在日常教学中,如何有效管理课堂,吸引学生注意力,提升课堂效率一直是教师面临的课题。现在在苏州科技城实验小学校,有一套神奇的设备可以有效地帮助教师直观了解课堂授课效果,优化课堂管理,这就是由中科院林思恩团队研发的脑电波智慧教室系统。
    走进科小的脑科学智慧教室,一排排电脑被整齐摆放,乍一看,与一般的多媒体教室并没有什么不同。但走近就发现,每台电脑边上都配有可穿戴脑电设备。“这套设备包括柔性前额电极和耳夹电极,以及数据信息接收装置。通过佩戴它,终端就可以记录脑电波,进行实时分析和反馈。”科技城实验小学信息老师王卫坚介绍说。在过去的教室里,课堂就像一个黑盒,教学过程没有被数据化,所以教学质量无法被量化,教师难以获得提高授课水平的有效建议。
    “一堂课的哪些时段是兴奋时段?题目的难易如何影响学生的注意力?哪些学生的参与度较低? 哪些学生需要被关注?……这些问题主要依靠教师主观判断。”王卫坚表示。而现在,通过智慧教室的数据采集,教师就可以实时了解学生的专注力、持久力、转移力3项指标,并通过波形变化,来判断学生当前的学习状态。利用大数据技术,还可以判断出整个课堂的实时效率,从而帮助教师改进教学方法。
    最近该校5年级3班的同学就体验了一次智慧课堂教学,任课老师陶振杰对课堂效果非常满意。他表示,通过在智慧教室授课,自己对课堂互动、师生交流的传播效果对有了全新的认识:“这堂数学课的教案我们曾反复推敲过很多遍,课堂效果普遍反应较好。但通过大数据反馈,我们发现主管反应并不代表学生完全理解,课堂流程固定、问题设置简单、师生互动不足等原因都会影响学生对于知识点的吸纳。”陶振杰告诉记者:“智慧课堂可以实时反应课堂效果,让教师可以进行有针对的调整。这一变革让课堂教研与评价更加客观了,同时也可以使新教师能更快进入状态,稳定学校教学水平。”
    除了实时反映教学数据,智慧课堂更是一个综合性的教学教研辅助平台。据介绍,学校引入的智慧教室与智能测评系统总体上可以概括为“一个脑科学智慧教室、一套脑科学智能测评系统、一个管理平台。”“系统综合运用了大数据、云计算、互联网、脑科学、人工智能等现代先进技术,建构出基于数据、测评的交互式学习和协同化管理的新型创新教育体系。而引入这套系统可以帮助学校用精准测评推动人才培养模式、教学方式的改革,从而推动数据治校、数据治教的改革。”学校副校长张玮介绍道。
    张玮同时表示:“小学教育是儿童成长的重要阶段,是人生系统性学习的第一站。养成良好的学习习惯、充分调动孩子的学习兴趣和学能是达成学业目标和未来终身学习与成长的基石。此外,智慧教室对于教师更为重要,它可以实现课堂教学效果实时记录、分析、展示,帮助教师了解课堂和课程教学效果、及时做出教学反馈,帮助学校不断改进和优化课堂教学和持续助力课程创新与研发。”
    据了解,该项目于2018年4月正式立项,今年4月正式上线测试,它同时也是苏州高新区教育信息化创新方案之重要组成部分之一。在项目二期中,脑科学智慧教室还将实现更多功能,包括为实现教育信息化2.0和人工智能时代的均衡和个性化教育提供坚实的数据基础,实现学生素质与教学效果的数据融合,同时支持多场景和多模态数据融合,与教学场景真正挂钩。此外,学校也将开设专家普及课堂,邀请家长体验,帮助教师、家长、学生理解并应用脑科学。(樊文)