一个一线教师与菲尔兹奖得主,关于 AI 辅助学习的隔空印证

本文的写作过程由Andrej Karpathy的LLM-wiki 系统驱动。我建了一个本地的个人知识库,我看到陶哲轩的这次演讲,把演讲内容发给agent,让agent根据演讲内容去我的知识库里找我过去的资料,然后进行对比,写一个对照的文章和大纲。
然后我对agent写的大纲进行一点修改和调整,完成了这篇文章。大部分文字来自agent,但是所有的观点来自我过去的思考和积累。


陶哲轩最近在欧洲数学学会做了一个讲座,题目叫「学生应该控制自己的 AI 饮食」。他是这个时代最好的数学家之一,菲尔兹奖得主,这几年深度参与 AI 引导的数学发现——简言之,他在 AI 和数学的交叉点上,比绝大多数人都站得更近。

我是一线教师。过去这一年,我反复在想一件事:当学生可以花五秒钟从 AI 那里拿到近乎完美的答案,我们这些老师、以及所谓「学习」这件事本身,到底还剩下什么?想得久了,我把自己的结论写成了一套规则,做成工具,自己用,也希望能给学生用。

听陶哲轩讲座的时候,我发现他说的很多我都说过类似的版本,他的很多想法和我一致。不过是他从数学研究的角度来看,我从中小学教学的角度来看。

这种巧合当然不是因为我和他一样聪明。而是在AI 辅助学习这件事情上,有些规律是结构性的。一个站在数学研究最前沿的人,和一个站在中学课堂里的人,从两个完全相反的方向,撞上了同一堵墙,也找到了同一扇门。

这篇文章,就是这三次撞墙的记录。

当然建议大家去听一下这个讲座,看看陶哲轩本人是怎么说的https://www.youtube.com/live/aTCaONNbrPY


先说陶哲轩讲了什么

他用了一个非常漂亮的类比。他说,AI 革命对人类认知的冲击,就像 20 世纪的营养和交通革命对人体的影响。

历史上大多数时候,人类活在「热量稀缺」里,吃饱是头等大事,没人操心营养均衡。同时,几乎所有日常劳动都需要体力——走到田里、挑水、劈柴——人在不知不觉中就锻炼了身体。20 世纪绿色革命让食物变得廉价过剩,汽车和机器取代了体力劳动。我们用旧的困扰(饥荒、被地理隔绝)换来了新的困扰(肥胖、久坐、体能萎缩)。

这些新困扰不是必然的。我们靠主动改变文化来解决——健身、节食、有意识地运动。但对孩子,光靠自控力不够,还需要家长和老师监督他们饮食、督促他们锻炼。

陶哲轩说,AI 对认知做的事情,和这一模一样。我们正从「认知稀缺」的时代(几乎每件事都要动脑解题,填税表、设 VCR、查资料都费劲)进入「认知丰裕」的时代。2023 年 AI 的毛病是太不可靠——它会幻觉、编造、胡说。而到了 2026 年,真正的隐忧反过来了:AI 变得太可靠,可靠到可以替代你的认知努力。

他列了七大风险:作弊、技能退化(deskilling)、AI 的谄媚(sycophancy)、习得性无助、AI 的过度自信、认知摩擦被抹平、认知多样性降低。他给了三条建议:淡化正确答案、转而考核过程和验证;鼓励学生失败;偶尔用 AI 把学科用不寻常的方式呈现。

这是一个非常清醒的诊断。

而我听完,发现自己手里已经握着一份处方。


第一次撞墙:认知摩擦不能随便消除

陶哲轩在讲座里区分了两种摩擦。

一种是人工摩擦(artificial friction)。比如一道题要你做一百万次计算,或者装个软件要折腾半天环境。这种摩擦是冗余的、和学习本身无关的,应该外包给工具。你手算两道保持手感,剩下九十九万次交给计算机,只要最后能做个合理性检查就行。

另一种是自然摩擦(natural friction)。他举的例子是:一个数学证明里,大部分计算是枯燥的,可以跳过;但其中有一步特别精妙,是整个证明的灵魂。这一步,你恰恰不应该让 AI 替你「explain like I'm five」地讲明白,因为那一步的「咀嚼」本身就是学习。AI 把它讲得太顺滑,你就失去了一次真正理解的机会。

听到这里我几乎要笑出来。因为我自己在笔记里,用过几乎一模一样的一对词:生产性摩擦不必要摩擦

我是这么定义的——生产性摩擦是做题、调试、表达、迁移时暴露出来的认知阻力,它必须被保留,因为它就是学习本身;不必要摩擦是工具安装、环境配置、文件管理这种和学习无关的障碍,应该被消除。AI 的正确角色,是减少后者、保留前者,而不是一刀切。

