôn được tính giờ. Ông tin rằng nhận dạng mẫu là một kỹ năng hữu ích hơn - trong toán học và cả trong cuộc sống - so với các câu hỏi mang tính sao chép mà học sinh của ông có thể đã thấy trong bài tập về nhà của họ vào đêm hôm trước.

Đây là một ví dụ cơ bản liên quan đến một bài toán nổi tiếng: Tổng của mọi số nguyên từ 1 đến 100 là bao nhiêu? Bạn có thể trả lời câu hỏi một cách đơn giản bằng cách nhập tất cả những con số đó vào máy tính, nhưng những học sinh được đào tạo để suy nghĩ mở sẽ tìm kiếm sự đối xứng theo bản năng. Họ sẽ thấy rằng các cặp số 1 + 100 và 2 + 99 và 3 + 98 có cùng tổng khi cộng lại, chỉ cần nhân 101 với 50. Và chúng sẽ nhận được câu trả lời đúng là 5.050 chỉ sau một khoảng thời gian ngắn.

“Mọi người đều có ý tưởng rằng chúng tôi thực hành liên tục”, Frazer nói khi các học sinh của ông giải quyết các vấn đề của chúng trong kỳ nghỉ hè. "Nó không đúng. Chúng tôi sử dụng thời gian của mình một cách hiệu quả ”.

Hàng trăm học sinh đến trường bốn giờ một ngày, năm ngày một tuần trong một tháng của kỳ nghỉ. Và điều đó giúp tăng thêm 80 giờ luyện tập.

Và nếu bạn vào một lớp học bất kỳ, đôi khi bạn sẽ thấy một người đang giảng trên bục nhưng không phải là Frazer. Thay vào đó, một học sinh trung học phổ thông tên là Katie He đang hướng dẫn các học sinh trung học cơ sở. Và đó là một trong những phương pháp của Frazer để tạo ra một kỳ tích mà nhiều người cho là không thể: Làm cho toán học trở nên thú vị.

Đó là một sự thật phổ biến của thời thơ ấu, rằng không gì tuyệt vời hơn khi được ở bên cạnh một người lớn hơn vài tuổi. Chúng có thể ở đó vì mong muốn của cha mẹ, nhưng sẽ gắn bó với nhau vì những người bạn đồng trang lứa của mình. Những đứa trẻ nhỏ hơn sẽ muốn gây ấn tượng với những nhân vật mà chúng thần tượng, còn những đứa trẻ trung học phổ thông sẽ nhận lại được những giờ phục vụ cộng đồng. Mô hình này rẻ, sáng tạo và cực kỳ hiệu quả.

Timothy Jin, một học sinh của trường Buchholz, từng không thực sự hào hứng với ý tưởng thức dậy sớm để học toán giữa mùa hè khi còn là học sinh trung học cơ sở. “Ban đầu tôi đã nghĩ, kiểu như: 'Ồ, sẽ là một lớp học toán nhàm chán khác”, cậu nói. Nhưng Jin sớm nhận ra mình đã sai lầm như thế nào. Và bây giờ cậu là một giáo viên ở đội.

Hailey Lin thì khác. Cô bé thích các yếu tố hợp tác của các cuộc thi đồng đội và thử thách bản thân trước những người giỏi nhất. "Tôi nghĩ rằng tôi thực sự giỏi toán”, cô nói. "Sau đó tôi đến đây". Và thầy Frazer mô tả cô học trò này là một trong những nữ sinh giỏi toán nhất nước Mỹ.

Nhưng rồi đại dịch Covid-19 ập tới.

Đối với một người luôn chú ý đến các khía cạnh mới nhất của mọi vấn đề, ngay sau khi trường đóng cửa vào đầu năm 2020, ông đã lo sợ sẽ có nhiều sự gián đoạn hơn vào năm 2021. Vì vậy, ông đã đưa ra một quyết định bất ngờ. Từ chức ở Buchholz, nhưng vẫn tiếp tục giảng dạy.

Frazer đã thuê một phần của nhà thờ và nói với các phụ huynh rằng mình sẽ trực tiếp giảng dạy chương trình học bình thường như thể đó là một năm học bình thường. Những đứa trẻ có thể vừa học từ ông và vẫn tham gia vào phần còn lại của các lớp học từ xa. Frazer cho biết ông đã mời 145 học sinh. Bạn bè của ông nghĩ rằng 20 hoặc 30 đứa sẽ tham gia đồng hành. Vị mục sư của nhà thờ thì lạc quan hơn, dự đoán 80. Cuối cùng, lớp nhận được 140 học sinh.

Đội toán của ông đã giành được danh hiệu ở cả tiểu bang và toàn quốc vào năm ngoái với số điểm cách biệt lớn nhất trong lịch sử. Tỷ lệ chênh lệch điểm chiến thắng trung bình trong các danh hiệu quốc gia trước đây của Buchholz là 315 điểm. Năm ngoái, con số này là 920.

Sự tự do hoàn toàn khỏi bộ máy hành chính quan liêu là điều hấp dẫn, nhưng Frazer đã nhớ các lớp học nhiều đến mức ông đã trở lại Buchholz và lớp học cũ của mình. Đó cũng là lúc các chính trị gia bắt đầu để ý tới thành tích của ngôi trường bé nhỏ này.

“Chương trình toán Buchholz nên đóng vai trò là mô hình quốc gia cho các trường học và học khu khác noi theo”, ủy viên giáo dục bang Florida Manny Diaz Jr. nói.

Nhưng trước khi các trường khác có thể noi theo, Buchholz lại muốn cố gắng đánh bại họ trước. Tuần rồi, Frazer đã đưa 70 học sinh tham gia sự kiện Mu Alpha Theta ở Washington, DC. Cuộc thi bao gồm các sự kiện đồng đội và các môn thi cá nhân, nội dung từ xác suất và tổ hợp đến giải phương trình vi phân. Ngôi sao của đội năm nay tình cờ là con trai lớn của ông, Jake, người sẽ đi học đại học vào tháng tới. Nhưng đội cũng có những thành viên trẻ hơn, như He, Jin và Lin.

Frazer đã dành nhiều năm để cố gắng tìm ra chìa khóa để giúp các học sinh của mình giỏi toán hơn. Ông vẫn đang làm việc miệt mài để tìm ra nó. Nhưng có một thước đo sự thành công của riêng Frazer, đó là khi những đứa trẻ giỏi nhất trong đội giờ đã giỏi hơn chính ông.

“Mọi đứa trẻ ở Alabama đều giỏi hơn Nick Saban ở môn bóng đá”, Frazer nói về huấn luyện viên bóng đá huyền thoại Nick Saban, người được coi là huấn luyện viên vĩ đại nhất trong lịch sử bóng đá các trường đại học. "Ông ấy chỉ đơn giản là biết cách để giành chiến thắng hơn bất kỳ ai trên đời."

Và trên chuyến xe buýt trở về Florida, đội toán Buchholz một lần nữa mang thêm về chiếc cúp vô địch quốc gia.

Tham khảo WSJ