北京一中学生研究电子“督学”,课上“读”脑提高课堂效率
十九中的高中课堂上,将配备高敏感度“督学”,精准提醒走神儿同学。27日,该校高二学生宋尧和同伴一同发布课题——“高中生数学焦虑的影响因素及其与皮肤电信号的联系”的新研究成果,专治各类假装听讲的“演技派”。
数学课是高考的必考科目之一,因此备受关注。老师在授课过程中却很难时刻了解学生的最真实反馈。“有时候双眼盯着老师,其实心里已经开始琢磨别的事儿了。还有时候,老师觉得已经在强调重点了,可是同学们却没有心领神会。”宋尧说,我们的研究课题,就是希望改善这种沟通中的“时差”,提高老师和同学的效率。
其实,宋尧最早并非研究者,而是被研究者。2017年9月,脑科学项目研究正式进入该校,在高一、初一共5个班级进行试验。每月,清华大学研究团队在校“驻扎”1至2周,观察、记录并分析学生脑电波数据。该校副校长檀晋轩说,语文、数学课堂上,老师和学生们要佩戴腕表和头环设备,记录当节课的脑电波状态,同时,课堂教学视频也会被录制下来。
“开始就是觉得挺新奇,后来听老师讲解各种脑电波知识后,我就对这些研究产生了兴趣。大数据和脑科学都属于前沿学科,我特别希望能多接触一些。”宋尧说,我就和同学一起随机抽取了一部分同学数学课的“脑电波”,选取课堂上、考试前5分钟和考试过程中的3个区段提取数据。
为了得到准确的实践结果,宋尧和同学在清华大学专家们的指导下,反复比对数据,甚至要用到一些大学涉及的知识。最终,他们得出的研究结果是,数学焦虑与皮肤电呈现了反向关系。翻译一下,“数学课上,一旦有同学被点名答题,他四周的同学皮肤电就会有预警”“老师提问时,感到焦虑的同学即使面不改色,皮肤电也会出现压抑情绪”。
听上去有些晦涩的研究,却将有大作用。比如当老师授课讲到重点环节时,看到大部分学生“皮肤电”的反馈处于压抑状态,证明学生处于焦虑状态,此时就可以适当放慢节奏,增加讲解等。“同学也可以根据自己的皮肤电数据,随时调整自己的听课状态。”宋尧说,“实际应用还需要进一步研究,比如如何让老师和同学更便捷的读取数据等。”
该项目指导教师王芳介绍,这项研究是“培元项目”的一部分。最近,该校还专门召开“培元·守正·创新——新品牌学校建设现场展示”活动,初高中13门课程直击学科核心素养,目的是是希望通过对中学师生的生理指标数据的采集,分析师生在真实课堂情境下的教学规律等,为改善教师教学等提供理论指导。