中科院院士张景中正在重庆试点：用小学知识解决高中数学题
△中国科学院院士、数学家张景中
人工智能和高中生做高考数学题，谁更厉害？如何让数学学起来更简单？近日，中国科学院院士、数学家张景中在接受上游新闻专访时，畅谈了数学教育和数学在人工智能领域的应用。
“让数学学起来、用起来都变得容易，这本身就是一个高度困难的问题。”张景中说，要想“解题”，首先要改造数学本身。只要改得好，用小学的知识也能解决高中的问题。
A 人工智能
人工智能最缺人才 缺口达七成
“阿尔法狗火了，也带火了人工智能。”张景中说，人工智能与数学教育关系密切。
张景中表示，人工智能是让机器实现感知、思考和行动。目前，感知和行动已经做得比较好，甚至能够超过人，但是思考却很难，与人还相距较远。
“人工智能1.0是逻辑推理+专家系统，人工智能2.0是概率统计+深度学习。这两者本质上都是数学，如何更好的发展，还是要靠教育，特别是数学教育。”
张景中介绍，目前教育+人工智能刮起了一股旋风，但实际上我国从上世纪八十年代开始就在做教育信息化，只不过并未取得预期效果。但在近几年，人工智能又被推上了热点。
“我国的人工智能发展最缺的是什么？最缺的是人才！”张景中自问自答。“假如需要100个人的话，我们现在只有30个人，缺口是70%。”
在张景中看来，一方面，人工智能可以促进教育发展，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系；另一方面，人工智能也需要教育来推动其发展，通过教育培育出更多人工智能领域的人才。
做高考数学题 人工智能比不过十几岁娃娃
张景中认为，数字教学资源的开发、应用、获取、共享和优化升级，都要在一定的操作环境中实现，智能化的操作环境一是能让开发者事半功倍，轻松实现教学设计；二是所开发的资源交互性强，易于管理和传送；三是还有利于资源的可持续优化发展。
另外，数字教学资源的智能化，不同学科的侧重点不同，要更好地推进，一定要深入学科，把人工智能和学科结合起来。他以数学为例，通过自主研发的智能教育平台——超级画板，展示了如何通过动态数学操作环境，来实现解题和判题，并进一步从几何解题研究发展到高考机器人研究。
“下围棋，人工智能可以赢世界冠军，但做高考数学题，人工智能还比不过十几岁的娃娃。150分的数学题，人工智能断网计算只能做到115分，联网计算也才130多分。”他说，其实，研究高考机器人这类的解题机器人有很重要的意义，从辅导学习、批改作用甚至到评价学术成果，可以为老师、学生和学者提供辅助。
所以，在科研教育领域，人工智能是人类的助手，而不是人类的对手。在他看来，教育+人工智能，我国有基础、有条件、有发展空间，将产生巨大效益，但也任重道远。
B 数学教育
用小学知识也能解决高中的问题
△张景中展示自己的研究成果
“数学教育不是只让学生背公式，学会用就可以了。还要让学生们懂得其中的道理。”张景中说，不少人觉得数学学起来很难。实际上，这不只是数学教育方法的问题，还是数学本身的问题。
只有改造数学本身，把数学本身变容易了，数学教育自然就容易了。
“如果知识本身不是最优的，那你用任何教育方法都不可能达到最优的效果。”张景中举例说，比如用罗马数字做加减乘除，就算你用最好的教育方法，也比不上用阿拉伯数字做加减乘除，用“最笨”的十进制教出来的效果好。
为了进一步证明自己的说法，张景中现场出题，分享了自己的一个研究程果：通过改变正弦定理的常规定义方式，让三角函数学起来更简单。
他把矩形中一个角为A的单位菱形面积叫做sinA，然后用矩形面积公式算出带有sinA的面积值；取其一半，就得到了三角形的面积公式；再通过简单的推理，就得出了正弦定理。
“只要改造好数学本身，用小学的知识也能解决高中的问题。”张景中说，30多年来，他一直在研究如何通过改造数学本身，来提高数学教育质量。
更多研究成果将在重庆试点
张景中的这些研究，最终的效果如何？
30多年前，张景中用新的方法来定义正弦定理后，曾做过小范围的实验。“我们让学不懂三角函数的学生用这个新的定义来学习三角函数，他们都很快学懂了。”张景中说，虽然实验的效果很好，很多老师也觉得这个方法很有道理，但是他们都不敢用在实际的教学中。
“数学教育的改变是非常难的，因为老师也是按照原来的方法学习的。如果要用新的方法，首先很多老师就想不通。”张景中说，自己研究出的这个新方法，直到7年前才在广州的一所中学进行实验，结果非常成功。
“有两个班一百多名学生参加实验，他们的数学成绩原本都是中等或者差的水平，但是到了中考的时候，他们的数学成绩都达到了优秀。”最让张景中高兴的是，学生们不仅成绩变得优秀，学得也非常开心。
后来，张景中还研究出了让向量、微积分等数学知识学起来更简单的方法。目前，他正带领团队着手编写教材，已经改变了近90节数学课的教学方法。
张景中透露，自己的部分研究成果已经在重庆启动了实验，而且效果不错。未来，还有更多的研究成果将在重庆进行试点。
上游新闻·重庆晨报记者 罗薛梅 刘波 摄影 任君
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