这个校长专门用数理化知识编了款网络游戏 只为学生爱上学习

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“一个运动员正在训练跳水,请计算出运动员从起跳到入水的时间……”这道看起来很普通的物理题,却让上海外国语大学附属大境中学的学生兴致盎然,他们坐在电脑前,时而点击一下鼠标,时而凝思苦想。 

 

这道题目的“魔力”在哪里?原来,这是一道IMMEX(多媒体互动益智测试平台)下的思维训练题。学生解题的过程远没有想象得那么简单,他们需要综合处理运动员的身高、体重、力量等多个数据,进行逻辑推理与物理计算,最终得出答案。运用电脑,学生可以查阅大量的资料,包括跳水运动介绍、跳水图像、需要用到的数据、干扰信息,以及包含各种相关公式的“图书馆”。这道题目完成后,还有许多变式练习。 

 

学生的学习目的不仅是算出答案或是掌握一类题目的解法,而是通过解题,观测并调整自己的思维逻辑,锻炼提取、分析、排除信息的能力;这节课也并非纯正的物理课,而是一节包含了实践、思维等各种因素的综合性课程。 

 

贵在暴露教学不足 

 

谈到IMMEX课程,大境中学校长姚晓红介绍,这是在美国教育界受到广泛关注与好评的一种思维评估方式,依托大数据进行客观、真实、精确的评价。她在美国“影子校长”培训时接触到这种新型教育技术,并将其引入国内。“对于思维而言,思维效率和策略选取是非常重要的两个指标,传统的评估方法难以定量反映,但这正是IMMEX评估方式的强项”。 

 

在IMMEX课程平台下,学生的每一步操作都会被电脑记录下来,然后通过特定的公式进行分析,将学生的解题步骤与操作策略转化为可视的函数图像,并归类为谨慎、混乱、跳跃等思维方式。 

 

以本文开头的物理题为例。有的学生思维非常清晰,见到题目后,很快在大脑中形成解题思路,然后寻找需要的信息,几乎不会点击多余的信息,这种思维反映在电脑上是极简明的线条及较高的评分判断;有的学生解题思路没有问题,但速度较慢,点击了许多无关信息,这种思维方式属于谨慎型,反映在电脑上是波段起伏较大的曲线;有的学生多次点击“图书馆”,这表明基础知识掌握得不牢固;还有的学生漫无目的地点击所有能够点击的内容,这就属于思维混乱型,反映在电脑上是杂乱、重复、堆叠的曲线。教师会随时观测到学生的学习状态,并据此调整自己的教学策略。 

 

“题目本身难度不大,许多学生都给出了‘正确’答案,但是通过IMMEX评估,我们发现,学生之间的思维方式截然不同。”物理教师魏慧军告诉记者,“有些成绩优秀的学生,在IMMEX课程中却表现出异常混乱的思维方式,这说明他们成绩的取得消耗了大量的时间和精力,教师对这类情况要重视。” 

 

IMMEX课程暴露出以往基于经验判断的课堂教学的不足,学校在不断探索中逐渐形成了以“发现—优化—干预—稳定—深化”为特征的教学模式,还尝试安排不同思维模式的学生坐在一起,让他们互相交流、帮助,起到取长补短的作用。 

 

“IMMEX课程强调效率,重视综合应用的能力和解决问题的能力,真正能起到举一反三的作用,与枯燥繁琐的‘题海战术’大相径庭。许多学生很喜欢这门课程,认为自己各方面能力都得到了锻炼,思维更加活跃、更加清晰了。”魏慧军说。 

 

题目师生自己编 

 

姚晓红介绍,下决心引入IMMEX课程时,的确有一些担忧。“一方面,IMMEX课程看似与学科学习关联不大,会被认为‘对提高成绩没什么作用’,甚至‘浪费时间’;另一方面,中国学生与美国学生的生活学习背景、习惯都不相同,IMMEX这剂‘洋药方’可能会水土不服。” 

 

尽管存在上述问题,姚晓红还是决定推行IMMEX课程,“教育不能短视,也不能急功近利,思维的培养训练可以让学生受益终身”。当然,问题也要解决,姚晓红的解决策略之一就是让“洋药方”本土化。 

 

“美国本土的IMMEX课程更偏重于综合测试训练,我们对此进行了一些调整,以各学科为背景,深入对学习过程的数据采集和分析,强化对问题解决的思维能力培养。”姚晓红介绍,“另一个调整是,我们会鼓励教师自编IMMEX题目,将个性化教学与学科知识融入其中。”大境中学多次组织各学科教师参加IMMEX培训活动,帮助他们熟悉操作方法与课程理念,从而更好地将IMMEX课程与课堂教学结合起来。目前,学校除语文、英语等少数学科外,许多学科都有相对应的IMMEX融合课程。姚晓红也强调,未来一定会让IMMEX课程覆盖全部学科。 

