数学只考了十几分的孩子

从教育研究者到政策制定者，从科技工作者到教师，心怀教育理想的人们，都在思考着教育的革新，我也是其中一员。作为一名人工智能专业出身的教育工作者，我一直致力于逆向应用人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术与思维改造传统教育模式，我的所思所为或许可以为中国乃至世界的基础教育变革开出一个不太一样的新“脑洞”。

这段探索经历还要从我的大学时代讲起。1988年，我考入清华大学自动化系，成为中国早期学习人工智能的一员。那时，我整天和机器打交道，学习和研究如何把机器训练得像人一样智能化。

与教育结缘始于我大二的家教经历。那个年代，做家教是不分学科的。只要学生有问题，你就得想办法解决。我的第一名学生考上了北京大学法律系，第二名学生考上了清华大学精密仪器系。这两个成功案例让我对教学萌生了兴趣，当然也为我吸引了更多的学生，很快我就成了山东家长圈熟知的金牌家教。

为什么我能在学习辅导方面无师自通？并不是因为我学习成绩好，而是计算机和人工智能的理论学习让我拥有了独特的教学视角。在我读本科的那段时期，人工智能领域的研究者们致力于探索如何通过模拟人类专家的大脑来让机器变得智能化。所以，在我看来，机器的“大脑”和孩子的大脑具有明显的相似性，两者都处在需要通过学习不断完善的过程中。这让我在教学中不自觉地参照机器学习来思考学生学习的方法。例如，对于学生的学习问题，我思考的是信息在他们的大脑里是如何输入、输出的，他们的大脑数据库存储了哪些概念、原理、公式，他们的大脑对这些知识加工处理得好不好，有没有进行有效的控制以避免出错，等等。可以说，我是将学生的大脑当作一个信息加工处理的“工厂”，而不是像当时大多数家教老师那样，主要关注所要教授的知识和考试常见的题型。

我以为大学毕业后自己会成为一名人工智能工程师，但临近毕业的一个小插曲却改变了我的职业人生。我遇到了一位数学只能考十几分的学生。家长认为孩子的学习态度严重不端，对此感到无能为力。孩子的老师也不知道该如何帮助他。然而，对我来说，越是“难搞”的学生，越是“奇葩”的学习问题，越是会让我感到兴奋。我拿出了搞科研的劲头，全身心地指导孩子。在一次偶然的练习中，我发现他在“比较关系”上存在问题。例如，“二班比一班多捐了22元”，他会解读为“一班多捐了22元，一班捐的钱比二班多”。这是不是匪夷所思？一年级的小学生都能弄清楚的问题，已上初二的他却弄不明白。是他太马虎，还是他在故意捣乱？都不是。我沉下心，比照机器学习的模式，深入思考他学习的大脑（操作系统）是如何运行的……最后发现他的问题出在逻辑运算上。于是，我帮他理顺了逻辑运算，他的数学成绩很快就达到了及格的水平。

这对我触动特别大。本科毕业后，我不太想去研究机器是怎么学习的，反而更想知道人的大脑是怎么学习的。于是，我考入中国人民大学社会心理学研究所，师从著名心理学家俞国良教授，专注于认知心理学领域的学习困难研究。

研究生期间，我一边继续做中高考学科个案辅导，一边从事专业的心理学研究。2007年，我在担任教育部“十一五规划”重点课题“中国学校心理健康服务体系总课题组”副组长期间，参与编写了高三心理健康教材，并开展了学习心理子课题研究。本科的学习经历和硕士的研究经历在我身上发生了奇妙的反应。在解决学生的学习困难与问题时，我总会运用人工智能和心理学两种思维模式。

在研究学习心理子课题期间，我首次提出了“学习治疗”的观点。在我看来，像机器学习一样，人也有一个学习系统。学生的学习系统会随着时间从无到有逐步形成，当然，在这个过程中难免会出现“漏洞”。如同人吃五谷杂粮，身体会生病一样，学生学习各科知识、各类技能，他的学习系统也可能“生病”（出现漏洞），最终表现为成绩不佳。补课、“刷题”并不能修复学习系统的漏洞，让学生带“病”学习，这对他既不公平，也没有实际效果。我在教学实践中一次次印证，只有帮助学生修复了学习系统的漏洞，相应的学习问题才能逐一化解，学生才能真正进行高效学习。