韋鈺,電子學專家,教育家,中國工程院院士,中國少數民族教育學會理事長,國家教育咨詢委員會委員。曾任教育部副部長、中國科協副主席。
1993年至2005年,世界科學聯盟成立了科學能力建設委員會(ICSU-CCBS,International Council of Scientific Unions-Committee ofCapacity Building0n Science),致力干在世界范圍內推動兒童科學教育的改革。為延續科學能力建設委員會的工作,由國際上105家科學院組成的全球科學院聯合組織(IAP,Global Network of Science Academies)在2006年成立了基于探究的科學教育專家委員會(IAP IBSE,Inquiry Based Science Education)。該專家委員會的任務是就探究式科學教育中的重要問題組織研究網絡和公用平臺,并定期召開覆蓋各大洲的國際會議,以支持和推動探究式科學教育在各個國家的開展。我有幸以科學家個人的身份,自1993年開始至今,前后長達20年,參與了上述2個委員會的工作。
IAP-IBSE組織的國際會議每2年舉行1次。2006年從瑞典開始,王今為止共舉行了4次,其間還舉行過一些專題討論的會議。第1次會議的重點在發動建立各個洲的IBSE地區網絡;第2次會議重點是討論IBSE項目評佔和由小學進一步往中學推進的問題。隨著近年來國際上有關科學教育研究的重點逐漸轉向了對評測的研究,所以近2次的國際會議,包括2010年10月在英國約克和2012年6月在芬蘭赫爾辛基舉辦的2次國際會議,都是以評測為主題的。這次芬蘭會議期間召開了IAP-IBSE專家委員會,初步議定下一次會議的主題仍然是圍繞評測的問題。可見評測在探究式科學教育改革中的重要地位。專家會議初步議定,下一次2014年的會議將在我國上海舉行(需要獲得赫爾半基會議材料的讀者,可以和東南大學“做中學”教師培訓中心聯系——編者注)。
在這次的會議上,按照會議安排,我以《運用科學手段來進行形成性評測和在線評測》為題,代表東南大學教育部兒童發展和學習科學研究中心在大會作了發言。報告的摘要內容如下:
“做中學”科學教育實驗項目是一項中國實施的、在幼兒園和小學階段(5
12歲)以探究式為基礎的科學教育試點項目。該項目在2001年由中國教育部和中國科協聯合發起,在過去的10年里已經在22個省份、20萬學生中進行了試點工作。這項已經進行了10年的教育改革項目,為中國義務教育階段小學科學教育標準的修訂奠定了重要的基礎;并且在促進中國早期教育政策的提升中,起到了促進作用。“做中學”項目在2000年獲得了國際兒童科學教育獎(PLIRkWa Prize),在2010年獲得了中國教育部基礎教育司頒發的教育科學研究一等獎。
“做中學”項目的一個突出的特點是把神經教育學的研究和探究式科學教育的改革實踐相結合。在“做中學”項目開始,2002年就在東南大學建立了學習科學研究中心。進行這樣跨學科的交叉研究,在各國目前進行的探究式科學教育項目中是獨特的。跨學科的交叉研究使得我們對教育法的選擇、對一些錯誤教育理念的剖析、對探究式科學教育中核心概念學習必要性的理解、對學生語言以及社會情緒能力培養的重視,以及糾正對早期兒童發展的忽視等,都得到了來自神經科學和認知神經科學的支撐。在“做中學”科學教育內容標準中,第1次將社會情緒能力學習列入了探究式科學教育的學習內容標準。
最近幾年,基于“做中學”項目執行過程中積累的研究基礎,研究了對學習者在學習過程中進行評測的以下4類基于實證的評測系統,包括組成評測系統的儀器和相應的軟件。
