基于评价的教学探索

▶2.2　基于IMMEX评价的教学探索

姚晓红

为了进一步转变教学方式，提高学生问题解决能力，我校引进美国IMMEX系统，开展了基于IMMEX评价的教学研究。在信息技术的支持下，设计以评价为中心的教学环境，探索关注学生思维过程，给学生提供修改和改进思维与理解的机会，促进学生思维发展的教学新境界。

IMMEX（Interactive Multimedia Exercises）即“多媒体互动测训平台”，它通过创立一个激励学习的环境，借助于先进的教育技术手段将学生蕴含在脑海中的解决问题的思维过程，通过直观的手段展现出来，并通过数学模型进行有效的量化来进行评估，在基于项目反应原理、神经网络算法、马尔科夫模型、聚类等现代科学手段，在学生问题解决思维过程和思维策略的评价方面提供了新的视角和方法。

一、基于IM M EX评价教学的认识与思考

评价是教育教学活动的基本环节，对课堂教学、学生发展等起着积极导向和促进的作用。长期以来，我们的教育中往往过于注重学习成绩和学习结果的评定，忽视学生学习过程和学习能力的评价，尤其缺乏对学生思维过程的有效评价。

1. IMMEX教学能充分关注学生问题解决的思维过程

学生学习过程既是一个复杂的认识过程，又是一个复杂的心理过程、思维过程、行为过程等。IMMEX可以借助于先进的技术手段，把学生思维的“黑箱”打开，更清晰地了解学生在运用所学知识或学习查阅资料来解决问题的思维过程，有效地分析学生的思维模式和问题解决能力的状况，引导教师在教学中充分关注学生思维发展，使教师及时调整教学方式方法、向学生提供个性化的教育干预成为可能。

2. IMMEX教学是建立在信息技术的真实、可视评价基础上

IMMEX系统通过学生对选择信息的记录，利用图形化形式描绘学生在题目信息项之间“游走”的过程。其中并排小圆圈代表题目中的各信息选项，选项之间的连线代表学生对信息项选取路径，连线的高度代表选项的时序。思维回路图不仅可以比较不同学生思维过程特点，也可以比较同一学生思维发展变化，如图5-5所示。

图5-5

图5-6

思维路径图是以坐标图的形式来反映学生选择信息、解决问题的基本路径图。横坐标：信息选择项数。纵坐标：具体选项内容。曲线：思维路径走向。通过思维路径的选项和曲线走向，可以清晰了解学生的思维过程，比较不同学生解决同一问题的策略选择，对学科教师更清晰地了解学生的“想什么”“怎么做”“问题出在哪里”等提供技术支持和科学分析（图5-6）。

3. IMMEX教学是以过程性评价来促进学生学习

IMMEX评价是建立在过程性评价理念基础上。过程性评价采取目标与过程并重的价值取向；主张评价过程与教学过程的交叉和融合；评价主体与客体的互动和整合；过程性的功能包括对学生的学习质量水平做出判断，肯定成绩、找出问题，促进学生对学习的过程进行积极的反思，从而更好地把握学习方式和方法等。

IMMEX特别关注学生解决问题的思维过程，评价发生在教学始终，在学生进行问题解决的过程中，学生选择点击查看某个信息细节的顺序、次数及停留的时间均会被系统记录，结合学生最后对题目的解答及总的答题时间，不仅汇总成为问题解决的思维回路图、思维路径图，还形成了多个变式评价表格，思维策略是否“可行、优化、稳定”的评价等，其目的在于以诊断、指导、发展以及促进学生学习（图5-7）。

IMMEX的“效率效果四象限图”既有解决问题的结果评价也体现了过程性评价。我们可以从学生第一变式到最后一个变式在四象限图的发展趋势，清晰地了解学生学习动态特征，促进学习目标的达成，也给教师分析一个学生、一个班级的思维特征和多个学生、多个班级的学习情况提供了客观评价手段，如图5-8所示。

