陳華一：警惕將學生培養為“低配版AI”

“一些學生不習慣質疑別人，也不習慣被別人質疑。”西湖大學數學講席教授陳華一認為，如果教育在平等意識方面存在缺位，就會導致學生一方面不敢表達自己的觀點，另一方面當被別人質疑時會覺得被冒犯，從而難以成為在人格上獨立的、不畏懼權威的人。

今年1月，陳華一正式辭去法國巴黎西岱大學數學系教授職務，全職加入西湖大學，任數學講席教授。

7月底，西湖大學理論科學研究院教授Ivan Fesenko和陳華一為高中生舉辦了數學國際暑期學校。在這里，授課老師不斷給學生提問題，讓學生自由表達對問題的理解，同時鼓勵學生“挑戰”老師。

出生于1979年的陳華一，高中時獲得福建省首個國際數學奧林匹克競賽金牌，2000年本科畢業于北京大學數學系，畢業后去法國留學、任教20余年。

陳華一在接受《中國科學報》專訪時說，“現在很多學校的教育模式和訓練AI差不多，采用大量刷題的方式訓練學生對考題準確而快速的響應能力。但人由于生理所限，在這樣的培養模式下難以與迭代升級越來越快的AI抗衡。如果我們再繼續大量給學生刷題，而不是鼓勵他們發掘自身的興趣，真正理解知識并主動去創新，這樣培養出來的人才恐怕只能成為‘低配版AI’。”  

陳華一 圖片來源：西湖大學官網

不要把大學教授看成“巨人”

《中國科學報》：Ivan Fesenko提議為高中生辦數學暑校，你是什么態度？

陳華一：我覺得很有意義。暑校面向高一學生，目的是讓他們更早接觸現代數學，發展自己的興趣。現在的教育存在一些令人擔憂的趨勢，后面我會再談。（關于Ivan Fesenko為何要在西湖大學舉辦暑校，請看科學網公號此前報道：《著名海外教授入職西湖大學！他想為中國培養“菲爾茲獎”得主》）

《中國科學報》：據你觀察，暑校的上課情況如何？

陳華一：授課老師來自在中國高校工作的中、俄、意、波蘭等國籍的教師，具有不同的文化背景。他們先跟學生互動，了解每位學生的知識結構，然后一步步引導學生搞清楚高等數學的概念。他們不斷地給學生提問題，讓學生自由表達，同時鼓勵學生“挑戰”老師。

在暑校結業前，學生要做一個presentation（學術報告）。此環節沒有任何選拔的目的，更多是讓學生去協作、去表達。我們的目標不是讓學生掌握多少知識，或達到什么高度，而是要幫助他們在數學中“找到自己”。

我發現，國內學生在當面互動時，普遍需要老師持續鼓勵，而不太愿意主動表達，但學術報告環節卻展示了他們的想象力和創造力，這讓我感到很驚喜。我希望他們都活潑起來，不要把大學教授看成“巨人”，而不敢去面對面交流。

現在的小孩缺乏一種引導。我們需要讓兒童意識到，他們和大人是平等的，只不過處在人生的不同階段。否則，這些孩子將來走到社會上，難以成為人格獨立、有思辨精神的人。

重視權威的教育，會導致學生一方面不太敢于表達，另一方面被反駁的時候會覺得被冒犯，即不習慣質疑別人，也不習慣被別人質疑。

教育中令人擔憂的趨勢

《中國科學報》：你提到，現在的教育存在一些令人擔憂的趨勢，可以展開說說嗎？

陳華一：第一，一些學校沒有將教育的重心放在培養學生的創造力和自主思維能力上。

從幼兒園開始，就急于讓學生的各項表現迅速達到特定的指標。有些中學恨不得在高一講完三年的課，剩下的時間都在進行針對性答題訓練。這不符合教育的客觀規律。學習還是要穩扎穩打，尤其是數學，要吃透前面的概念，才能學好后面的知識。