 

化学教师冯晴认为,IMMEX课程让化学课更高效了。“现在我的教学方法也有所调整,尽量减少纯粹记忆的内容,而是让学生利用已有知识,进行逻辑推理训练,体现化学学科思维。”冯晴介绍了一道有趣的化学题目《劫后余生》—— 

 

该题目设置了一个惊险的情境,“你被困在一个废弃的化学工厂内,没有任何食物和饮用水,搜救队告诉你4天后才能到达。你四下搜寻,找到了大量的水,但水罐上却写着‘此水被砷污染’。你只好再度寻找,幸好又找到一罐酒精和一个蒸馏仪器。那么,你能不能顺利逃脱呢?”题目还搭配了许多相关信息,有完全无用的干扰信息,也有学生应该掌握的半干扰信息。 

 

“这个题目简直太酷了!我就像电影大片里的孤胆英雄一样,自己拯救自己!”一个费劲九牛二虎之力终于确定了“自救”策略的学生告诉记者,“有太多需要掌握的知识,像单键能、双键能,还有一些化学反应方程式。我掌握得不太熟练,所以你看我的‘思维图’显得特别混乱。我们班的几个‘学霸’可是直接跳过那些公式,而且思路清晰明快,‘思维图’当然好看得多。” 

 

其他学科也有许多“本土化”的经典题目。比如,地理学科的《楼房高度设计》,是“地球公转”这部分内容的复习教学IMMEX问题集,教师让学生作为一个设计师为一个楼盘进行设计建造,以保证楼房每层都能有阳光照射;生物学科的《遗传咨询》,则是让学生模拟遗传咨询医生,通过夫妻双方及双方亲属的基因概率,判断新生儿患遗传病的概率。这些题目都是各学科教师在IMMEX课程理念的基础上,自己设计开发的,获得了良好的教学效果。 

 

“学校会定期开展IMMEX问题研发与交流活动,让开发者与其他教师交流经验。”姚晓红说,“课程设置要符合学校的实际情况,只有不断‘本土化’,不断深入地研究探索,才能让IMMEX课程更加‘接地气’。” 

 

评价引向校外

 

在姚晓红看来,课程不仅要“落地”课堂,还要有及时准确的反馈评价与之相结合。“传统课堂的评价关注结果,而新课改理念下的评价更关注过程”。

 

除了指向教学策略与学习方法的课堂评价,姚晓红认为课外评价同样重要。“思维训练是一件长期的事情,仅仅依靠课堂远远不够,教师一定要通过对学生思维方式的分析,进行有针对性的反馈与评价,为学生‘量身定制’思维训练方法”。比如,有些学生的“思维图”长期处于“混乱”状态,教师会让他们在课下进行逻辑训练与推理训练,这些都是课程的一部分。 

 

“学校不仅会关注学生的思维习惯,还会对学生进行学习潜力、学习态度、学习风格等方面的测评,通过具体分析或聚类分析,寻找实践干预的理论支撑。”姚晓红介绍,这些测评都可以通过IMMEX系统下的“思维回路图”以及“策略表现图”来实现。 

 

完整的评价与反馈体系打通了课上与课下、线上与线下的壁垒,让课程与课堂的外延扩大,连接学生的学习与生活。 

 

为了使IMMEX课程的功效最大化,大境中学还引入心理辅导课程,帮助学生解决一些“看不见”的问题。 

 

与心理课配套的IMMEX课程打破了学科限制,会设计多样化的学习任务,强调开放式问题、实践性问题的解决过程,更加关注学生的情感与态度。“有的学生习惯独立解决问题,有的学生则依赖心理较强,还有的学生比较擅长处理知识性问题,却对有社会背景的问题感到非常棘手。这些都是可以进行心理辅导的,我还会让学生自己分析自己的思维习惯,并写出分析报告与改进策略。”心理教师韩国华说。 

 

“课堂不仅是学知识的地方,更是培养人的地方,要培养学生的综合素质,让他们全面发展、终身受益。”姚晓红说,“学校一定会继续深入研究IMMEX课程的各个层面,让理论与实践相结合,从‘看不见’的思维入手,促成学生‘看得见’的进步。”(中国教师报记者 金锐 郭瑞) 

 

原载于《中国教师报》2015年8月19日第10版

作者:金锐 郭瑞