陶哲轩说「自然摩擦要咀嚼」,我说「生产性摩擦要保留」。同一个判断,两种说法。我们都在同一件事上踩了刹车:AI 最危险的地方,不是它做得不好,而是它太愿意帮你把痛苦的部分拿走——而那个痛苦的部分,恰恰是判断力生长的地方。


第二次撞墙:点头不代表理解

陶哲轩在 Q&A 环节给了一个判断标准,用来检验一个学生到底有没有真学会 AI 帮他做的事。

他说:如果一个学生用 AI 得到了一个答案,他应该能把这个答案拿到课堂上讲出来,并且能接受别人的提问。能解释、能评价、能说出哪里好哪里不好——那才算他学会了。如果只会把 AI 的输出原样复读一遍,讲不出所以然,那就没学会。

他还提了一个我从没在别处听过的、很妙的练习设计:让学生去教一个低算力的 AI。不是用 2026 年最先进的、能一键解题的模型,而是用一个 2024 年水平的、会犯错、解不出来的模型。让学生去辅导它、纠正它、教它怎么往下走。这样学生既练了批判性验证,又绕开了「最新模型直接给答案」的捷径。

这个想法让我眼前一亮。因为我自己写的那套规则里,有一条几乎是同一句话的反面表述。我是这么写的:

核对理解时,用复述或换情境的迁移题,不用「是不是这样」的是非确认——点头不代表理解

「点头不代表理解」这六个字,和陶哲轩「能讲出来、能接受提问才算学会」是一个意思。我们都拒绝用「对不对」「是不是」这种弱信号来冒充理解。我们都坚持,真正的理解必须经得起追问、经得起迁移到新情境。

至于「让学生教低算力 AI」这一部分,我感觉更适合他面对的学生群体,数学专业的优秀大学生和研究生。我的方案是,先把教科书和资料提供给AI,让AI以此作为核对的基础。我把我的理解讲给AI听,AI负责核对我的理解和教科书、资料的差别,AI不做更多的引申。有点像费曼学习法,也可以理解成编程里面的小黄鸭调试法的AI版本。


第三次撞墙:可验证性决定 AI 能介入多深

讲座里陶哲轩反复说一句话:数学是 AI 最安全的试验场。

原因是数学有可验证性。AI 给出一个证明,你可以用 Lean 这种形式化证明助手去跑一遍,错了它就报错。AI 做错一道数学题,没有人会受伤,你重新算就是了。所以他预言,未来数学期刊可能会要求论文附带 Lean 形式化验证证书,而这种证书的唯一可行的生产方式,就是用 AI 大规模生成。

相比之下,用 AI 做金融决策、医疗诊断、法律判断就很危险——因为你没办法低成本地验证它的输出对不对,除非有专家一行一行地查。而我则是从另一个角度来看——AI不具备在场性,它能帮里计算价值,权衡利弊,但是永远无法帮你做出选择,因为它不用也不能承担代价。

在我的学习系统里面,我是这么设计的:

在我写的那套规则里,任何一个学习主题开始之前,先问一个问题:这个学习目标的产出,能不能被程序或资料客观核对?

能核对——比如编程、算法、可以逐步对照讲义的数学推导——就走「强核对」模式:可以做自动评测的实验、可以对照资料逐步检查、可以用迁移题检验理解。
不能核对——比如哲学、文学、历史——就收缩成「轻监督答疑」模式:AI 只回答被问到的问题,不主动测验,不发起核对,不压迫学习节奏。

我把陶哲轩说的「可验证性」抽成了一条分岔规则。可客观核对的学科,允许 AI 介入得深,因为错了能查出来;不可核对的学科,AI 就只能退到答疑的位置,因为它再自信也没有人能证明它对。

这是「诊断」和「工程」的区别。陶哲轩指出「数学可验证所以安全」,是诊断;我把它落成「按可验证性给学科分轨、决定 AI 的介入深度」,是工程。诊断告诉我为什么,工程告诉我怎么做。


我比他多想到的两件事

说完了印证,我想诚实地说两件我自己想到、而陶哲轩没明说的事。不是因为我比他聪明,而是因为——他是研究者,我是执行者。执行者必须把原则变成可操作的条款,否则原则就停在墙上。

第一件:我列了一张「明确不做」的清单。

陶哲轩的讲座通篇在讨论「怎么用 AI」。而我那套规则里,有一整节叫「负功能清单」,明确列出这些功能永远不做,即使用户要求也不加:

进度百分比、连续打卡天数、徽章、掌握度仪表盘、学习时长统计、对人的等级评定、与他人比较。

理由我写得很直接:它们要么是无效度的测量,要么是管理工具的激励机制,都越过了边界。

陶哲轩在讲座里说「淡化正确答案」,但他没有进一步说——一旦你开始做「掌握度仪表盘」「学习时长统计」,你就又把测量人这件事请回来了,而且是用一套没有效度的工具在测。几道 AI 自拟的测验题,根本没有测量学意义上的效度;假装有,就是在冒充自己没有的能力。所以最干净的做法,是从一开始就不做。