我聽過一些數學公開課，在講解概念時速度實在太快。有些學生在輔導班提前學過，老師會隨著這些學生去設計教學方案，甚至將概念一帶而過，就直接進入練習環節。

實際上，教書要根據學生的狀態，調整講課的角度，讓學生有新鮮感、參與課堂思考和討論，并建立起自信心。

第二，我常對自己的學生說——你們不要成為“低配版AI”。

我們的教育很多時候把知識的掌握理解為做題，在大學也不例外。花短時間學習概念，再花大量的時間做題和應用，這是非常不正確的教育方式。

學生并不是以一種非常清晰的方式去理解遇到的問題，是依靠長期做題訓練培養出來的一種直覺。雖然這種直覺在一定范圍內比較可靠，但問題稍微靈活一點，學生就不知作何解。如果你對概念沒有精準、深刻的理解，你的學習方式就與AI沒有區別，而且接收信息的速度還比不過AI。

我們一邊說機器代替了很多人的工作，一邊不計成本地培養機器可以代替的人才。

第三，缺乏“失敗的經驗”。

我聽高中老師講，一些高中化學課不做實驗，實驗儀器圖畫在紙上，學生照著背。

很多學生上大學后做實驗，就覺得實驗結果應該和實驗步驟里描述的現象一模一樣，按照所期望的發生。跟教材不一樣時，學生就很苦惱、困惑，他的第一反應是“我的實驗失敗了、做不出來”，而不是探索欲滿滿地去挖掘背后的原因。

這和科學發展的進程是不符的。許多成名的科學家都說“實驗失敗”是一種常態，許多重大科學發現都源于對“意外現象”的執著思考與探尋。

《中國科學報》：有沒有一些很有天分的孩子，能沖破教育大環境的限制？

陳華一：在當下的環境中，即使很有天分的孩子也會受到影響。通過層層比較選拔出來的孩子，容易陷入一種“存在的價值是跟別人比較”的語境中。

我們在選拔最有天賦的人才方面做得很好。問題是，選拔的過程也是一個消耗人才的過程。許多人在此過程中，喪失了對科學的興趣和對未來的把握，早早地將人生依附在一個“優選”的系統上，這是非常遺憾的。

基礎科學的突破，其方向往往難以預測。只有每個科學工作者都懷著好奇心、堅持自己的信念去探索，才能推動整體科學的顛覆式創新。

西湖大學數學學科希望給學生傳遞這樣的信息——第一，不管你平時成績怎么樣，你喜歡數學，我們很開心；第二，你來到西湖大學，我們的重點不是放在教會你多少知識之上，而是讓你在學習的過程中找到自己覺得有意思的東西，去思考、提煉自己的觀點，去跟別人交流，同時坦然接受質疑。

得數學者得創新

《中國科學報》：在AI盛行的時代，數學的重要性凸顯在哪些方面？

陳華一：科技成就的背后往往離不開數學。數學的本質是抽象，即歸納出超越直接經驗的結構與規律。創新，不就是創造出之前沒有的東西嗎？這正是抽象給人帶來的關鍵能力。

當然，藝術中也有抽象，但數學基于邏輯和推理，創造出的東西是別人可以重復的，路徑是更加清晰的。

比如，人工智能的理論基礎就是神經元運作模式的抽象。在大腦中，不同神經元通過突觸相互連接。當神經元興奮時，就會向相連的神經元發送化學信號，改變接收信號的神經元的電位。當神經元電位超過一定閾值后，它就會被激活，從而進入興奮狀態，向下一個神經元發送信號。

用數學思維去思考，就可以用多元函數去模擬神經元在接收一些信號的前提下是否興奮的狀態，并且用函數的復合來模擬多層神經網絡的運作模式。這是一個抽象的過程，并不是簡單地對人腦進行仿生。

數學的本質是抽象，而不是對自然界的模仿。從數學的角度，可以推想事物的表象背后有什么樣的規律、能推導出什么結果。

我覺得，科學技術的發展，中間都有抽象這一個環節。數學教育應該帶給每一位學生抽象的能力和邏輯推導能力，如果每位學生都真正擁有這樣的能力，整個人類的未來將會更光明。