1.多用戶的實時應答和記錄系統。此系統可以提供40名學員同時用應答器回答教師提出的問題,計算機會記錄下他們的答案和作出該回答的時間。教師可以及時作出統計分析,以了解學員的學習進程。
2.學生同感(Empaty)能力的評測系統。在這個系統中,除了采用在心理學測量中常用的問卷法以外,還同時采用了行為編碼、生理信息采集和面部情緒識別的技術,使得對學生同感能力和與其相關的一些社會情緒能力的評測更為可靠。
3,兒童執行功能(ExecutiveFunction)的評測和行為訓練系統。運用計算機產生虛擬現實環境,當被測者按照設計內容進行某種操作時,從可攜帶式EEG信號檢測和判讀,可以進行兒童執行功能的評測。在醫生的配合下,還可以對執行功能方面有弱點的兒童(如有多動癥和注意力不集中的兒童)進行行為訓練,以求改善他們的執行功能。
4.對科學核心概念熟練掌握程度的評測系統。該系統運用了精心設計的計算機虛擬現實和獲取的EEG/ERP信號,對學習者掌握某些核心概念的程度進行比較,并希望在積累足夠數據以后,能對學生掌握核心概念的情況進行分類鑒別。
上述4類評測系統不僅在探究式科學教育中可以應用,也可以應用于其他教育過程,甚至可以擴展應用于許多重要的涉及對人能力判別的場合。上述的第1種系統已經比較成熟,已用于教師國培計劃之中。教師用這套系統可以很快地了解學員的初始概念,以及在教學過程中形成性評測的結果。其他3種評測系統,涉及到對學生主要能力的評測。如對學生同感的評測是很重要的。因為同感是人道德的基礎,是人能否與人有效合作和溝通的關鍵。孤獨癥譜系的患者就是在同感能力上有不同程度的缺陷。對同感以及與其相關的合作與溝通能力的評測研究,在我們實驗室里已經進行了多年,現在已是可以提供在教育實踐中運用的實驗系統。當然這些系統還處于研制階段,有許多方面還需要進一步研究和改進。
近年來神經教育學的研究揭示了兒童執行功能的重要性,它直接影響人的認知能力、控制能力,也是構成創新能力的重要基礎。執行功能有缺陷的兒童會患多動癥,或是有注意力不集中的行為表現。而對核心概念能否形成直覺式的反應,是創新性思維產生的一個前提條件。因此,近年來我們選擇重點增加對這兩方面能力的評測。現在的研究結果表明所擬定的方案是可行的,但系統的研制目前還處于起步階段,還有許多進一步的研究工作要進行。
總之,這些評測系統的建立在教育評測中具有劃時代的意義,就像傳統醫學向現代醫學的轉變那樣,預示著在學校中將會逐漸建立評測實驗室。教育改革將可以獲得實證數據的支持。只有這樣做,才可能實現教育的信息化和教育的現代化,也才有可能真正實現個性化教育。
芬蘭會議歸來,有一點隨想,不吐不快,也許不全面,但王少有新意。我認為,目前教育改革和創新人才培養2個詞匯已經成為了日常的用語,幾乎在所有涉及教育的話題和文章中都會出現。但是目前有一些改革項目遵循著一條“自說白話”的思維在進行。從改革項目的設置開始,提出的目標就不具體,如寬泛地提出“提高質量、培養能力”等等。具體指什么質量、什么能力呢?如何評測這些目標是否達到了呢?并沒有給出具體的說明,或者仍然是局限于對一些認知水平的概括描述。接著,依靠經驗而不是依據科學論證就提出一系列的措施,而且認為只要提出了這些措施就一定能完美地執行;有一個設想的完美過程,其結果就能達到預定的目標。這樣的教改項目表現的是一個一廂情愿的、自圓其說的主觀過程。設計缺乏科學實證研究的支撐,達到的效果缺乏評測數據的支持,我們需要對這樣的教改項目作認真反思,應該明確指出:沒有評測環節的教育改革是不完整的教育改革,甚王可以說是不夠負責任的教育改革。主要參考資料
[1]韋鈺,神經教育學對探完式科學教育的促進,北京大學教育評論,第9卷第4期,總第36期,P97-