图5-7

图5-8

4. IMMEX教学实现教学方式转变

IMMEX教学既是对日常教学的超越，同时也是对日常教学的一个补充、一个促进。IMMEX教学与日常教学在教学目标、教学内容、学习方式上都有很大不同，如表5-6所示。

表5-6　日常教学与IMM EX教学比较

5.基于IMMEX教学关注个性差异、注重因材施教

IMMEX可以让教师在教学中更深入地了解学生，关注学生的个性差异，尤其是在科学地了解学生思维特征的基础上对不同特点的学生制订不同的学习计划，并及时进行教学干预和辅导。如有的学生需要在知识掌握上干预，也有的学生是要在方法策略上进行干预，还有的学生是在学习态度上要予以教育等，更好地做到因材施教。IMMEX也可以跟踪了解学生在经过干预之后所发生的变化，分析干预后的实效，提高教学有效性。

二、基于IMM EX评价教学的实践与探索

2010年3月我校在高一年级3个班级118名学生中开展了IMMEX“有害物质”化学教学研究，11月又在高三（4）班39名学生开展了IMMEX“劫后余生”化学复习教学，2011年3月在高一（1）班开展了“飞跃火车”物理教学探索，同时也在高一（7）班和高一（1）班分别开设IMMEX思维课程。

在实践中，我们总结的基于IMMEX评价的教学范式如图5-9所示。

IMMEX教学范式

图5-9

1.发现

IMMEX问题集具有情景性、开放性、挑战性、综合性的特点。例如，“劫后余生”案例的问题情景是困在鬼城中需要自制蒸馏水以自救的问题，“飞跃火车”是作为一个特技演员来解决飞跃火车的实际问题；“紧急救援”是作为007救援队长如何制订援救方案并实施援救的问题，“法医破案”是要在犯罪现场搜集信息和证据，找出谁是凶手的问题等。这些问题集联系生活实际并富有挑战性，能创设激励学生学习的环境，激活学生思维活动。图5-10是“有害物质”示例。

图5-10

一般在第一次的教学时，我们给学生设置一个相同的变式，让学生在规定的时间内去完成，教师可以通过计算机自动生成的评价图表对学生的思维过程和表现进行初步评价分析。例如，根据高三（4）班39名学生第一次完成了一个变式情况，教师发现：两次尝试成功有6人，占15.78%，一次尝试成功有23人，占60.05%，两次尝试没有成功有4人，占10.52%，第一次没有完成有4人，占10.52%。而教师不仅可以初步掌握班级的基本情况，更可以对每个学生的思维过程进行分析评价。如对一次尝试成功的23个学生的思维过程的具体评价发现，学生思考和选择信息的过程不尽相同，很多学生在遇到这类超越书本的综合性问题时表现为无从下手，在无关信息的选项中点击和停留时间较长，思维过程繁琐而不清晰，有的学生根本没有把握到核心选项，有的甚至存在猜答案而侥幸答对的情况等。

2.优化

解决IMMEX问题的过程是完全开放的。学生可以选择不同的信息、选择不同的方法来学习解决问题，其中有些信息是相关的，有些信息是干扰的，有些是拓展学习的，还有些是方法提示的。提高学生信息获取、筛选能力，也培养学生思维的开放性。

学生对自己的评价报告进行查阅，进行自我反思、回顾自己解决问题的得失所在，发现并提出解决问题过程的疑问，并尝试给予修订和优化。优化的过程可以是学生对问题集的“图书馆”等拓展的知识内容进行自主学习的过程，也可以让学生自由提出问题、自主分析解决问题的过程中可简化的步骤、需要的核心选项，理清解决问题的思路。此教学环节再可以分派1～2个变式，促进学生思维的深刻性，以学生为主体，个体独立反思为主，避免受教师和学生的思维影响、干扰学生自主的优化过程。当然，在教学干预阶段，学生也可在同伴、教师等帮助下，对自我解决问题的思维策略进行优化，寻求科学的思维方法。