我必须列这张清单,因为只要不明确禁止,每一个学过产品经理的人都会本能地往学习工具里塞打卡和徽章。陶哲轩不需要列,因为他是讲原则,不是做产品。

第二件:所有的反馈,只能指向资料和产物,不能指向人。

陶哲轩在讲座里担忧过 AI 的「过度自信」:因为 RLHF 训练,AI 听起来越自信,人类评分越高,所以 AI 学会了自信地胡说。而学生被反复误导之后,会反过来对「自信」这个信号本身犬儒化——连真正的专家、真正可信的来源,他们也不再信任了。

这是他描述的症状。我的解法是从源头切断:在我的规则里,所有反馈——无论是诊断、核对、检查点、复盘——只能做「锚定陈述」,指向资料和产物,不指向人。

可以说:「你的复述和讲义 3.2 节在 X 处不一致」「你的代码没有通过边界用例 7」「你的结论和实验数据对不上」。
不可以说:「你已掌握」「你的水平相当于某某」「你这次进步很大」。

道理是这样的:一旦AI开始对学生下「你水平如何」的判断,它就在制造「自信=能力」的虚假关联,我就在为陶哲轩担忧的那种犬儒化铺路。所以我干脆不下判断,永远只对人做出来的东西下判断。陶哲轩看到了病,我试着从结构上预防这个病。

同样的道理,我的规则里还有一条叫「异议义务」。它的原文是:模型的本能是夸用户改得好,本条强制诚实。 如果一个学生大幅修改了学习计划,而我判断这个计划根本到不了目标,我必须明确指出一次,给出具体判据,然后把异议写进版本记录留痕,不许沉默迁就,也不许反复纠缠。这是把陶哲轩说的「AI 的谄媚」用一个硬性条款摁住了。他指出了 sycophancy 这个风险,我把它变成了一条工程协议。


他比我先想到的,和给我补的缺口

一件是刻意制造一次退化的体验。陶哲轩提了一个训练序列:先让学生完全手算,再加一点 AI 辅助,再放手让他们大量用 AI,最后再翻回来让他们手算一次。最后这一步是关键——让学生亲眼看见,自己的技能真的下降了。这种亲身体验,比任何道理都管用。

我的检查点设计里,缺了这么一个「故意让你难受一下」的环节。我一直在做形成性检查,但没有刻意安排一次「裸考」,让学生在没有 AI 的情况下,直接撞见自己能力的流失。这和我在另一处讨论里的担忧——「判断力被外包而不自知」——直接相关。陶哲轩给了一个具体的、可操作的设计,我打算把它补进去。

另一件是**「用 AI 必须披露」的硬规则**。陶哲轩对他自己的博士生有一条铁律:用 AI 可以,但不披露就严厉惩罚。他用技术手段(git 留痕)和道德规则两层叠加。我的工具在技术层面做了技术上的过程留痕,但没有显式要求学习者声明「这段内容是我用外部 AI 生成的」。在学校场景里,这可能是个必须补上的洞。


为什么是「想到一起」

写到这里,我想说一个我一直觉得有意思的事。

陶哲轩是 UCLA 的数学教授,Fields Medal 得主,站在 AI 数学发现的最前沿。我是一线中小学教师,每天面对的是四十几个进度参差的学生、一套应试导向的制度、和一群自驱力参差不齐的青少年。我们的位置悬殊到几乎没有任何交集。

但我们在 AI 辅助学习这件事上,几乎每一个判断都对上了:摩擦不能随便消除、点头不代表理解、可验证性决定 AI 的介入深度、AI 是脚手架而不是代理人、自驱力是门票而不是产出、判断力是这个时代唯一不可外包的内核。

这不是巧合。这说明这些判断不是某一个人的偏好,而是这件事本身的结构性规律。你只要在这件事里泡得够久、想得够认真——无论是在 UCLA 的研究室里想,还是在中学的讲台上想——你都会撞上同一堵墙,也会找到同一扇门。

教学在当下看来想传统”手艺活“超过一门科学,但是认知理论已经是一门科学了。我们在讨论教育和学习的时候,如果能多一点认知学的角度去考虑问题,可能我们的学习和教学会更高效,更能够为人服务。

陶哲轩的讲座是一份诊断书:它准确地说出了 AI 时代认知教育的病症。我自己这一年关于学习的思考,是一份治疗原则:它说清楚了哪些东西要保、哪些要放。而我写进工具里的那套规则,是一份处方:它把原则变成了可以一条一条执行的条款。

诊断、原则、处方,三个层次。一个数学家,一个教师,一份协议。

我们想到一起去了。而这件事本身,比我们任何一个人想到的东西,都更值得认真对待。


陶哲轩讲座:2026 EMS Lecture Series on Mathematics Education, Lecture 6 — "How students should control their AI diet"