3.干预

IMMEX教学同伴合作学习和教师的教学辅导是非常重要的教学环节。在教学中，对学生间的合作学习，我们分别采取了“异质分组”+“自由组合”方式，选取在前几个变式中思维清晰、解答正确的学生为组长，分小组让学生进行讨论、交流，分享学习经验，寻求解决最佳策略。

教师对IMMEX评价报告进行分析后，找出学生的个性和共性问题，尤其是针对思维紊乱、知识障碍或方法偏差等不同个体或群体，就产生问题的原因进行分析、分类，制订集体教学计划或个别干预，开展针对性、个性化教学和辅导，提高教学有效性。

“劫后余生”是综合了物理、化学的学科知识，其中与化学相关的核心内容是：化学反应的实质是旧键断裂新键形成，及其中的能量变化、水的汽化热、及热能的利用率等问题；“有害物质”涉及的是离子检验、物质的鉴别等问题；“飞跃火车”以匀加速运动等知识，需要对学科知识的进行学习巩固。对于一部分表现很好的学生，教师可采取不干预的策略，也可以请这些学生帮助和指导同伴。对个别通过课堂教学仍无法解决问题的学生，教师需要通过课后进行个别辅导和支持。

4.稳定

经过多次变式训练后，我们发现，不少学生逐渐克服了学习困难，并形成相似的思维回路图和思维路径图，同时也基本能稳定在四象限图中的第一象限，达到了稳定的思维过程，也寻求到了一条解决问题的科学、可行的思维路径。教师也可从中检测反馈的教学实效。

5.深化

在形成稳定思维策略的同时，教师可以加深变式难度，如在“有害物质”案例38个变式中，其中NaCl、KCl、Na₂CO₃、K₂CO₃等是难度较低，而对NH₄NO₃、AgNO₃等是中等难度的变式，对SrSO₄、Sr（OH）₂等是有较高难度的变式，教师可以根据学生的学习程度分配不同难度的变式，在学生已掌握一般方法的基础上向更高难度、更有挑战的问题去深入学习与探究。随着IMMEX教学的深入，教师也要引导学生转换思考角度、寻求多种方法，促进学生思维的灵活性。IMMEX也可课内课外、校内校外联动学习，引导学生拓展学习。

从开展IMMEX教学班级和课程班级的学生调查分析，学生是非常喜欢IMMEX课堂的。吴同学说：“该课程可以检测我的思维模式，通过它我可以知道我的思维是否清楚，可以及时调整，一开始我没明白问题的要求，每个信息都打开，可最终发现并没有多大用处，在深入探究之后，我明白了哪些信息是没有用的，哪些应该在何时使用。”

高三年级化学教师国燕萍老师深有感触地说：“五个变式全部完成，摆在我面前的不再是每个学生的卷子，也不再是学生的分数。而是每位学生解决问题时的思维过程。在高三紧张复习阶段，让学生活化思维、综合应用比提高学科成绩更有价值。同时，使我对学生思维特点有更深入了解，也可以更有针对性地开展高三复习。”

IMMEX在我校的研究还将深入，我们也正开展“IMMEX思维课程”建设，让学生通过不同学科的案例促进学生思维的深刻性、开放性、灵活性，提高问题解决的能力。我们也正推进IMMEX问题集的编制，已编写完成的“有机燃料”在高二年级有机复习中应用。

IMMEX系统由于过程开放但结果不开放的局限，目前我们只停留在化学、物理、数学三门理科学科的教学研究，对文科教学目前的技术还较难支持其评价。下阶段，我们还将完善IMMEX教学设计，研发IMMEX学科问题集、丰富IMMEX教学案例，提高干预实施绩效、深化IMMEX学科课程建设等进行深入探索。

参考文献

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